Diagrama de escalera para el control del sistema.

En los siguientes diagramas de escalera, se muestran los elementos presentes en la activación del motor, que a su vez abre o cierra la puerta, como se ha mencionado el sistema entero cuenta con una serie de sensores que permite de manera segura la apertura o cierre de la puerta o zaguán, el primero de los interruptores llamado “Manual” es el que habilita todo el sistema y a su vez deshabilita la estación automática.

El segundo interruptor “Dirección” se divide en dos Dirección D y Dirección R uno para activar el motor en un sentido y el otro lo activa en el sentido opuesto, en el diagrama no se pone un interruptor de protección para la dirección opuesta, debido a que este interruptor es un interruptor de un polo dos tiros, y es mecánicamente imposible que ambos estados estén seleccionados al mismo tiempo, y por otro lado, se ha incluido un interruptor normalmente cerrado Ax y Ai respectivamente que impide que el sistema este activado en ambos sentidos al mismo tiempo, por otro lado, los contactores que se encargan de hacer dicha activación tienen una protección mecánica que impide que ambas bobinas activen el sistema a la vez.

El interruptor a1 es un elemento mecánico que al ser activado y las condiciones previas se cumplan, activara todo el sistema, como se puede apreciar en el diagrama existe un interruptor en paralelo Ai que una vez que se active el sistema por primera vez, lo mantendrá activo hasta que las otras condiciones paren el sistema.

Los sensores subsecuentes, “Sensor FC” “Sensor P” “Sensor SC” son los sensores de fin de carrera, sensor de Presencia, y sensor de sobre carga, respectivamente, estos son parte del sistema físico.

El sensor FC (fin de carrera), es un elemento que permite al sistema saber cuando la puerta ha llegado a su posición final tanto para apertura como para cierre, en los diagramas se escribe el Sensor FCb como el sensor al cierre.

El Sensor P, o sensor de presencia, es un elemento óptico alimentado por un laser que le indica al sistema si algún cuerpo extraño se interpone en la libre carrera de la puerta, este

93

sensor como se puede ver en ambos diagramas, impide que el sistema continúe trabajando si es que este está activado.

El sensor SC, o de sobre carga, es un elemento termo magnético que deshabilitara al sistema siempre que el motor presente una sobre carga de corriente.

Para terminar, el último interruptor Ax, como se ha mencionado, es únicamente de redundancia y seguridad, impedirá que el sistema funcione si es que la otra bobina por alguna razón ya está activa.

El diagrama físico muestra al motor monofásico y las conexiones más sencillas, Ai y Ax son representados por interruptores, mismas que activan el motor en un sentido u otro, también se muestra un elemento fusible, que se incluye únicamente como protección redundante, el elemento capacitor que está conectado en ambas entradas, permite el adelanto de corriente qué provoca el arranque del motor, véase (sección 3.1.3) para más información

94

II. Conclusiones

El desarrollo del control electrónico para una puerta de acceso vehicular, con datos encriptados, detección de obstáculos y mal funcionamiento, ha sido una gran experiencia en nuestro camino como estudiantes de Ingeniería en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, ya que nos ha permitido explotar los conocimientos adquiridos día a día, además que nos ha ayudado a acrecentar nuestros conocimientos y capacidad para resolver problemas, que en algunos casos por simple que parezcan pueden llegar a ser muy complejos.

El control electrónico para una puerta de acceso vehicular, con datos encriptados, detección de obstáculos y mal funcionamiento, es un proyecto que se ha generado para satisfacer y mejorar mediante su diseño, las carencias que presentan sistemas como este; otorgando a si un mejor manejo al usuario, presentado las principales ventajas como:

1. Uso de un protocolo de comunicación utilizado para sistemas de control como lo es el zigbee.

2. Una estructura de comunicación la cual permite al usuario saber si su puerta está funcionando bien y que todas las tareas indicadas por el control remoto sean ejecutadas, siendo el microcontrolador de la puerta quien avise al control de usuario que la tarea fue ejecutada correctamente y si no indicándole el motivo por el cual no fue ejecutada.

3. El uso de sensores para brindarle al usuario un mejor control sobre su puerta, ayudando a este a verificar que no haya obstáculos o bien indicando que se abrió o cerró correctamente la puerta.

4. El uso de dos microcontroladores, uno para el control de usuario y el otro para el control de todo el sistema de la puerta, los cuales son los encargados de todas las instrucciones para el buen funcionamiento de la puerta.

5. Un control manual en caso de que el sistema automático no funcione correctamente, o si se desea hacer un paro de emergencia.

6. La implementación de seguridad al encriptar los datos enviados, y también al colocar una cerradura la cual este siempre sujetando la puerta cuando esta esté cerrada.

95

A través de este sistema se ha pretendido utilizar los conocimientos de control y programación obtenidos a lo largo de nuestra estancia en la escuela, haciendo uso de tecnologías especializadas, como lo es el protocolo de comunicación zigbee. De ahí que la estructuración del proyecto haya sido un gran reto para nosotros, ya que es un protocolo muy complejo y con diversas utilidades, añadiendo a esto que el manejo de los transmisores zigbee, los cuales para su buen funcionamiento se necesita de un diseño adecuado de electrónica, ya que para los problemas presentados por estos transmisores hay muy pocas soluciones, obligando esto a que los propios desarrolladores encuentren las soluciones adecuadas para un excelente manejo de los mismos.

Podemos concluir entonces que el hecho de controlar inalámbricamente una puerta de acceso vehicular vía inalámbrica, con transmisores zigbee los cuales como ya sabemos trabajan con radio frecuencia, es una manera muy eficaz y confiable de hacer control vía inalámbrica, aunque como se mencionó anteriormente tuvimos varias dificultades que generalmente fueron ocasionadas por ruido, ya que los zigbee generan ruido de manera natural por el campo que crean al momento de comunicarse, y en adición a la característica principal del microcontrolador PIC, que es su sensibilidad al ruido, nos impedía realizar el buen y correcto funcionamiento del sistema.

También el ruido fue producido por el cableado ya que utilizamos varios dispositivos que trabajan con campos electromagnéticos, se necesita un tipo de cable especial para aislar el ruido, sin embargo debido a que dichos cables son atenuadores de ruido son muy costos y en algunos casos difíciles de encontrar. De hecho la decisión de haber cambiado los sensores ultrasónicos por sensores ópticos fue también por el ruido, ya que los sensores ultrasónicos generaban medidas erróneas cuando estaban cerca del prototipo y cuando eran probados lejos del sistema funcionaban perfectamente.

Sin embargo se logró dar solución a todos los problemas que se tuvieron a lo largo del proyecto, se tuvieron que construir varios PCB, y en uno de los casos extremos pues fue como ya se mencionó sustituir sensores.

Sin duda la realización de este proyecto, ha sido una ardua travesía, pero los resultados han sido satisfactorios. El control inalámbrico para una puerta de acceso vehicular vía inalámbrica, con datos encriptados, sensores para detectar obstáculos y mal funcionamiento, representa para nosotros el máximo logro que hemos tenido como estudiantes de la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.

96

III. BIBLIOGRAFÍA

[1] ENRIQUEZ, Gilberto “Curso de transformadores y motores de inducción”. Editorial Limusa SA de CV grupo noriega editores 4ta edición. 2001

pág. 320, 472-477, 486-492.

[2] RODRÍGUEZ, Francisco “Mecatrónica, sistemas de control electrónico en la Ingeniería Mecánica y Eléctrica”. Ed. Alfa omega 2001. pág. 17-47

Versión en español de la obra titulada:

[3] BOLTON, William “mechatronics, electronic control systems in mechanical and electrical engineering”. Pearson Education Limited. 3ra edición.

[4] ENRIQUEZ, Gilberto “Control de motores eléctricos”. Editorial Limusa. Pag274-276 Recursos de Internet. [5] [http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/electronica/tem4_10_.htm] [6] [www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf] [7] [http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/RadioyMicro.htm] [8] [http://www.itlalaguna.edu.mx/academico/carreras/electronica/opteca/OPTOPDF3_ archivos/UNIDAD3TEMA1.PDF]