Este proyecto busca diseñar e implementar un panel solar automatizado con control y adquisición de datos mediante Ethernet para mejorar la captación de energía solar. Se enviarán datos en tiempo real para verificar la eficiencia del sistema implementado en el distrito de Crucero, Puno. Se utilizará un sistema de adquisición de datos con protocolo SPI para medir la potencia generada. El control adaptativo y robusto mejorará la captación de radiación solar.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
ALTIPLANO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y SISTEMAS
ESCUELA PROFESIONAL INGENIERÍA ELECTRÓNICA
ARQUITECTURA DE REDES DE COMUNICACIONES
DOCENTE:
ING. GAVINO JOSÉ FLORES CHIPANA
PRESENTADO POR:SonccoHuisa, MoisesClinton 134948
Villalta Gallegos,Elvis 135241
ESTUDIANTES DEL VIII SEMESTRE – INGENIERÍA
ELECTRÓNICA
Puno-Perú

2. Contenido
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................3
1.1. Definición del problema..................................................................................3
1.2. Formulación del problema .............................................................................4
1.2.1. Problema general....................................................................................4
1.2.2. Problema específico ...............................................................................4
II. ANTECEDENTES..................................................................................................4
III. JUSTIFICACIÓN................................................................................................5
IV. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL ..................................................................5
4.1. TRANSMISIÓN DE DATOS...........................................................................5
4.2. Redes .............................................................................................................6
4.3. Energías renovables ......................................................................................6
4.3.1. SISTEMAS DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA ...............................6
4.4. Control adaptativo y robusto..........................................................................7
V. HIPÓTESIS............................................................................................................7
VI. OBJETIVOS DEL ESTUDIO..............................................................................7
6.1. Objetivo general .............................................................................................7
6.2. Objetivos específicos .....................................................................................8
VII. METODOLOGÍA Y DISEÑO DE INGENIERA ..................................................8
7.1. metodología de la investigación ....................................................................8
7.1.1. Adquisición de datos...............................................................................8
7.1.2. Protocolos de comunicación SPI............................................................8
7.2. Diseño de ingeniera .......................................................................................9
7.2.1. Control adaptativo y robusto...................................................................9
VIII. ÁMBITO DE ESTUDIO ......................................................................................9
IX. PRESUPUESTO................................................................................................9
X. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.....................................................................9
XI. BIBLIOGRAFÍA Y FUENTE DE INFORMACIÓN............................................10

3. RESUMEN
El presente proyecto de arquitectura de redes de comunicaciones se
realizará para poder verificar la energía suministra de nuestro sistema
implementado y también mejorar la captación de la energía solar mediante
un sistema de control adaptativo y robusto. Esta información recibida nos
ayudar a visualizar nuestro adecuado funcionamiento de nuestro sistema.
Crucero se ubica en la región de puno. La población que es alejado del
suministro de energía cuenta con paneles solares los cuales son estáticos y
esto genera una baja eficiencia de potencia adquirida.
La comunicación mediante ethernet es una parte fundamental de muchas
aplicaciones de ámbito de control y el monitoreo de variables o estados. La
lectura de los sensores será para verificar nuestro sistema.
TITULO DEL PROYECTO
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN PANEL SOLAR AUTOMATIZADO
CON UN SISTEMA DE CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS MEDIANTE
ETHERNET
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Definición del problema
la supervisión de la potencia generada de un panel solar es
necesario ya que tiende a variar por cambios climatológicos y
por radiación del sol.
En la actualidad, los paneles solares no alcanzan su mayor
eficiencia debido a que en su implementación tiende a estar
estático y en algunos casos se llegó a implementar con giros
temporizados ya que estos necesitan un cálculo previo de los
horarios cronológicos de puesta y salida de sol en un lugar
específico, tales datos no son ajustable para otros lugares los
cuales no generan un buen aprovechamiento de la radiación
solar por tanto no llega a alcanzar su eficiencia máxima.

4. 1.2. Formulación del problema
1.2.1. Problema general
¿Cómo hacer un seguimiento para poder ver la eficiencia
de la implementación de un sistema control para obtener
mayor eficiencia de trabajo en los paneles solares?
1.2.2. Problema específico
¿Cómo se podemos enviar datos en tiempo real, para
poder verificar la eficiencia de nuestro sistema
implementación de panel solar automatizado?
II. ANTECEDENTES
el sistema presentado cumple con las características requeridas de
seguimiento en un solo eje, realizado en el seguimiento del sol.
El prototipo presentado construido puede ser utilizado en otras
aplicaciones que requieran una actividad de seguimiento solar, como
colector solar, hornos solares, entre otros. El tiempo de respuesta del
dispositivo (movimiento de motor paso a paso) puede ser modificado
desde un algoritmo de seguimiento, de esa manera disminuye el
torque del motor (LORDOÑO, 2010).
Para lograr la optimización de la energía obtenida de una instalación
fotovoltaica existen dos metodologías. La primera consiste en
mejorar los componentes internos de un panel fotovoltaico de manera
que su rendimiento aumente. La segunda consiste en aumentar la
cantidad de radiación solar recibida por el panel (LORDOÑO, 2010).
en adquisición de datos no es un proceso de una sola etapa, sino
que debe de cumplir con ciertos subprocesos que acondicionen las
señales a un lenguaje con el que la máquina pueda trabajar
(RODRÍGUEZ, 2009).
Para analizar paso a paso el proceso de adquisición de datos, se usa
como convención que el proceso se hace del mundo real hacia la
computadora, siendo el proceso inverso directamente equiparable al
proceso de la computadora hacia el mundo real (RODRÍGUEZ,
2009).

5. III. JUSTIFICACIÓN
La implementación del presente proyecto pretende contribuir con una
buena administración de energía renovable, verificando y controlando
con ayuda de comunicación de ethernet, sensores y actuadores. A su
vez recibiendo datos en tiempo real para realizar un seguimiento de
la potencia adquirida.
La necesidad de implementar es sistema radica en que la mayoría de
los paneles solares llega a estar en una sola posición.
El presente proyecto tiene como finalidad de verificar la potencia
obtenida y mejorar la captación de la energía solar.
IV. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
4.1. TRANSMISIÓN DE DATOS
Cuando nos comunicamos, estamos compartiendo
información. Esta compartición puede ser local o remota. Entre
los individuos, las comunicaciones locales se producen
habitualmente cara a cara, mientras que las comunicaciones
remotas tienen lugar a través de la distancia. El término
telecomunicación, que incluye telefonía, telegrafía y televisión,
significa comunicación a distancia (tele significa lejos en
griego).
La palabra datos se refiere a hechos, conceptos e
instrucciones presentados en cualquier formato acordado
entre las partes que crean y utilizan dichos datos. En el
contexto de los sistemas de información basados en
computadora, los datos se representan con unidades de
información binaria (o bits) producidos y consumidos en forma
de ceros y unos.
La transmisión de datos es el intercambio de datos (en forma
de ceros y unos) entre dos dispositivos a través de alguna
forma de medio de transmisión (como un cable). La
transmisión de datos se considera local si los dispositivos de

6. comunicación están en el mismo edificio o en un área
geográfica restringida y se considera remota si los dispositivos
están separados por una distancia considerable.
Para que la transmisión de datos sea posible, los dispositivos
de comunicación deben ser parte de un sistema de
comunicación formado por hardware y software. La efectividad
del sistema de comunicación de datos depende de tres
características fundamentales (A., 2001):
 Entregar
 Exactitud
 Puntualidad
4.2. Redes
Una red es un conjunto de dispositivos (a menudo
denominados nodos) conectados por enlaces de un medio
físico. Un nodo puede ser una computadora, una impresora o
cualquier otro dispositivo capaz de enviar y/o recibir datos
generados por otros nodos de la red.
Los enlaces conectados con los dispositivos se denominan a
menudo canales de comunicación.
4.3. Energías renovables
El interés por la ecología cobra cada día más importancia en
nuestra sociedad, el empleo de materiales reciclables y el uso
de fuentes de energía renovables y limpias preocupa cada día
más a los usuarios y consumidores de energía.
Se considera una energía renovable a aquella fuente de
energía que es inagotable, al contrario de lo que ocurre con
las fuentes de energía no renovables, como el petróleo, el
carbón, el uranio o el gas (GARRIGA, 1996).
4.3.1. SISTEMAS DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Un sistema de energía solar fotovoltaica está formado por
tres componentes básicos. Las placas solares son las

7. encargadas de transformar la energía solar en energía
eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Por otro lado,
están las baterías cuya función es la de almacenar la
energía proveniente de las placas. Por último, un elemento
de mucha importancia es el regulador de carga, cuya
función es la de controlar el estado de carga de las
baterías (GARRIGA, 1996).
4.4. Control adaptativo y robusto.
En la configuración estándar de un sistema de control, la
planta y el controlador forman un bucle cerrado en el que cada
componente ejerce una influencia sobre el otro. La entrada a
la planta depende a través del controlador de la variable
controlado. La cual a su vez depende de la entrada por la
dinámica de la planta. Prendemos ver los sistemas
realimentados desde el punto del control ingenieril, el cual
tiene una misión para conseguir o mantener la estabilidad,
mejorar la robustes, atenuar las perturbaciones, asegurar la
regulación asintótica, etc. (RODIGUEZ RUBIO & LOPESZ
SANCHEZ, 1996).
V. HIPÓTESIS
La determinación optima de los parámetros técnicos y operativos de
la alternativa tecnológica introducida mediante un diseño adecuado
permitirá incrementar la captación de energía solar.
Los nivel y costos de captación de energía solar utilizando la
alternativa tecnología invada son determinantes para una mayor
adquisición de potencia.
VI. OBJETIVOS DEL ESTUDIO
6.1. Objetivo general
diseño e implementación de un panel solar automatizado con
un sistema de control y adquisición de datos mediante
ethernet.

8. 6.2. Objetivos específicos
Recibir datos en tiempo real mediante ethernet, para poder ver
la eficiencia de nuestro modulo implementado.
VII. METODOLOGÍA Y DISEÑO DE INGENIERA
7.1. metodología de la investigación
7.1.1. Adquisición de datos.
El sistema de adquisición de datos se utiliza para medir y
registrar señales obtenidas básicamente de dos maneras.
Los sistemas de adquisición se pueden clasificar de dos
clases analógicos y digitales (D. COOPER & D.
HELFRICK, 1991).
a) Aquellas que se origina partir de la medición directa
de cantidades electricas, que puede incluir voltajes
de corriente continua y corriente alterna, frecuencia
o resistencia.
b) Señales que se original a partir de transductores,
como sensor de voltaje y corriente.
7.1.2. Protocolos de comunicación SPI
SPI es un protocolo serial síncrono que se utiliza para
comunicar un microcontrolador con otro y con periféricos a
distancias cortas. Para hacer una conexión SPI siempre
habrá un dispositivo maestro (usualmente un
microcontrolador) que controlará uno o varios periféricos
(esclavos), se utilizan por lo generar 3 líneas de conexión y
una de selección que son (ELECTROTEC, 2016):
 SO o MISO (Master In Slave Out). La línea que
utiliza el esclavo para enviar datos al maestro.
 SI o MOSI (Master Out Slave In). Datos del maestro
al esclavo.
 SCK (Serial clock). Pulsos de reloj para sincronizar
la comunicación.

9.  CS o Select. Se usa por el master para habilitar o
deshabilitar un determinado periférico.
7.2. Diseño de ingeniera
7.2.1. Control adaptativo y robusto
VIII. ÁMBITO DE ESTUDIO
Es sistema se implementará para el distrito Crucero provincia de
Carabaya-Puno ya que este distrito se encuentra a una altitud 4131
msnm y en el distrito de crucero soporta constantemente un índice de
radiación UV de nivel 17, según informo el Servicio Nacional de
Meteorología e Hidrología(Senamhi).
IX. PRESUPUESTO
X. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tiempo de vida del proyecto.

10. XI. BIBLIOGRAFÍA Y FUENTE DE INFORMACIÓN
A.,F. B. (2001). TRANSMISION DEDATOSY REDES DE COMUNICACION. ESPAÑA:MCGRAW
HILL.
D. COOPER,W., & D. HELFRICK,A. (1991). INSTRUMENTACIONELECTRONICA MODERNA Y
TECNICASDE MEDICION . MEXICOS: PEARSON.
ELECTROTEC. (10 de ENERO de 2016). Obtenidode http://www.electrotec.com
GARRIGA,C. S. (15 de septiembre de 1996). ENERGUIA.Obtenidode ENERGUIA:
www.energuia.com
LORDOÑO,M. H. (2010). DISEÑOE IMPLEMENTACIÓN DEUN SEGUIDORSOLARPARA LA
OPTIMIZACIÓN. Pereira:ScientiaetTechnica.
RODIGUEZ RUBIO, F., & LOPESZ SANCHEZ,M. J.(1996). CONTROLADAPTATIVOYROBUSTO.
SEVILLA:UNIVERSIDADDE SEVILLA.
RODRÍGUEZ, A. E. (2009). DESARROLLO DE UNA TARJETA DE ADQUISICION DEDATOS USB
PARA FINESDIDACTICOS.MEXICO.