CAPITULO IV
RESULTADOS DE LA
INVESTIGACION
CAPITULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACION
En este capítulo se presentan los resultados producto de la aplicación de los diferentes instrumentos y visitas realizadas a la empresa, destacando los hallazgos y la información obtenida, para de esa forma, y mediante la aplicación de la metodología seleccionada, alcanzar el cumplimiento de los objetivos propuestos.
1. ANÁLISIS DE DATOS
Una vez aplicados los instrumentos se procede al análisis de la información obtenida con la finalidad de plantear los hallazgos de la investigación.
1.1 DESARROLLO DE LAS FASES DE LA METODOLOGÍA
Para alcanzar el primer objetivo especifico orientado a Describir la situación actual de los dispositivos de protección sobrecorriente para circuitos de distribución de ENELVEN, conjuntamente con la fase de la metodología titulada Definición de las especificaciones, se realizó una visita a la empresa ENELVEN donde se constató que la misma ofrece suministro eléctrico para toda la comunidad desde hace 121 años, además se conoció que tiene como misión prestar un servicio eléctrico en condiciones de eficiencia, calidad, equidad social y equilibrio económico, en armonía con el ambiente, con gente competente y comprometida con el desarrollo y bienestar del pueblo de los Estados Zulia y Falcón.
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Igualmente la misma tiene como visión ser reconocida por la calidad del servicio eléctrico, la integridad de su gente y su compromiso con el bienestar y desarrollo del Pueblo, promotora del uso eficiente de los recursos energéticos.
Estructuralmente la empresa se encuentra presidida a nivel nacional por el Ministro del P.P. para la energía eléctrica, seguido por CORPOELEC (Corporación eléctrica nacional), la asamblea general de accionistas y la unidad de auditoría. A nivel Regional, la empresa es manejada por la Junta Administrativa de ENELVEN, seguido por el Presidente de ENELVEN, del cual luego se ramifican una serie de Vice Presidencias dedicadas a cada uno de los departamentos de la empresa.
La dependencia involucrada directamente con el proyecto es la Vice Presidencia de Transmisión y Distribución, específicamente la Gerencia de protección (ver figura 7). Estos datos se recogieron mediante el guión de visita que se identifica como anexo B.
De igual manera, se realizó una entrevista al gerente del Departamento de Protección de la Subestación Caujarito donde se pudo conocer que el proceso de protección sobrecorriente para circuitos de distribución de la subestación Caujarito, es llevado a cabo por este Departamento, ubicado en unos galpones dentro de la misma subestación.
FIGURA 7. ORGANIGRAMA ENELVEN FUENTE: ENELVEN (2010)
La función principal de ellos es velar por el buen funcionamiento de los circuitos de distribución, protegiendo a los mismos de cambios bruscos de voltaje o corriente por medio de unos dispositivos especializados en controlar ese tipo de variables conocidos como Relés de Control Numérico.
En cuanto a la ubicación de los dispositivos, indican que deben estar colocados en las líneas de transmisión ubicadas entre la subestación y los circuitos de distribución eléctrica los cuales son los encargados de suministrar la energía eléctrica desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales.
De igual manera, por medio de la observación directa, se percibió que estos dispositivos tienen el tamaño de una caja de zapatos aproximadamente, dependiendo de la marca utilizada y del modelo del relé, ya que los más viejos pueden llegar a ser un poco más grandes. Se comprobó además, que dichos relés son de fácil manipulación, por lo que se requiere de un mínimo de personal para manejar los mismos.
Simplemente se introduce en el mismo el rango de valores de la variable que se desea controlar por medio de una interfaz entre el relé y una laptop, o se introduce el valor de la variable a controlar directamente, por medio de un teclado o combinaciones de suiches.
Para la manipulación del dispositivo, se trabajo con un relé de la marca MCGG, el cual podía controlar 1 variable , de corte de corriente directo, es decir, al detectar el relé que la corriente o el voltaje llegaba a pasar el límite del valor establecido, este corta la corriente inmediatamente para evitar que dicha sobrecorriente logre llegar a los circuitos de distribución.
Cabe destacar que en la entrevista con el gerente se comentó que el funcionamiento interno del relé está determinado por una fase de conversión, ya que el voltaje proveniente de la subestación es demasiado grande (120v) por lo que se hacen necesarios transformadores de voltaje internos para llevarlo a valores más pequeños y manejables de (5 v).
Seguido de esto viene una parte de filtros, mediante la cual se limpia y depura la señal proveniente de la subestación que previamente ha sido transformada a los valores manejables mencionados anteriormente, la cual libre de perturbaciones, ingresa al PIC para llevar a cabo la fase de
conversión A/D, y este mismo, será el encargado de llevar a cabo, por medio de un programa previamente configurado, la comparación de la señal de entrada con los valores previamente ingresados, para llevar a cabo la instrucción de protección.
La salida del dispositivo es una salida a relés, por lo que el PIC, al determinar la función o acción que debe ejecutar, envía una señal a los relés de salida para controlar el accionamiento de los mismos. Como se puede apreciar en la descripción previamente hecha, para la realización del diseño de este dispositivo se necesita de múltiples componentes electrónicos, siendo el PIC pieza fundamental en la realización del mismo ya que este será el encargado de realizar las acciones de protección anteriormente descritas.
Como se dio a conocer anteriormente, actualmente ENELVEN cuenta con una gran variedad de marcas y modelos de este tipo de relés de control buscando, mediante la realización del diseño de este dispositivo con tecnología local, una reducción de costo, así como una futura implementación del mismo en el campo laboral de la empresa.
De esta manera se cumple con el primer objetivo de la investigación dando paso al siguiente.
Para alcanzar el segundo objetivo especifico orientado a Determinar los requerimientos para la elaboración de un dispositivo de protección sobrecorriente para circuitos de distribución de ENELVEN, tomando en cuenta lo anteriormente expuesto en el primer objetivo y la primera fase de la metodología, conjuntamente con las fases
de la metodología tituladas Esquema General del Hardware y Ordinograma General se presenta el esquema de funcionamiento del dispositivo de protección en un diagrama de bloques funcional y con una secuencia lógica (figura 8), en el cual se detallan cada una de las etapas que interactúan durante el proceso.
De igual manera, por medio de la revisión documental se recolectó información sobre el funcionamiento de los dispositivos de protección sobrecorriente, para comprender mejor su forma de actuar y llevar a cabo el diseño del mismo.
FIGURA 8. DIAGRAMA DE BLOQUES FUNCIONAL ES FUENTE: CHACIN, MORA Y VELASQUEZ (2010)
El proceso de monitoreo de la tensión de línea viene dado desde el momento que la misma es generada donde opera la termoeléctrica, hasta que la misma es distribuida a la sub-estación, Primero la energía es generada por la central termoeléctrica Ramón Laguna (Maracaibo) las Líneas de transmisión llegan a subestaciones de transformación que reducen el voltaje a niveles de distribución para alimentar las Líneas aéreas o subterráneas.
Los voltajes de distribución primaria, aunque inferiores a los de transmisión, son todavía muy altos para ser empleados en instalaciones industriales, comerciales o domésticas, razón por la cual se necesitan transformadores y redes de distribución secundaria que suministren la energía eléctrica a voltajes de un nivel compatible con la mayoría de los artefactos y equipos eléctricos de uso común. En Venezuela, para uso doméstico y comercial, se usan comúnmente voltajes de 110 y 220 voltios, y para uso industrial se usan 440 voltios.
Luego que las líneas llegan a la subestación es necesario seguir el proceso de monitoreo para las líneas de distribución domestico y comercial para lo cual se usan los transformadores reductores de tensión o intensidad cuya función es llevar los valores comerciales y domésticos a valores nominales tales como 5v y (4 a 20)mA, para que puedan ser medidos ya que la energía eléctrica viene representada como una onda senoidal y al no tener ningún tipo de protección los sobre picos que se presentan como una subida de tensión muy brusca y de muy alto valor durante un período muy pequeño de tiempo traen como
consecuencia sobre cargas y posibles explosiones en la etapa de transformación de la misma, por consecuencia pérdidas millonarias y derroche de energía.
También existe la baja tensión o sobretensiones referidas al valor nominal de la línea de transmisión que se da cuando varía un determinado porcentaje y se mantiene en ese valor durante un cierto período de tiempo. Entonces debido al cambio muy poco producente de la transformación del valor (120v) que llega de la línea de transmisión con el transformado nominal es necesaria la etapa de acondicionamiento y ajuste en amplitud que consiste en mantener una relación exacta con el primario y el secundario del transformador y así mantener un mínimo de error de desfase en tiempo y amplitud de la salida con respecto a la entrada.
Por otra parte, el ruido eléctrico dura apenas microsegundos y para el correcto filtrado en las líneas de entrada de alimentación al PIC es necesario el filtrado ya que el mismo en forma de picos que se genera dentro de los equipos es uno de los principales problemas, siendo de los más destacados el micro corte que se da cuando el valor de la tensión de alimentación se reduce a cero durante un corto lapso de tiempo (menor a 16.66 milisegundos para una frecuencia de 60Hz), es decir, un lapso de tiempo menor a la duración de un ciclo completo.
Luego que la señal está libre de ruido es necesaria la rectificación de la tensión de alterna obtenida debido a que los integrados no trabajan con señales alternas en el tiempo, para ello , se utilizó el Puente de
Graetz ó Puente Rectificador de doble onda (figura 9) para trabajar con una tensión constante en el tiempo siendo su único variante la amplitud en el tiempo.
FIGURA 9 : PUENTE DE GRAETZ Ó PUENTE RECTIFICADOR DE DOBLE ONDA
FUENTE: BOYLESTAD (2004)
Para la etapa de acople del sistema de protección es necesario tomar en cuenta el aislamiento de puertos de entrada del microcontrolador debido a las corrientes parasitas que se presentan en lapsos de tiempos muy cortos que pueden desajustar o corromper las líneas de códigos en este caso el Hardware del microcontrolador, se utilizaron opto- acopladores (figura 10) también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, siendo un dispositivo de emisión y recepción de luz que funciona como un interruptor excitado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente opto-electrónico, normalmente en forma de fototransistor.
De este modo, se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un foto-emisor y un foto-receptor cuya conexión entre ambos es óptica.
FIGURA 10: OPTOACOPLADOR FUENTE: MALVINO (2001)
La alimentación del circuito ó interfaz de alimentación del hardware viene dada por dos magnitudes en voltaje (5v para el microcontrolador y +- 12v para los diferentes dispositivos utilizados) y como fuente principal de alimentación en la Subestación Caujarito se tiene una alimentación de 120vac para obtener las magnitudes utilizadas el siguiente circuito (figura 11)
FIGURA 11: FUENTE DE AL IMENTACION DE 5V, +12V Y -12V FUENTE: BOYLESTAD (2004)
El circuito está conformado por varios componentes importantes, el primero de ellos es el transformador, el cual toma el valor de corriente
alterna de 120vAC a través de su bobina primaria y la convierte a dos tensiones de 12vAC en el secundario.
Los voltajes de corrientes alterna obtenidos se deben pasar a corriente directa o continua, este proceso se llama rectificación. Para realizar dicha labor se utiliza el montaje con cuatro diodos, estructura conocida como puente rectificador. Las salidas del transformador marcadas con 12vAC se conectan a las entradas del puente rectificador que están marcadas con el símbolo + y – los cuales van a alimentar los reguladores de voltaje de +12v (7812) y de -12v (7912) respectivamente. El cable central del secundario se conecta a la tierra de los reguladores de voltaje, con el fin de conformar la tierra de corriente continua general para el circuito.
Para mejorar la calidad de la señal que se ha obtenido se utilizan dos condensadores. El regulador de 5v (7805) positivo toma su alimentación de la salida del regulador de +12v y también lleva un acople de condensadores para mejorar la calidad de la señal obtenida.
Para la automatización del proceso, es necesaria la implementación de líneas de código de programación mediante un dispositivo controlador como lo es el PIC16F877A, quien se encargaría de tomar todas las decisiones necesarias durante el tiempo que el proceso esté en funcionamiento, y tendrá el total control de todos los elementos que conforman el sistema en general, con las líneas de código (software) compiladas por el programa MPLAB IDE V8.50 de MICROCHIP.
Para la etapa de visualización de las variables, obtención de DATA y acontecimientos de parametrización se utilizó como Interfaz Humano Maquina los siguientes dispositivos:
- El teclado matricial 3x4, usado para ingresar valores paramétricos y clave para extracción de DATA.
- También se utilizó como puerto de comunicación el conector RS-232 puerto serial, para el enlace del computador con el microcontrolador.
Todos los valores de medición serán mostrados por una pantalla de cristal líquido LCD (Liquid Crystal Display) de 2x16 caracteres.
DIAGRAMA DE LA PARTE DE CONVERSION A/D
si
no si
si
no
no
si
no no no
si no
si
Conversion = voltaje nominal
INICIO
Selección canal de conversión
A/D
Aviso al programa del
canal actual
Ejecutar conversión
A/D
Midiendo fase 1
Midiendo fase 2
Midiendo fase 3
Midiendo neutro
El canal = 0 volts
Se apaga el controlador de la fase 1
Indico al programa que hay una falla en
una fase (0 volts) Se avisa al programa
que este canal sobrepasó el voltaje
nominal
Conversión > voltaje nominal Se envía la orden al
programa principal para que controle la fase
respectiva
Se avisa al programa que ya no se está controlando la fase 1
Se apaga el controlador de la fase 3
Se avisa al programa que ya no se está controlando la fase 3 Se apaga el controlador de la fase 2
Se avisa al programa que ya no se está controlando la fase 2
Se apaga el controlador del neutro Se avisa al programa que ya no se
está controlando el neutro
no
si si
no
Se aplica este mismo procedimiento para cada canal del convertidor analógico digital (fase1, fase2, fase3 y neutro).
Falla en la fase medida
Envio de orden al programa principal para el
monitoreo de la falla
Se avisa al programa que ya
no se presenta falla en la fase
Se retira la orden de monitorear la falla en la
fase o canal
FIN
Eliminar aviso de que se rebosó el voltaje nominal
DIAGRAMA DE LA PARTE CENTRAL DEL PROGRAMA
no
si
no
si
no
si
no
si
Activar aviso de que control de fase
Incrementar contador de control de fase
Accionar controlador de fase respectivo
Activar aviso de que se monitorea la falla de la fase
Incrementar contador respectivo al monitoreo de fase INICIO
Fase X > voltaje nominal
Llamar programa convertidor A/D
Se estaba controlando esta fase previamente
Se ordenó que fase X = 0 volts
Se monitoreaba esta falla previamente
Se hace este mismo procedimiento para cada una de las fases (fase 1, fase 2, fase 3 y neutro), luego se pro cede a hacer este último pas o.
si
no
Llamar a programa de transmisión
USART
FIN
Se solicitaron por computadora los datos del circuito
INICIO
DIAGRAMA DE LA PARTE DE TRANSMISION USART CON PC
no
si La contraseña es 1 2 3 ?
INICIO
Configurar la transmisión
USART
Petición de contraseña por
pantalla LCD
Se guarda contraseña introducida
Mostrar: “opción inválida” por pantalla LCD
Envío a la pc para inicializar texto en ASCII
Envío del mensaje
“contador control fase X” a la PC
Se convierte el dato del contador de
control a ASCII
Se envía el valor en ASCII a la PC
Se cumple el mismo procedimiento para cada contador (de control y de fallas).
Para alcanzar el tercer objetivo orientado a Elaborar el diseño del dispositivo de protección sobrecorriente para circuitos de distribución de ENELVEN, conjuntamente con las fases de la metodología tituladas Adaptación entre Hardware y el Software y Ordinogramas Modulares y Codificación del Programa, una vez definida la filosofía del funcionamiento del sistema, se prosigue a desarrollar la comunicación entre hardware y software que permiten el cumplimiento del proceso.
Para ello, se realiza la configuración del PIC 16F877 basado en lenguaje Assembly (Ensamblador) para el envío y recepción de señales que activan cada uno de los dispositivos que conforman el sistema. A este se le asignan una serie de instrucciones de manera tal que se analicen todos los elementos que conforman el sistema en general; en este caso, las líneas de código (software) serán compiladas por el programa MPLAB IDE V8.50 de MICROCHIP.
FIN
Envío salto de línea de texto a
la PC
FIGURA 12. Microcontrolador PIC16F877A.
Fuente: Microchip Technology Inc. (2001)
El PIC será el encargado de la interfaz entre hardware y software ya que el mismo llevara codificado el programa que interpretare las variables recibidas por los dispositivos de entrada y las transmitirá a los dispositivos de salida del mismo.
Una vez seleccionada la estructura de funcionamiento en la adaptación entre el hardware y software, se divide el diagrama de flujo en bloques funcionales con la finalidad de realizar la codificación del programa por cada una de las secciones que darán marcha a cada elemento constitutivo del sistema general.
Cada uno de estos pasos o procesos será descrito de manera breve y específica para su mejor comprensión.
Para inicio del programa principal se tendrá la siguiente secuencia lógica, Inicialmente se solicita el programa de conversión analógica-digital ya que debido a este es que se basa el análisis de monitoreo de fase ya que según la conversión de tendrá la referencia del valor de tensión de línea real (100v-120v).
Luego el programa pregunta si el voltaje que está llegando al pin seleccionado esta en los rangos de tensión de línea en este caso pregunta si el voltaje que está llegando es mayor al voltaje nominal (5v) si es mayor a 5v pregunta si ya se estaba controlando previamente esta fase y si es menor pregunto si el voltaje en la fase es 0v, si no se estaba controlando previamente la fase que excedió el voltaje nominal de 5v se activa el control de fase en este caso corte de suministro eléctrico por sobretensión en ese momento se incrementa el contador de falla en fase
respectivo, si ya se estaba controlando esta fase pregunto si la misma es 0v.
Si la fase es 0v pregunto si se estaba monitoreando esta fase, si se estaba monitoreando esta fase y su voltaje es menor a 3v
Se activa control de fase, en este caso, corte de suministro eléctrico por baja tensión en ese momento se incrementa el contador de falla en fase respectivo, si no se estaba monitoreando esta fase vuelvo a iniciar secuencia de monitoreo de tensión de fase.
También el programa principal cuenta con la opción de transmisión de la data de registros de cambios producidos en cada fase mediante la opción USART.
El ADC es un convertidor de aproximaciones sucesivas de 10 bits, el cual puede realizar la conversión de una de las 8 entradas (o canales) analógicas AN0,..., AN7 multiplexadas por la lógica interna que utiliza como líneas de selección del canal los bits CHS2:CHS0, en donde se coloca el número en binario del canal a convertir.
Si la conversión es mayor que el voltaje nominal (5v) se avisa al programa principal que este canal sobre paso el voltaje de tensión de línea, si la conversión no es mayor al voltaje nominal (5v) pregunta si está midiendo la fase 1, si está midiendo esta fase se apaga el controlador de la misma y se avisa al programa principal que ya no se está midiendo esta fase por consecuencia pregunto si se está midiendo la fase 2.
Si está midiendo la fase 2, se apaga el controlador de la misma y se avisa al programa principal que ya no se está midiendo esta fase por consecuencia pregunto si se está midiendo la fase 3.
Si está midiendo la fase 3, se apaga el controlador de la misma y se avisa al programa principal que ya no se está midiendo esta fase por consecuencia pregunto si se está midiendo la fase neutro.
Si está midiendo la fase neutro, se apaga el controlador del mismo y se avisa al programa principal que ya no se está midiendo esta fase por consecuencia pregunto si la conversión es igual a (0v) ó menor a (5v).
Si la conversión es igual a cero voltios se indica al programa que hay una falla de baja tensión en una de las fase y si la conversión es menor (5v) pero mayor a (0v).
Se elimina el aviso de que la fase reboso su valor nominal (5v) y se avisa al programa que no hay fallas presentes en el monitoreo de tensión de línea, y por último si la conversión no es menor que (5v) vuelvo a inicio de conversión.
Para la extracción de la data el USART está constituido por el registro de desplazamiento TSR, que obtiene el dato desde el registro TXREG y luego lo va desplazando y sacando bit a bit, en serie, por la línea RC6/TX/CK. El primer bit que sale es el de menos peso. El dato a transferir se carga por software en TXREG y se transfiere al TSR en cuanto se haya transmitido el bit de parada del dato anterior.
La transferencia entre los dos registros se realiza en un ciclo y entonces el señalizador TXIF se pone a 1, para advertir que el registro de transmisión se ha vaciado. También en este momento puede producirse una interrupción si se ha posibilitado el uso de interrupciones. Cuando se escribe otro dato sobre TXREG, el señalizador TXIF se pone a 0. El bit TRMT sirve para indicar el estado del registro TSR y vale 1 cuando está vacío .
Como la data no puede ser extraída arbitrariamente se protegió la información con una clave que debe ser ingresada por teclado matricial
Si la contraseña no es la correcta se muestra un mensaje que indica error de contraseña donde el cual se procede a ingresar de nuevo la
contraseña, en este caso si la contraseña es correcta se envía a la PC para iniciar texto en ASCII
Este pas o constituye a la comunicación entre el microcontrolador y la PC es decir están en sincronización por lo tanto, se envía el mensaje
“contador control de fase x” a la PC, es decir, la data de todos los cambios producidos por las fases. Luego de ser enviado el mensaje se convierte el dato del contador en ASCII para ser transmitido a la PC.
Para alcanzar el cuarto objetivo orientado a Diseñar el software del dispositivo de protección sobrecorriente para circuitos de distribución de ENELVEN, tomando en cuenta lo anteriormente expuesto en el tercer objetivo y la cuarta fase de la metodología, conjuntamente con la fase de la metodología titulada Implementación del Hardware, la cual se refiere a la simulación de todo el circuito electrónico del sistema que se planteó. En este caso se hace el estudio del funcionamiento de cada uno de los elementos necesarios para obtener un desempeño óptimo de la simulación.
Como elemento principal del sistema se tiene el microcontrolador 16F877, que posee una total de 40 pines de los cuales 33 son de propósito general para el uso de cada uno a conveniencia de la programación y necesidades del sistema. El resto de los 7 pines son de propósito específico del microcontrolador; de estos, dos son utilizados para la alimentación de 5 voltios requeridos para su funcionamiento, dos son utilizados para la tierra común, dos para acoplar el oscilador que dará la velocidad del trabajo de cada una de las instrucciones, y por último un pin de master clear utilizado para reiniciar el sistema en caso de presentarse algún problema en el mismo.
FIGURA 13. SIMULACION DISPOSITIVO DE PROTECCION FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
Para la etapa de visualización de las variables, obtención de DATA y acontecimientos de parametrización se utilizo como Interfaz Humano Maquina los siguientes dispositivos:
El teclado matricial 3x4, usado para ingresar valores paramétricos y clave para extracción de DATA también se utilizo como puerto de comunicación el conector RS-232 puerto serial, para el enlace del computador con el microcontrolador y por último todos los valores de medición serán mostrados por una pantalla de cristal liquido LCD (Liquid Crystal Display) de 2x16 caracteres.
De igual manera, se hace uso de diferentes componentes electrónicos, distribuidos en varias etapas de la simulación entre los cuales podemos destacar el uso de resistencias, leds y transistores 2N3904.
La etapa de trasformación y acople de condensadores para la mejora de la señal, fue realizada de aparte de la etapa del dispositivo, para una mejor apreciación de la misma. Como se puede apreciar en la figura, esta está conformada por un transformador, utilizado para llevar de corriente AC a DC, capacitores y circuitos integrados.
FIGURA 14. SIMULACION FUENTE DE PODER FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
Aquí se presenta la etapa de conversión de manera más específica y detallada:
FIGURA 15. SIMULACION ETAPA DE CONVERSION FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
FIGURA 16. ETAPA DE CONVERSION FUENTE: MARIO SACCO (2009)
Luego de la implementación del hardware, se procede con el diseño del software del dispositivo de protección sobrecorriente.
A continuación se presenta la etapa de inicio del programa, en la cual se lleva a cabo la declaración de entradas y salidas del dispositivo, las librerías del PIC y los archivos de registro general que serán utilizados para almacenar los datos registrados.
FIGURA 17. SIMULACION DEL PROGRAMA FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
Esta etapa del programa es la etapa principal, que se encarga de realizar la activación de las diferentes etapas que conforman el sistema, acá cada etapa tiene una entrada asignada a su activación y la salida correspondiente para la alimentación particular de cada unos de las mismas, es decir, al activarse la entrada correspondiente a cada etapa el PIC activara la salida correspondiente a la alimentación de esa etapa.
FIGURA 18. SIMULACION DEL PROGRAMA FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
En esta etapa se muestra la lógica de conversión A/D usada por el PIC, al poseer este un convertidor A/D integrado, no fue necesario el diseño en proteus de la misma, ya que esta fue llevada a cabo por el PIC configurando de manera adecuadada el convertidor A/D que este posee como se muestra en la figura a continuación.
FIGURA 19. SIMULACION DEL PROGRAMA FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
La etapa siguiente etapa del programa está conformada por los comandos e instrucciones necesarias para realizar la interfaz entre el dispositivo de protección y la PC por medio del USART. Esto permite el monitoreo mediante la PC da las variables del dispositivo de protección como se muestra en la figura.
FIGURA 20. SIMULACION DEL PROGRAMA FUENTE: CHACIN, MORA, VELASQUEZ (2010)
El diseño del software se llevo a cabo dividiendo el programa en etapas, como se mostro anteriormente, llevando así a cabo la elaboración del mismo.
Para alcanzar el quinto objetivo orientado a Verificar la lógica de funcionamiento del dispositivo de protección sobrecorriente para circuitos de distribución de ENELVEN mediante la simulación del software diseñado, conjuntamente con las fases de la metodología tituladas Depuración del software e Integración del Hardware con el software, se procede a la depuración del programa después de haber
verificado que toda la estructura del mismo sea aceptada a la aplicación usada para programar el PIC (MPLAB IDE V8.50 de MICROCHIP).
Luego de realizar el programa en lenguaje ensamblador, se procedió a realizar las pruebas exhaustivas para determinar fallas en el mismo, esta depuración se realizo compilando el programa en MPLAB para verificar que este corría satisfactoriamente, y realizando pruebas mediante la simulación en Proteus para comprobar la activación y desactivación de todas las entradas y salidas asignadas, logrando así perfeccionar etapa a etapa el funcionamiento de todo el sistema y sus diferentes componentes, tanto de manera individual como de manera general.
Una vez corregido y adaptado a total satisfacción todo el programa del PIC, se procedió a programar el mismo y dar cabida a la puesta en marcha del mismo con todas las correcciones de los errores encontradas en el proceso de depuración.
Al definir la estructura electrónica y del software que serán utilizadas, deben integrarse y verificar su correcto funcionamiento. Esto se realiza con el fin de buscar posibles errores existentes. Al veri ficar lo antes expuesto, se puntualiza la estructura del hardware y el software definitivo.
En esta fase se demuestra que cada una de las fases anteriores se cumplieron efectivamente; de lo contrario se deben perfeccionar los errores que son generados por el sistema.
Una vez eliminados todos esos errores, ya sean físicos o de programación, se lleva a cabo la simulación del software diseñado en el programa de simulación Proteus, donde se realizan las pruebas
necesarias para el buen funcionamiento y rendimiento de las diferentes etapas del sistema, logrando así cumplir las necesidades descritas en la investigación.
1.2 DISCUSION DE LOS RESULTADOS
Luego de haber realizado todo el desarrollo de la investigación, se procede a hacer una comparación entre las diferentes fases del proceso metodológico desarrollado durante el proceso de desarrollo de la investigación y cotejar que estos abarcaron los objetivos planteados con anterioridad tanto general como específicos.
Los resultados obtenidos a través de la entrevista realizada a la empresa ENELVEN sobre el funcionamiento de los dispositivos de protección que operan en la Subestación Caujarito arrojaron la necesidad de diseñar un dispositivo similar a los que operan actualmente en la empresa, de manera que este pueda ser implementado en un futuro para abaratar costos y mantener el buen funcionamiento de la misma.
Dando así cumplimiento a la fase que describe definición de las especificaciones propuesta por Angulo (1986) para el correcto desarrollo del sistema automatizado.
Luego se diseñó el diagrama general del proceso que muestra las señales de entrada, salida y de control para el funcionamiento del dispositivo de protección, mostrando en el diagrama como resulta el proceso paso a paso de forma lógica comandado por el microcontrolador (PIC).
Dando así cumplimiento a las fases que describen el esquema general del hardware, ordinograma general, adaptación entre el hardware y el software propuesta por Angulo (1986).
En la siguiente fase se busco la adaptación entre los principales elementos para el funcionamiento del dispositivo de protección como lo son el software de programación denominado MPLAB en el cual se reflejan todas las líneas de programación necesarias para el control de las etapas del dispositivo, y el microcontrolador que llevara internamente esas líneas de códigos que operaran de manera lógica dentro del mismo.
Dando así cumplimiento a la fase que describe Adaptación entre el Hardware y el Software, Implementación del Hardware propuesta por Angulo (1986).
A continuación se descompuso el diagrama general en ordinogramas modulares para llevar a cabo la programación del dispositivo de control (PIC) etapa por etapa basados en los organigramas. El software utilizado para la realización del programa posee una herramienta que permite comprobar el buen funcionamiento del programa, ya que, en caso de este tener a lgún error, el software indica el tipo de error cometido así como la línea de programación donde ocurrió el mismo.
Dando así cumplimiento a la fase que describe ordinogramas modulares y codificación y del programa propuesta por Angulo (1986).
Luego se procedió a la depuración del software, este presento ciertos errores de programación, por lo que se le realizaron las correcciones correspondientes y se procedió a la implementación del mismo en la
simulación del dispositivo de protección realizada en PROTEUS, realizando pruebas a las entradas y salidas que serán controladas por el microcontrolador (PIC), comprobando el buen funcionamiento de todo el dispositivo
Dando así cumplimiento a la fase que describe Depuración del Software, Integración del Hardware con el Software propuesta por Angulo (1986).
