Diseño de una solución de instrumentación industrial para el laboratorio de hidráulica de ing. Civil en la Universidad Militar Nueva Granada. (UMNG)
El presente documento muestra el desarrollo del proyecto basado en la instrumentación digital de monitoreo del laboratorio de hidráulica de la UMNG. En la actualidad la instrumentación digital está reemplazando a la instrumentación analógica, ya que brinda mayor exactitud, resolución y evita el erro...
- Autores:
-
Bejarano Beltrán, Camilo Andrés
Hurtado Garzón, Luis Alexander
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Militar Nueva Granada
- Repositorio:
- Repositorio UMNG
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/45038
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10654/45038
- Palabra clave:
- LABORATORIOS DE HIDRAULICA
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIOS DE INGENIERIA
Digital instrumentation
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TIA Portal
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Diseño de una solución de instrumentación industrial para el laboratorio de hidráulica de ing. Civil en la Universidad Militar Nueva Granada. (UMNG) |
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LABORATORIOS DE HIDRAULICA INGENIERIA CIVIL LABORATORIOS DE INGENIERIA Digital instrumentation hydraulic laboratory UMNG automation real-time data visualization PLC sensors transducers supervision system TIA Portal Instrumentación digital laboratorio de hidráulica UMNG automatización visualización de datos en tiempo real PLC sensores transconductores sistema de supervisión TIA Portal. |
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Instrumentación digital laboratorio de hidráulica UMNG automatización visualización de datos en tiempo real PLC sensores transconductores sistema de supervisión TIA Portal. |
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El presente documento muestra el desarrollo del proyecto basado en la instrumentación digital de monitoreo del laboratorio de hidráulica de la UMNG. En la actualidad la instrumentación digital está reemplazando a la instrumentación analógica, ya que brinda mayor exactitud, resolución y evita el error de paralelaje, con ello consiguiendo así una toma de datos más veraces con respecto a las medidas analógicas. Basado en lo anterior se realizó la automatización de la toma de datos del laboratorio de hidráulica, permitiendo la visualización de los datos en tiempo real a través de una estación PC, para ello se implementó un PLC Siemens y sus diferentes periféricos para la alimentación y conexión de sensores, transconductores digitales y softwares de modelado CAD. Se concluye con un sistema de supervisión implementado en el Software TIA Portal, donde se puede visualizar la toma de datos en las plantas de flujo laminar y turbulento, planta de aditamentos, sistema de redes y planta orificio. |
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Avilés Sánchez, Oscar FernandoBejarano Beltrán, Camilo AndrésHurtado Garzón, Luis AlexanderIngeniero en Mecatrónica2023-08-12T14:27:16Z2023-08-12T14:27:16Z2022-11-16http://hdl.handle.net/10654/45038instname:Universidad Militar Nueva Granadareponame:Repositorio Institucional Universidad Militar Nueva Granadarepourl:https://repository.unimilitar.edu.coEl presente documento muestra el desarrollo del proyecto basado en la instrumentación digital de monitoreo del laboratorio de hidráulica de la UMNG. En la actualidad la instrumentación digital está reemplazando a la instrumentación analógica, ya que brinda mayor exactitud, resolución y evita el error de paralelaje, con ello consiguiendo así una toma de datos más veraces con respecto a las medidas analógicas. Basado en lo anterior se realizó la automatización de la toma de datos del laboratorio de hidráulica, permitiendo la visualización de los datos en tiempo real a través de una estación PC, para ello se implementó un PLC Siemens y sus diferentes periféricos para la alimentación y conexión de sensores, transconductores digitales y softwares de modelado CAD. Se concluye con un sistema de supervisión implementado en el Software TIA Portal, donde se puede visualizar la toma de datos en las plantas de flujo laminar y turbulento, planta de aditamentos, sistema de redes y planta orificio.Resumen ........................................................................................................................................................................... 1 Abstract ............................................................................................................................................................................. 1 Contenido ......................................................................................................................................................................... 2 Lista de Figuras .............................................................................................................................................................. 4 Lista de Tablas ................................................................................................................................................................ 8 1. Introducción.......................................................................................................................................................... 9 1.1 Planteamiento del problema ........................................................................................................................................ 9 1.1.1 Identificación ........................................................................................................................................................ 10 1.1.2 Descripción............................................................................................................................................................ 11 1.2 Identificación de sistemas a implementar instrumentación digital ........................................................ 11 1.2.1 Sistema de flujo laminar y turbulento ....................................................................................................... 12 1.2.1.1 Identificación partes del sistema de flujo laminar y turbulento ........................................ 12 1.2.2 Planta orifico ........................................................................................................................................................ 18 1.2.2.1 Identificación partes de la planta orificio .................................................................................... 18 1.2.3 Planta de aditamentos ...................................................................................................................................... 24 1.2.3.1 Identificación partes de la planta de aditamentos ................................................................... 24 1.2.4 . Planta sistema de redes ............................................................................................................................... 31 1.2.4.1 Identificación partes de la planta de redes ................................................................................. 32 1.3 Objetivos ............................................................................................................................................................................ 37 1.3.1 Objetivo general .................................................................................................................................................. 37 1.3.2 Objetivos específicos ......................................................................................................................................... 37 1.4 Alcance o delimitación de la propuesta ................................................................................................................ 38 1.5 Justificación ....................................................................................................................................................................... 39 1.5.1 Ventajas dispositivas digitales ...................................................................................................................... 39 2. Marco referencial ............................................................................................................................................. 41 2.1 Antecedentes .................................................................................................................................................................... 41 2.2 Marco legal ........................................................................................................................................................................ 43 2.3 Marco Teórico .................................................................................................................................................................. 46 2.3.1 Controladores Lógicos Programables ....................................................................................................... 46 2.3.2 Fuente De Alimentación .................................................................................................................................. 47 2.3.3 Módulo De Entradas Analógicas .................................................................................................................. 47 2.3.4 Perfil Simatic S7-1500 ...................................................................................................................................... 48 2.3.5 Interruptor Automático Magnetotérmico ............................................................................................... 48 2.3.6 Borne De Paso Con Bornes De Resorte ..................................................................................................... 48 2.3.7 Borne De Puesta A Tierra................................................................................................................................ 49 2.3.8 Cofre Metálico Ip54 ........................................................................................................................................... 49 2.3.9 Sistema Scada ....................................................................................................................................................... 50 2.3.10 Subrutinas ........................................................................................................................................................ 50 2.4 Metodología ...................................................................................................................................................................... 52 3. Desarrollo sistema de supervisión ............................................................................................................ 54 3 3.1 Selección he implementación de sensores. ......................................................................................................... 54 3.2 Obtención señal análoga PLC .................................................................................................................................... 58 3.3 Lectura análoga y tratamiento de la señal .......................................................................................................... 60 3.3.1 Configuración TIA PORTAL ............................................................................................................................ 60 3.3.2 Conexión de los sensores a los módulos del PLC laboratorio automatización ....................... 61 3.3.3 Cálculo de códigos binarios............................................................................................................................ 64 3.3.4 Configuración WINCC prueba laboratorio automatización ............................................................. 69 3.3.5 Za Diseño WinCC ................................................................................................................................................. 70 3.4 Diseño WinCC Laboratorio de Hidráulica UMNG ............................................................................................. 71 3.4.1 Descripción de las pantallas del WinCC.................................................................................................... 72 3.4.2 Navegación entre las pantallas ..................................................................................................................... 75 3.4.3 Grafica en tiempo real ...................................................................................................................................... 75 3.5 Planos y Esquemas Eléctricos ................................................................................................................................... 76 3.6 Implementación .............................................................................................................................................................. 89 4. Análisis de costos ............................................................................................................................................. 90 5. Resultados esperados ..................................................................................................................................... 92 6. Conclusiones y trabajo futuro ..................................................................................................................... 93 7. Bibliografía ......................................................................................................................................................... 94 8. Anexos ................................................................................................................................................................ 100 9. Apéndice ............................................................................................................................................................ 103This document shows the development of the project based on the digital monitoring instrumentation of the hydraulics laboratory of the UMNG. At present, digital instrumentation is replacing analog instrumentation, since it provides greater accuracy, and resolution and avoids parallel error, thus achieving more accurate data collection with respect to analog measurements. Based on the above, the data collection of the hydraulics laboratory allows the visualization of the data in real-time through a PC station, for which a Siemens PLC and its different peripherals were implemented for power supply and connection. of sensors, digital transducers, and CAD modeling software. It concludes with a supervision system implemented in the Tia Portal Software, where you can view the data collection on the turbulent and laminar flow plant, attachments plant, orifice plant and the network system.Pregradoapplicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertoDiseño de una solución de instrumentación industrial para el laboratorio de hidráulica de ing. Civil en la Universidad Militar Nueva Granada. (UMNG)Design of an industrial instrumentation solution for the hydraulic laboratory of civil engineering at the Military University Nueva Granada (UMNG)LABORATORIOS DE HIDRAULICAINGENIERIA CIVILLABORATORIOS DE INGENIERIADigital instrumentationhydraulic laboratoryUMNGautomationreal-time data visualizationPLCsensorstransducerssupervision systemTIA PortalInstrumentación digitallaboratorio de hidráulicaUMNGautomatizaciónvisualización de datos en tiempo realPLCsensorestransconductoressistema de supervisiónTIA Portal.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fIngeniería en MecatrónicaFacultad de IngenieríaUniversidad Militar Nueva GranadaGSL Industrias, “Medidor de presión – Industrias GSL,” Sep. 04, 2021. https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/medidor-de-presion (accessed jul. 26, 2022).JM Industrial Technology SA, “¿Dónde se usan los transductores de presión?” https://www.jmi.com.mx/literatura/blog/item/84-donde-se-usan-los- transductores-de-presion.html (accessed jul. 26, 2022).I. 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