sistema de monitoreo de fallas para un ascensor …
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REPUBLICA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD Dr. RAFAEL BELLOSO CHACIN
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE ELECTRÓNICA
SISTEMA DE MONITOREO DE FALLAS PARA UN ASCENSOR
CONTROLADO POR UNA TARJETA MULTISEL. CASO METALIN C.A.
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE
INGENIERO EN ELECTRONICA.
PRESENTADO POR:
Br. AGUILAR PARADA, MARIA VIRGINIA
Br. IOVANNA ESPOSITO, STEFANO
TUTOR METODOLOGICO TUTOR ACADEMICO TUTOR INDUSTRIAL
Lic. Mineira Finol Ing. José Orozco Gustavo Cardozo
MARACAIBO, JULIO 2000
iv
A mis padres por darme todo su apoyo
cuando más lo necesitaba, por ayudarme a
alcanzar mis metas con total facilicidad.
A Virginia que me demostró que con
esfuerzo, dedicación, amor y humildad se
puede llegar a ser la persona más feliz del
mundo.
Stefano.
v
A Dios por las fuerzas que me dio en los
momentos más difíciles.
A mis padres por darme todo su apoyo para
poder lograr esta meta.
Y a Stefano porque sin el no hubiese podido
lograr este sueño.
Maria Virginia.
vi
AGRADECIMIENTO
A Dios, por haberme dado las fuerzas necesarias para lograr obtener mi
titulo.
A mis padres por haberme apoyado en las buenas y en las malas.
A Virginia que me ayudo a superar todos los obstáculos que se nos
presentaron en el desarrollo de la tesis.
A todos mis compañeros de estudio.
A los profesores Mineira y José, por brindarnos sus conocimientos en el
desarrollo de la tesis.
Stefano.
vii
AGRADECIMIENTO
A Dios por estar conmigo en los momentos más difíciles.
A mis padres por brindarme su apoyo.
A Stefano, mi novio; por su paciencia y por ser la voz para tranquilizarme en
los momentos de mayor estrés y preocupación, y por su presencia en todos
los momentos en que necesite de su ayuda.
A todos mis hermanos por la confianza que depositaron en mi.
A Rita y a Mario por toda su colaboración prestada y su apoyo en los
momentos más difíciles.
A la profesora Mineira y al profesor José, por toda la ayuda brindada en el
desarrollo de esta investigación.
Y a todos mis compañeros de estudio que dentro de tanta presión fueron los
que me brindaron un poco de distracción.
Maria Virginia.
viii
LISTA DE FIGURAS, TABLAS Y ANEXOS
Pág.(s)
FIGURAS.
FIGURA #1: COMPUTADORA DIGITAL........................................................... 29
FIGURA #2: CONECTORES RS-232 CON SUS RESPECTIVOS PINES .. 31
FIGURA #3: TRANSMISIÓN ASÍNCRONA....................................................... 33
FIGURA #4: TRANSMISIÓN SÍNCRONA.......................................................... 34
FIGURA #5: ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA DEL PROGRAMA ........... 39
FIGURA #6: ORGANIZACIÓN DE LOS REGISTROS..................................... 40
FIGURA #7: COMPUERTA LÓGICA AND ....................................................... 45
FIGURA #8: COMPUERTA LÓGICA NAND..................................................... 46
FIGURA #9: COMPUERTA LÒGICA OR.......................................................... 47
FIGURA #10: COMPUERTA LÓGICA NOR..................................................... 48
FIGURA #11: COMPUERTA LÓGICA XNOR .................................................. 49
FIGURA#12: DIAGRAMA LÓGICO Y DE BLOQUES PARA UN
MULTIPLEXOR DE 4x1 LINEA................................................. 50
FIGURA#13: COMPONENTES BÁSICOS DE UN SISTEMA DE
CONTROL.................................................................................... 52
FIGURA #14: ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL DE
LAZO ABIERTO........................................................................... 55
FIGURA #15: ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL DE
LAZO CERRADO ...................................................................... 54
FIGURA #16: COMPONENTES ELECTRÓNICOS DEL ASCENSOR........ 56
ix
FIGURA #17: PARTES MECANICAS DEL ASCENSOR .............................. 56
FIGURA #18: PROGRAMA DEL MICROCONTROLADOR PIC16F84 ........ 73
FIGURA #19: PANTALLA PRINCIPAL.............................................................. 78
FIGURA #20: FORMULARIO O PANTALLA DE REPORTE DE FALLAS... 79
TABLAS.
TABLA #1: SALIDAS Y ENTRADAS DE LA TARJETA MULTISEL ............. 58
TABLA #2: APLICACIÓN DE LOS MODELOS DE MAQUINAS................... 62
TABLA #3: DESCRIPCIÓN DE LAS FALLAS Y SEÑALES AFECTADAS 92
ANEXOS.
ANEXO 1: TARJETA DE CONTROL MULTISEL ............................................ 123
ANEXO 2: TARJETA DE RELÉS...................................................................... 123
ANEXO 3: TARJETA RECTIFICADORA .......................................................... 124
ANEXO 4: CONTACTOR DE 24V CPAP PARA ABRIR Y CERRAR
PUERTAS ......................................................................................... 124
ANEXO 5: DISYUNTORES DE 2 Y 3 AMPERIOS........................................... 125
ANEXO 6: TRANSFORMADOR DE 220V/10V Y 220V/20V......................... 125
ANEXO 7: CONTACTORA DE ASCENSO Y DESCENSO........................... 126
ANEXO 8: BOTONES DE LLAMADAS............................................................ 126
ANEXO 9: DISPLAY............................................................................................ 127
ANEXO 10: CABINAS......................................................................................... 127
ANEXO 11: PUERTAS........................................................................................ 128
x
ANEXO 12: MAQUINAS...................................................................................... 128
ANEXO 13: GUIA DE OBSERVACIÓN ............................................................ 129
ANEXO 14: DESCRIPCIÓN DE LOS BORNES DE LA TARJETA
DE RELES....................................................................................... 129
ANEXO 15: ENTREVISTA.................................................................................. 133
ANEXO 16: ESTADOS LÓGICOS DE LAS VARIABLES AFECTADAS
Y ECUCIONES FINALES............................................................. 136
xi
Aguilar , Maria; Iovanna, Stefano. Sistema de monitoreo de fallas para un ascensor controlado por una tarjeta Multisel. Caso: METALIN C.A. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Facultad de Ingeniería, Escuela de Electrónica. Maracaibo- 2000.
RESUMEN
El propósito de este estudio, fue el desarrollo de un sistema de monitoreo de
fallas para un ascensor controlado por una tarjeta Multisel, permitiendo
obtener información precisa y confiable acerca de las variables de campo.
Igualmente se busco facilitar el estudio y la supervisión del sistema de
control, gracias a su sencillez de visualización; permitiendo con ello controlar
claramente dichos procesos. La investigación es considerada explicativa; ya
que se profundizan los conocimientos de la realidad, y se explica la razón y el
porqué de las fallas que se manifiestan en el sistema electrónico del
ascensor. Por otro lado se basó en la metodología utilizada por los
investigadores (Chávez y Rojas, 1998); la cual consta de cuatro fases
fundamentales: Fase1: Estudio de la situación actual. (Recolección de
información y análisis de la problemática); Fase2: Estudio de la factibilidad
técnica, económica y operativa; Fase3: Desarrollo del sistema; Fase4:
Prueba del sistema. Se concluyó seleccionando los componentes
electrónicos necesarios que permitieran la obtención de los resultados
esperados, luego se realizaron las respectivas pruebas del Hardware para
realizar la integración de este con el Software; desarrollando así las pruebas
finales del sistema, logrando todos los objetivos propuestos.
PALABRAS CLAVES: Monitoreo, Ascensor, fallas y Multisel
xii
Aguilar , Maria; Iovanna, Stefano. System of monitory of flaws for an elevator controlled by a Multisel card. Case: METALIN C.A. University Dr. Rafael Belloso Chacin. Ability of Engineering, School of Electronic. Maracaibo - 2000.
SUMMARY
The purpose of this study, was the development of a system of monitory of
flaws for an elevator controlled by a card Multisel, allowing to obtain precise
and reliable information about the field variables. Equally you looks for to
facilitate the study and the supervision of the control system, thanks to their
visualization simplicity; allowing with it to control clearly this processes. The
investigation is considered explanatory; since the knowledge of the reality are
deepened, and it is explained the reason and the reason of the flaws that are
manifested in the electronic system of the elevator. On the other hand it was
based on the methodology used by the investigators (Chávez and Rojas,
1998); which consists of four fundamental phases: Fase1: study of the
current situation. (Gathering of information and analysis of the problematic);
Fase2: study of the technical, economic and operative feasibility; Fase3:
develop of the system; Fase4: proves of the system. You concluded
selecting the necessary electronic components that allowed the obtaining of
the prospective results, then they were carried out the respective tests of the
Hardware to carry out the integration of this with the Software; developing this
way the final tests of the system, achieving all the proposed objectives.
KEY WORDS: Monitory, Elevator, Flaws and Multisel.
xiii
INDICE GENERAL
Pág.(s)
VEREDICTO...................................................................................................... ii
DEDICATORIA .................................................................................................. iv
AGRADECIMIENTO ......................................................................................... vi
LISTA DE FIGURAS, TABLAS Y ANEXOS ................................................ viii
RESUMEN ......................................................................................................... xi
INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1
CAPITULO
I. “EL PROBLEMA” ........................................................................................ 4
A. Planteamiento del problema .................................................................. 5
B. Objetivos de la investigación.................................................................. 8
Objetivo general...................................................................................... 8
Objetivos específicos............................................................................. 9
C. Justificación de la investigación............................................................ 9
D. Delimitación de la investigación............................................................ 11
II. “MARCO TEORICO”.................................................................................. 12
A. Antecedentes de la investigación.......................................................... 13
B. Bases teóricas......................................................................................... 24
xiv
1. Teoría de sistemas............................................................................ 24
2.Sistema de monitoreo de fallas......................................................... 27
2.1. Computadora .................................................................................. 28
2.1.1. Puerto Paralelo ............................................................................ 29
2.1.2. Puerto Serial ................................................................................ 31
2.1.2.1. Transmisión Asíncrona ............................................................ 32
2.1.2.2. Transmisión Síncrona .............................................................. 33
2.2. Microcontroladores PIC 16f84 ...................................................... 34
2.2.1. Características del Microcontrolador PIC 16F84.................... 37
2.2.2. Estructura Interna ......................................................................... 39
2.2.3. Organización de la Memoria de Programa.............................. 39
2.2.4. Organización de los registros .................................................... 40
2.2.4.1. Registros ................................................................................... 41
2.3.Compuertas lógicas ........................................................................ 45
2.3.1. Compuerta AND .......................................................................... 45
2.3.2. Compuerta NAND ....................................................................... 46
2.3.3. Compuerta OR............................................................................. 47
2.3.4. Compuerta NOR.......................................................................... 47
2.3.5. Compuerta OR excluyente (exclusiva)....................................... 48
2.4. Multiplexor........................................................................................ 49
3. Sistema de control............................................................................. 51
3.1. Sistema de control de lazo abierto ............................................... 52
3.2. Sistema de control de lazo cerrado.............................................. 53
xv
4. Ascensores......................................................................................... 55
4.1. Descripción de componentes del sistema de control electrónico
del ascensor................................................................................... 56
4.1.1. Tarjeta de control Multisel........................................................... 57
4.1.2.Descripción de componentes electrónicos ............................... 59
4.2. Descripción de las partes mecánicas del ascensor................... 61
C. Definición de términos básicos ............................................................. 63
D. Sistema de variables .............................................................................. 66
1. Definición conceptual ........................................................................ 67
1.1.Sistema de monitoreo de fallas ..................................................... 67
1.2. Ascensor controlado por una tarjeta multisel............................... 68
2. Definición operacional....................................................................... 68
2.1. Sistema de monitoreo de fallas .................................................... 68
2.2. Ascensor controlado por una tarjeta multise................................ 70
III. “MARCO METODOLOGICO....................................................................... 71
A. Tipo de investigación.............................................................................. 73
B. Técnicas e instrumentos de recolección de datos .............................. 75
C. Metodología ............................................................................................. 78
D. Herramientas Materiales y Equipos...................................................... 81
IV. “RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN” ............................................. 83
Primera fase: Estudio de la situación actual............................................. 84
xvi
a. Recolección de la información ......................................................... 84
b. Análisis de la problemática............................................................... 86
Segunda fase: Estudio de la Factibilidad técnica, económica y
operativa........................................................................................................ 89
Tercera fase: Desarrollo del sistema......................................................... 91
Cuarta fase: Prueba del Sistema............................................................... 108
Discusión de los resultados........................................................................ 110
Conclusiones ................................................................................................ 113
Recomendaciones....................................................................................... 116
Referencias Bibliograficas.......................................................................... 118
Anexos........................................................................................................... 122
INTRODUCCIÓN
Los ascensores juegan un papel muy importante en la época en la
que se vive, ya que la población esta aumentado considerablemente; lo cual
trae como consecuencia las construcciones desenfrenadas de edificaciones y
por consiguiente el surgimiento de nuevas tecnologías, en la parte tanto
mecánicas como eléctricas del sistema del ascensor; el cual tiene como
función primordial el desplazamiento y traslación de carga dentro de una
edificación de un piso a otro.
En los tiempos recientes, la creciente necesidad y exigencias de calidad y
seguridad en los sistemas de los ascensores por parte de la clientela
nacional y extranjera, conlleva a la industria de ascensores a utilizar al
máximo todos sus recursos en cuanto a la automatización y tecnología se
refiere. Debido a estas exigencias, se hace necesario contar con sistemas
capaces de supervisar permanentemente todos los problemas que se
puedan presentar en las diferentes instalaciones de los ascensores.
Esta investigación propone desarrollar un sistema de monitoreo que permita
detectar fallas en los sistemas electrónicos de los ascensores, trayendo
como beneficio el manejo de información eficiente, eficaz y segura;
brindándole a los operadores de planta en forma sencilla la visualización de
2
la problemática que pueda suceder en le sistema electrónico del ascensor y así
dar la facilidad al personal de mantenimiento (de dichos aparatos
electromecánicos) para luego dar con la detección inmediata de la falla y
desarrollar una medida correctiva para su pronta reparación.
El desarrollo de esta investigación, está estructurado en cuatro capítulos; en
donde cada uno de ellos toma una gran importancia en la elaboración de la
misma. En primer lugar, se encuentra el capitulo I, donde se describe el
planteamiento del problema; los objetivos generales y específicos, así como su
justificación y la delimitación precisa del lugar donde se realizó dicha investigación.
Seguidamente el capitulo II, que se refiere a los antecedentes; bases teóricas;
definición de términos básicos y por último la definición del sistema de variables. A
su vez, el capitulo III; que muestra el tipo de investigación, la metodología
utilizada, las herramientas y equipos utilizados para dicho proyecto de
investigación. Y por ultimo, el capitulo IV; que presenta los resultados de la
investigación; organizados en función al análisis obtenido mediante la aplicación
de la metodología de estudio ya planteada.
Este estudio fue desarrollado en cuatro fases fundamentales, las cuales se
constituirán principalmente por la fase inicial denominada análisis de la situación
actual, seguido por un estudio de factibilidad económica y operativa del sistema a
diseñar, a su vez el desarrollo del sistema propuesto por el grupo de trabajo y
culminando con la prueba del sistema; lográndose la obtención y el análisis de los
3
datos y variables optimizando de esta manera el proceso de supervisión y
monitoreo de fallas en tiempo real.
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