3.3 DIAGRAMAS DE CONEXIONES
4.1.2 COMUNICACIÓN DE DISPOSITVOS CON PLC
4.2.3.2 DESARROLLO DE PROGRAMA HMI (INTERFACE HOMBRE-MAQUINA) Los elementos a utilizar en el programa se describen en la tabla 4.9, con la finalidad de ubicarlos en la
descripcion del mismo.
Tabla 4.9. Tabla de elementos a utilizar en el programa. ELEMENTO DESCRIPCIÓN Boton de inicio Boton de paro Sensor de nivel Motor Valvula solenoide
Descripcion del programa
Antes de describir el funcionamiento del programa, en la figura 4.30 se muestra el diseño que se realizó del sistema de riego, idicando los diferentes elementos utilizados.
Figura 4.30. Diseño HMI para el automatizar el riego. El funcionamiento del sitema es el siguiente:
1) Inicialmente los sensores deben detectar agua en las cisternas y cuando esto sucede, se ponen de color azul. Una vez que se indica esto, se puede arrancar el sistema oprimiendo el botón de inicio (START).
Una vez que inicia el sistema, se enciende el motor 1 y éste se pone en color rojo para indicar que esta funcionado. Enseguida se activa la válvula 1 poniéndose en color verde para observar que se energizó y se empieza a regar el edificio 1. Todo esto se muestra en la figura 4.31.
2) En caso de que el sensor1 no detecte agua, cambia a color rojo para hacer la indicación y automáticamente se desenergiza todo el sistema. Lo mismo sucede si se presiona el botón de paro (STOP). La forma de observarlo es que todos los elementos se ponen en color gris, como se muestra en la figura 4.32, cuando el sensor vuelve a detectar agua, vuelve a activar el sistema y riega desde donde se haya quedado por última vez.
Figura 4.32. Funcionamiento del sistema de riego (2).
3) Cada válvula tiene un tiempo de 5 segundos y se activan una por una en secuencia. Al terminar de regar la primera parte de los edificios, se apaga el motor 1 y se activa el motor 2, poniéndose de igual forma en color rojo. Al activarse el motor 2, se activa la válvula 10 para regar el laboratorio de pesados. La descripción anterior se muestra en la figura 4.33.
4) Al igual que en la primera parte del riego, cuando el sensor 2 no detecta agua se pone en color rojo y apaga todo el sistema. Esto se puede ver en la figura 4.31. También en esta parte cuando el señor 2 detecta de nuevo el agua, activa otra vez el sistema y riega donde se quedó por última vez.
Figura 4.34. Funcionamiento del sistema de riego (4).
5) Cuando se termina de regar ambas partes, pasan 10 segundos y el sistema vuelve a iniciar sin necesidad de presionar el botón de inicio.
CAPÍTULO V
Una vez estudiados los elementos que conforman la automatización del riego y como realizar la misma, en el presente capitulo se lleva cabo un análisis de costos para determinar el costo total del proyecto, tomando en cuenta todos los materiales necesarios y la mano de obra requerida.
5.1. COSTOS
La construcción, una de las ramas de la industria que presenta mayor dinamismo en la época actual, para su desarrollo cuenta en el sector productivo con un buen número de técnicos para diseñar grandes proyectos. Estos proyectos deben acondicionarse a los costos actuales de competitividad y funcionamiento, para esto es necesario hacer un análisis de costos de materiales y mano de obra.
Costo de materiales
Para la solución de este renglón, se obtiene la volumetría de todos los equipos, materiales y accesorios que intervienen en el proyecto de automatización y posteriormente se consulta los precios de lista de los proveedores correspondientes al total del costo de materiales, deben considerarse los factores siguientes:
Manejo de materiales (10%), material misceláneo (10%) y factor por error de mediciones (5%); estos factores dependen de la política de cotizaciones de cada empresa.
Costo de mano de obra
Un Ingeniero en Control y Automatización:salario $ 8, 000.00/mes X 2 meses =16,000.00 Un Supervisor: salario $ 1,600.00/semana X 8 semanas=12,800.00
Un Técnico Electricista: salario $ 1,200.00/ X 8 semanas=9,600.00 Un Ayudante: salario $ 800.00/semana X 8 semanas=6,400.00 TOTAL DE MANO DE OBRA = 44,800.00
Costo por planos
Fuerza = 500.00 Eléctricos = 500.00 Automatización= 500.00
Tabla 5.1. Tabla costos para el riego automatizado.
NOTA: El precio del PLC y de las licencias que se muestra en la tabla es con un descuento asignado a la institución MATERIALES Nª Concepto U. Cant. P.U Importe 1 Computador portátil(PC) PZA 1 8000.00 8,000.00 2 Controlador lógico programable (PLC) SLC5/05 PZA 1 17000.00 17,000.00 3 Software (Licencias) PZA 1 12000.00 12,000.00 4 Electroválvula Hunter (ICV) PZA 11 1200.00 13,200.00 5 Electro nivel (Rotoplas) PZA 2 250.00 500.00 6 Convertidor USB a RS-232 PZA 1 150.00 150.00 7 Cable 12 THW MTS. 100 3.00 300.00 8 Gabinete PZA 1 800.00 800.00 SUBTOTAL 51,950.00
ERROR POR MEDIDA 5% 2,597.5
MATERIAL MISCELANEO 10% 5195.00 MANEJO DE MATERIALES 10% 5195.00 TOTALES DE MATERIALES 64,937.5 MANO DE OBRA: 44,800.00
COSTOS POR PLANOS 1,500.00
SUBTOTAL 111,237.5
I.V.A (16%) 17,798.00
CAPÍTULO VI
En el desarrollo de este último capítulo se describe lo que se obtuvo como resultado en la automatización del riego, así también se describen las conclusiones y se dan recomendaciones para trabajos futuros, es decir, lo que se le puede adicionar al proyecto en un futuro.
6.1 RESULTADOS
En cuanto a la parte física de la automatización el proyecto no se realizó, ya que no se cuenta con los recursos económicos y el tiempo necesarios.
Todo lo relacionado con la programación se realizó de manera efectiva obteniendo buenos resultados. En el software de monitoreo, mostrado en el capítulo IV, se puede apreciar el funcionamiento del sistema correctamente y a detalle de lo que se va a controlar teniendo instalados los dispositivos necesarios.
6.2 CONCLUSIONES
Con la automatización del riego se puede obtener un gran ahorro de agua y energía la vez. Esto se logra mediante la programación que se implementó, ya que el tiempo de riego es corto y así mismo al terminar de regar se apaga todo el sistema para ahorrar energía.
El programa diseñado es con la finalidad de regar por la noche para que las áreas verdes absorban la mayor cantidad de agua, reduciendo la evaporación y el desperdicio de agua. Además de obtener los beneficios mencionados anteriormente, también se reduce el número de personal ya que únicamente se requiere de un supervisor para revisar que el riego se esté efectuando correctamente mediante el monitoreo.
El costo del mantenimiento es menor porque se tiene un control en los dispositivos y un menor desgaste en los mismos por el hecho de que el tiempo de riego es específico y menor a la vez. En cuanto a la inversión para el desarrollo del proyecto se puede decir que es grande, pero a largo plazo se pude recuperar la inversión en cuanto a los beneficios mencionados.
Por último, cabe mencionar que el desarrollo de este proyecto sirvió de experiencia para conocer los diferentes elementos que se consideran en la automatización de un proceso y como se deben seleccionar en base a las necesidades.