Presentación

PFC
Laboratorio remoto de control de
un motor de corriente continua

Realizado por: Lydia Pasadas Cantos
Dirigido por:
D. Juan Ramón Heredia Larrubia
Dña. María Alcázar Martínez Sánchez
Titulación: Ingeniero Electrónico

Departamento de Tecnología Electrónica

Málaga, Octubre 2011

Índice

1. Introducción
2. Entorno de desarrollo
3. Descripción Software
4. Descripción Hardware
5. Pruebas y resultados
6. Estudio económico
7. Conclusiones y líneas futuras

Introducción
Objetivo prinicipal

Proyecto de Innovación Educativa para la convergencia en el EEES de la Universidad de
Málaga, con el se persigue contribuir a la ampliación de los servicios de laboratorios virtuales
presentes en nuestra Universidad ayudando así a consolidar esta nueva metodología de
formación, e-Learning.

Realizar el diseño y la implementación de un laboratorio accesible vía internet, orientado al
desarrollo de prácticas para distintas asignaturas de los departamentos de Ingeniería de
Sistemas y Automática y Tecnología Electrónica, que tienen como objeto el análisis del
comportamiento y el control de un motor de corriente continua.

Introducción
Aprendizaje

Laboratorio Virtual
E-learning

Internet

Modelo de autoaprendizaje Laboratorio Remoto
a través de Internet que
permite estudiar desde
cualquier parte del mundo
y a cualquier hora siempre
y cuando se disponga de
un ordenador y conexión a
la Red.

Introducción
Laboratorio Virtual Laboratorio Remoto

Espacios electrónicos de trabajo concebidos para la colaboración y Son sistemas basados en instrumentación real de laboratorio que permite al
la experimentación a distancia con objeto de investigar o aprender estudiante realizar actividades prácticas de forma local o remota, transfiriendo la
mediante el uso de las tecnologías de la información y de la información entre el proceso y el estudiante de manera uni o bidireccional.
comunicación
Ventajas
Ventajas
 Todas las que presentan los laboratorios virtuales.
 Mayor disponibilidad.  Aprovechan los recursos materiales además de los humanos.
 Horario flexible.  Evitan que el alumno pierda la perspectiva real.
 Reduce conste y mantenimiento.
 Método autodidacta. Inconvenientes

Inconvenientes  Alto grado de refresco.
 S.O, protocolos de comunicación y procesadores que soporten la
 Complementarios a la experiencia práctica experimentación en tiempo real.
 Pueden ocasionar la pérdida de la visión real .  Encarecimiento del sistema.
 SW y HW robusto.
 Diseño y desarrollo más complejo.

Introducción
Objetivos

 Estudio de los recursos HW a integrar en el proyecto: tarjeta de adquisición de datos NI USB-
6009, controlador MD22 de motores DC S310107 y motor de corriente continua Tefasa.

 Estudio sobre el entorno de programación de propósito general LabVIEW y los diferentes juegos de
herramientas que van a ser utilizados.

 Estudio sobre las distintas posibilidades y alternativas del control de un motor.

 Definición de la funcionalidad y contenido de las distintas prácticas que el alumno podrá realizar.

 Desarrollo de la aplicación completa, realizando la correspondiente implementación SW y HW.

 Integración de la aplicación en un portal web para permitir su acceso desde cualquier equipo
remoto conectado a la red de Internet.

Entorno de desarrollo
¿Qué es LabVIEW?
 De alto nivel tipo gráfico, enfocado al uso de la instrumentación.
 Funciones integradas para realizar adquisición de datos, control de instrumentos, análisis a medida y presentaciones de datos.
 Flexibilidad de un lenguaje de programación sin la complejidad típicamente asociada a éstos.
 Flujo de datos completamente diferente a la arquitectura lineal de los lenguajes de programación .
 Terminología familiarizada con el campo de la ingeniería.
 Único sistema gráfico de programación con un compilador que genera código optimizado con velocidades de ejecución
comparables con programas compilados en C.
 Creado por National Instruments.
 Los programas desarrollados se denominan Vis y constan de dos elementos básicos:

Panel frontal Diagrama de bloques

Medio de comunicación entre el usuario y el sistema. En él se Se interconectan los distintos objetos del panel de control para
colocan controles, indicadores, gráficas, pulsadores, etc, a fin de permitir la transferencia de datos entre ellos. Estos objetos permiten
facilitar la interactuación entre ambos. funciones aritméticas, lógicas, trigonométricas, rutinas avanzadas de
adquisición y análisis, operaciones de entrada salida, etc…

¿Por qué LabVIEW?

Método de ingeniería algorítmica.
Aprendizaje rápido de aplicaciones reales.
Incrementa el rendimiento.
Conectividad E/S.
Múltiples modelos de cálculo.
Análisis de señales.
Visualización de datos.
Compatibilidad con otros lenguajes de programación.
Diversidad de recursos educativos.
Comunidad en línea.

Toolkits empleados

NI Vision Development Module NI LabVIEW Report Generation

 Visión artificial y aplicaciones de procesamiento de imágenes.  Flexible, fácil de usar y dedicada para crear y editar
 NI Vision Assistant: conjunto de controles, indicadores y archivos en formato Word y Excel.
funciones específicas para el trabajo con imágenes.  Orientada a la generación de informes, resúmenes de
 NI Vision Acquisition: permite adquirir, visualizar, guardar y resultados, recopilación de estadísitcas, etc.
monitorear imágenes desde distintos tipos de dispositivos.  Se utilizó para realizar los reportes de datos recogidos en
 NI IMAQ for USB cameras: hace uso de los drivers propios de la cada práctica en formatos Excel.
webcam conectada.
 Ha sido utilizado por su capacidad de visualización
, adquisición y monitorización de imágenes desde webcams
USB.

Toolkits empleados
NI DAQmx LabVIEW PID Control
 Productividad y rendimiento en la adquisición de  Flexible, fácil de usar y dedicada para crear y editar
datos. archivos en formato Word y Excel.
 Una sola interfaz de programación de E/S analógicas y  Orientada a la generación de informes, resúmenes de
digitales para cientos de dispositivos HW. resultados, recopilación de estadísitcas, etc.
 Compatible con las funciones de NI LabVIEW, NI  Se utilizó para realizar los reportes de datos recogidos
LabWindow TM/CVI, Visual Basic, Visual Studio.NET y en cada práctica en formatos Excel.
C/C++.
 NI Measurement & Automation Explorer, DAQ
LabVIEW Signal Express LE.

Toolkits empleados

NI Runtime Engine
 Plug-in que permite :
 Vis embebidos en una página web .
 Ejecutables realizados con el constructor de aplicaciones.
 Es gratuito.
 Hay una versión del mismo para cada versión de LabVIEW.

Descripción SW
Prácticas
Principal
Presenta los objetivos generales del laboratorio y permite
la elección de la práctica que se desea realizar

Caracterización del motor Control del motor
Estudio del comportamiento del motor de c.c. desde la Da a conocer nociones básicas sobre controladores
tensión, corriente, potencia y velocidad. PID, permitiendo realizar ajuste de sus parámetros de
forma manual o automática.

Descripción SW
Principal
Guía didáctica Aplicación

 Objetivos principales y el tema de estudio.
 Prácticas que se van a proceder a realizar y su filosofía común de  Cuatro botones para la elección de una práctica.
funcionamiento.  Botón Salir.
 Procedimiento y la información necesaria para realizar el reporte
de los datos obtenidos .

Mensaje de confirmación de abandono de sesión

Descripción SW
Caracterización Tensión-Velocidad
Guía didáctica Información email Aplicación

 Resumen de los objetivos de la  Solicitud de datos necesarios para  Botones Inicio y Salir para acceder o
práctica. realizar el envío de datos: Nombre y abandonar la sesión.
 Interactuación con la aplicación. Apellidos, DNI, Dirección de  Imagen continua del sentido de giro.
correo, CC y asunto.  Control de periodo de muestreo.
 Array de datos obtenidos.
 Representación de datos en gráfica
XY.

Mensaje de confirmación de envío correcto de datos.

Descripción SW
Secuencia 1 Secuencia 3 Secuencia 5
Inicialización de las variables Adquisición y análisis de datos Envío email

Configuración inicial Parada y exporte Mensaje de confirmación

Descripción SW



Descripción SW

Conversión de datos

Controladora-Entrada motor Tacómetro-Velocidad motor
Tensión en la controladora (V) Tensión a la entrada del motor (V) Tensión en el tacómetro (V) Velocidad del motor (r.p.m.)
5.00 10.10 8.00 3400
4.75 8.75 7.80 3300
4.50 6.92 5.05 1700
4.25 4.85 1.55 540
4.00 1.79 0.00 0
2.50 0.00 -1.55 540
1.00 -1.79 -5.05 1700
0.75 -4.85 -7.80 3300
0.50 -6.92 -8.00 3400
0.25 -8.75
0.00 -10.10

Descripción SW
Caracterización Corriente-Velocidad

Guía didáctica
Información email
Aplicación

Descripción SW


Célula efecto hall-Entrada motor Tacómetro-Velocidad motor
Tensión en la célula de efecto hall (V) Corriente a la entrada del motor (A) Tensión en el tacómetro (V) Velocidad del motor (r.p.m.)
3.125 6.00 8.00 3400
2.5 0 7.80 3300
1.875 -6.00 5.05 1700
1.55 540
0.00 0
-1.55 540
-5.05 1700
-7.80 3300
-8.00 3400

Descripción SW
Caracterización Potencia-Velocidad

Guía didáctica
Información email
Aplicación

Descripción SW


Descripción SW
Controladora-Entrada motor Tacómetro-Velocidad motor
Tensión en la controladora (V) Tensión a la entrada del motor (V) Tensión en el tacómetro (V) Velocidad del motor (r.p.m.)
5.00 10.10 8.00 3400
4.75 8.75 7.80 3300
4.50 6.92 5.05 1700
4.25 4.85 1.55 540
4.00 1.79 0.00 0
2.50 0.00 -1.55 540
1.00 -1.79 -5.05 1700
0.75 -4.85 -7.80 3300
0.50 -6.92 -8.00 3400
0.25 -8.75
0.00 -10.10
Célula efecto hall-Entrada motor
Tensión en la célula de efecto hall (V) Corriente a la entrada del motor (A)
3.125 6.00
2.5 0
1.875 -6.00

Descripción SW
Control Manual/Automático
Guía didáctica

Información email Aplicación

 Inicio y Salir para acceder o abandonar la sesión.
 Imagen continua del sentido de giro.
 Control de periodo de muestreo.
 Array de datos obtenidos.
 Representación de datos en gráfica XY.
 Selector de setpoint.
 Control de parámetros PID (proporcional, intiegral y
derivativo).
 Selector de topología PID.
 Indicadores de setpoint, velocidad y error.

Descripción SW
Control Manual/Automático



Descripción HW
Servidor

Motor
WebCam

Fuente de
Placa de circuito alimentación
de interfaz

Tarjeta de adquisición
de datos
Controlador

Descripción HW
Servidor

 Equipo de sobremesa.
 Almacenará la aplicación SW y será el que la publique en la red.
 Windows XP.
 LabVIEW Run-Time Engine o todos los toolkit utilizados en la implementación SW.
 Características HW mínimas:
 Microprocesador Intel Pentium 4 o similar.
 1GB de RAM.
 2 puertos USB.

Descripción HW
WebCam
General
Calidad VGA (640x480) video Webcams
Resolución de video VGA (640x480)
Resolución de imagines fijas VGA (640x480)
Tecnología para la obtención
RightSoundTM
de audio claro y nítido
Micrófono Sí
Auricular Adicional
Compatible con monitores, CRT, LCD, desktop o
Clip universal notebook

Conexión USB Compatible con USB 1.1 o 2.0
Distancia del cable USB 2 metros
Instalación Rápida y fácil de usar
 De uso común. Con la mayoría de los programas de mensajería
Compatibilidad software
 Modelo WebCam Logitech QuickCam Messenger. instantánea (MSN, Yahoo, AOL, Skype, etc.)
Incluye Photo Smart Essential de HP, que le permite al
Software usuario capturar, editar con efectos especiales e
imprimir las imágenes

Descripción HW
Tarjeta de adquisición de datos

 No está optimizada para entornos en tiempo General
real. Producto USB-6009
 Funcionalidad de adquisición de datos básica. Familia de productos DAQ Multifunción
 Aplicaciones: registro de datos simple, medidas Formato físico USB
portátiles y experimentos de laboratorio.
Sistema Operativo/Objetivo Windows, Linux, Mac OS, Pocket PC
 No recomendable para uso industrial (rangos de
corriente y voltaje bajos). Familia de productos DAQ Serie B
Tipos de medida Voltaje
Compatibilidad con RoHS Sí

Descripción HW
Terminales analógicos
Señal modo Señal modo
Módulo Terminal Funcionalidad
unipolar diferencial
1 GND GND
2 AI0 AI0+
Lectura de tensión del
3 AI4 AI0-
tacómetro
4 GND GND
5 AI1 AI1+

Terminales analógicos de USB-6009 6 AI5 AI1-
7 GND GND
8 AI2 AI2+
Lectura de tensión de
9 AI6 AI2-
la célula de efecto hall
10 GND GND
11 AI3 AI3+
12 AI7 AI3-
13 GND GND
14 AO0 AO0
Escritura de tensión en
15 AO1 AO1
la controladora MD22
16 GND GND

Descripción HW
Entrada Analógica
Canales 8, 4
Canales simples 8
Canales diferenciales 4
Salida Analógica
Resolución 14 bits
Canales 2
Velocidad de muestreo 48000 s/s
Resolución 12 bits
Máximo voltaje de entada Máx. voltaje de salida analógica 5V
10.0 V
analógica Rango de voltaje máximo 5.00-0.00 V
-10.0-10.0 V (entrada simple), -20-20 V (entrada Precisión máxima del rango de voltaje 0.007 V, 0.0364 V a escala completa
Rango de voltaje máximo
diferencial) Rango de voltaje mínimo 5.00-0.00 V
Precisión máxima del rango de Mínima precisión del rango de voltaje 0.007 V
0.138 V
voltaje Razón de actualización 150 Hz
Rango de voltaje mínimo 1.0-1.0 V Capacidad de corriente simple 5.0 mA

Mínima precisión del rango de Capacidad de corriente total 10.0 V
0.038 V
voltaje Corriente de cortocircuito 50 mA

8 (±20, ±10 V, ±5 V, ±4 V, ±2.5±, ±2 V, ±1.25 V, Impedancia de salida 50 Ω
Número de rangos Tipo de convertidor Aproximaciones sucesivas
±1 ±0 V)
Muestreo simultáneo No
Impedancia de entrada 144 KΩ
Ruido del sistema 0.3 LSB rms
Memoria interna 512 B
Tipo de convertidor Aproximaciones sucesivas

Descripción HW
Terminales digitales
Módulo Terminal Señal Funcionalidad
17 P0.0 Activación/desactivación del relé
18 P0.1
19 P0.2
20 P0.3
21 P0.4
22 P0.5
23 P0.6
Terminales analógicos digitales de USB-6009
24 P0.7
25 P1.0
26 P1.1
27 P1.2
28 P1.3
29 PFI 0
30 +2.5 V
31 +5 V
32 GND

Descripción HW
E/S Digital
Canales bidireccionales 12
Canales de entrada únicos 0
Canales de salida únicos 0
Número de canales 12, 0, 0
Temporización Software
Niveles lógicos TTL
Entrada de flujo de corriente Siking, sourcing
Salida de flujo de corriente Siking, sourcing
Filtros de entrada programables No
Capacidad de soporte de estados de encendido programables No
Capacidad de corriente simple 8.5 mA
Capacidad de corriente total 102.0 mA
Temporizador watchdog No
Capacidad de soporte de protocolo de sincronización para E/S No
Capacidad de soporte de E/S de patrones No

Descripción HW
Motor

 Motor de corriente continua.
 No datasheet.
 Rueda dentada cono 18 dientes, unida a su eje
de giro.
 Conectado a otro motor que actúa de
tacogenerador (proporcionando la velocidad del
primero).
 Tensión bipolar en el tacogenerador.
 Zonas de trabajo (ideal):
 Primera fase: 0-2.9V. El motor no reacciona
ante la excitación (sólo cuando parte de
estado de reposo).
 Segunda fase: 3-4.5V. Comportamiento
lineal. Velocidades entre 900-3400 r.p.m.
 Tercera fase: 4.5-10V. Velocidad apenas
aumenta. Velocidad máxima: 3600 r.p.m.

Descripción HW
Controlador

 Integrado en un único circuito.
 Implementado mediante dos estructuras de
puentes en H (permite el control de dos
motores).
 Lógica adicional para modelar sus cinco posibles
modos de funcionamiento.

General
Modelo MD22 S310107
Dimensiones 110 mm x 52 mm x 25 mm
Alimentación 5 V a 50 mA
Alimentación de los motores a controlar 5V – 24 V

Descripción HW
Controlador
Modos de funcionamiento

Modo 1 2 3 4
Dirección. Bus I2C 0xB0 On On On On
Dirección. Bus I2C 0xB2 Off On On On
Dirección. Bus I2C 0xB4 On Off On On
Dirección. Bus I2C 0xB6 Off Off On On
Dirección. Bus I2C 0xB8 On On Off On  Modo Analógico: 2 entradas analógicas independientes
Dirección. Bus I2C 0xBA Off On Off On
para el control de la velocidad de cada motor.
 Modo analógico + Dirección: una única señal analógica
Dirección. Bus I2C 0xBC On Off On Off
para el control de la velocidad. La dirección de giro
Dirección. Bus I2C 0xBE Off Off Off On controlada por otra señal analógica.
0V – 2.5V – 5V Analógico On On On Off  Modo Radio Control: Cada canal controla a un motor de
0V – 2.5V – 5V Analógico + Dirección On Off Off On forma independiente.
Radio Control On Off On Off  Modo Radio Control + Dirección: Un canal controla la
Radio Control + Dirección Off Off On Off
velocidad mientras que otro controla la dirección.
 Modo bus I2C: Hasta 8 módulos MD22 con direcciones
seleccionables mediante microinterruptores y 4 modos de
funcionamiento.

Descripción HW
Controlador
Conexiones del motor

0V (Fuente de alimentación)

Motor de c.c.

12V (Fuente de alimentación)

Descripción HW
Controlador
Conexiones de control

5V (USB-6009)
Salida analógica (USB-6009)

0V (USB-6009)

Descripción HW
Controlador
Conexiones de control

5V (USB-6009)
Salida analógica (USB-6009)

0V (USB-6009)

Alimentaciones de fuentes independientes
para el motor y el control

Descripción HW
Fuente de alimentación

 Alimenta el motor de corriente continua.
 Elección considerablemente delicada (se desconocen las
características del motor).
 Proviene de una equipo de sobremesa en desuso.

General
Marca Delta Electronic
Modelo SMP-100MB-1
Potencia 105.5 W
Frecuencia 47 Hz-63 Hz
100 V-120 V AC
Rango de entrada
200 V-240 V AC
-5 V/0.3 A 5 V-10 A
Rango de salida
-12 V/4.2 A 12 V-0.3 A

Descripción HW
Placa de circuito de interfaz

 Diseñada e implementada para cubrir las necesidades que
han ido surgiendo en el desarrollo del proyecto.
 En la elección de los componentes ha primado la
flexibilidad ante posibles modificaciones del motor o de la
tarjeta de adquisición de datos.
 Contiene dos circuitos independientes:
 Circuito de encendido/apagado del motor.
 Circuito efecto hall.
 Incluida una caja con recambios de componentes.

Descripción HW

Circuito de encendido/apagado del motor

 Diseñada e implementada para cubrir las necesidades que
han ido surgiendo en el desarrollo del proyecto.
 En la elección de los componentes ha primado la
flexibilidad ante posibles modificaciones del motor o de la
tarjeta de adquisición de datos.
 Contiene dos circuitos independientes:
 Circuito de encendido/apagado del motor.
 Circuito efecto hall.
 Incluida una caja con recambios de componentes.

Circuito efecto hall

Descripción HW

 Controla la alimentación del motor
(evitando que esté continuamente
alimentado).
 Implementado mediante la conocida
configuración emisor común con la que
se realizará la activación de un relé.

Descripción HW

Relé
 Corriente que circula a la entrada del motor (medida mediante la célula de efecto hall) -> 1A.
 Relé elegido soporta 8A (permite la conexión de motores con intensidades nominales superiores).
 Tensión nominal de alimentación de la bobina sea compatible con la tensión de alimentación que
proporciona la tarjeta de adquisición de datos (5V).
 Tensión entre la alimentación y la que cae en el colector-emisor esta dentro de los márgenes de
funcionamiento de la bobina del relé:

 Modelo: Finder 40.52.

Descripción HW

Relé
 Corriente que circula a la entrada del motor (medida mediante la célula de efecto hall) -> 1A.
 Relé elegido soporta 8A (permite la conexión de motores con intensidades nominales superiores).
 Tensión nominal de alimentación de la bobina sea compatible con la tensión de alimentación que
proporciona la tarjeta de adquisición de datos (5V).
 Tensión entre la alimentación y la que cae en el colector-emisor esta dentro de los márgenes de
funcionamiento de la bobina del relé:
Hojas de datos
Medida con polímetro

 Modelo: Finder 40.52.

Descripción HW

Transistor

 Intensidad del colector fuera superior a la intensidad consumida por el relé.

 Ganancia del transistor sea tal que consiga llevar al transistor a saturación, teniendo en cuenta el valor
máximo de corriente dado por la salida digital de la tarjeta de adquisición de datos (8.5mA).
 Para obtener una β de alto valor el transistor ha sido seleccionado con configuración Darlington (30000).
 Modelo: BC517.

Descripción HW

Transistor Hojas de datos

 Intensidad del colector fuera superior a la intensidad consumida por el relé.

Hojas de datos

 Ganancia del transistor sea tal que consiga llevar al transistor a saturación, teniendo en cuenta el valor
máximo de corriente dado por la salida digital de la tarjeta de adquisición de datos (8.5mA).
 Para obtener una β de alto valor el transistor ha sido seleccionado con configuración Darlington (30000).
 Modelo: BC517.

Descripción HW

Diodo

 Diodo en antiparalelo para proteger al transistor durante las conmutaciones del relé.
 Capaz de soportar picos de intensidad producidos en la bobina del relé.
 Diodo que soporta 1A de intensidad.
 Modelo: serie 1N4001-1N4007.

Descripción HW

Resistencia

 Corriente mínima que circula por la base del transistor sea suficiente para llevarlo a saturación (no habrá
problema dado el alto valor de ganancia del transistor).
 Corriente máxima que circula por la base del transistor no supere la impuesta por la salida digital de la tarjeta
de adquisición de datos (8.5mA).

 Modelo: 5.6 KΩ.

Descripción HW

 Permite obtener la corriente consumida por el
motor de corriente continua.
 Utiliza una célula de efecto hall para realizar
estas medidas de corriente.
 Contiene un amplificador operacional en
configuración seguidor de tensión para aislar las
medidas realizadas.

Descripción HW

Célula de efecto hall
 Su rango de medida debe contener la intensidad máxima que puede llegar a ser consumida por el motor.
 Para aportar más flexibilidad y escalabidad se han dejado accesibles al usuario los pines que permiten la
configuración del rango de la célula. Las configuraciones de los jumpers para cada uno de los posibles rangos son:

4 5 5 6 4 5 5 6 4 5 5 6
3 2 2 1 3 2 2 1 3 2 2 1

±6 IPN ±3 IPN ±2 IPN

Descripción HW

Amplificador Operacional

 Configuración seguidor de tensión para aislar la medida de tensión de la célula de efecto hall de la entrada
analógica de la tarjeta de adquisición de datos.
 Tensión de alimentación unipolar para poder alimentarlo con la tarjeta de adquisición de datos (5V).
 Rango de tensión contenga los valores máximos y mínimos de la célula de efecto hall en la configuración
seleccionada.
 Modelo: Taiwan Semiconductor TS358.

Descripción HW
Caja de integración HW

 Encapsula el conjunto HW.
 Caja de metacrilato diseñada para la ocasión.
 Aísla a los componentes del
polvo, suciedad, evita la manipulación de
personal no cualificado y permite la
portabilidad del conjunto.
 Material transparente, por lo que deja ver cada
uno de sus componentes.
 Permite el paso de la luz lo cual ha permitido
alojar también la WebCam en su interior.
 Se ha tenido en cuenta en su diseño:
 El espacio que ocupan todos los
componentes.
 La ventilación.

Descripción HW
Caja de integración HW
Perspectiva Planta, alzado y perfil

Pruebas y resultados
Prueba 1: Caracterización Tensión-Velocidad

Derecha Izquierda

 Evolución muy similar Tensión-Velocidad muy similar.
 Zona de arranque entre 0-2V.
 Velocidad progresivamente en aumento 2-9.5V.
 Velocidad constante a partir de los 9.5V aproximadamente.

Prueba 2: Caracterización Corriente-Velocidad

Derecha Izquierda

 Inicialmente el motor requiere un consumo mayor de corriente (arranque).
 Una vez vencido el torque se mantiene estable el consumo de corriente.
 El consumo difiere en ambos sentidos (0.6A hacia la derecha y 1A hacia la izquierda).
 La corriente toma valores positivos (cuando gira hacia la derecha) y negativos (cuando gira hacia la izquierda).

Prueba 3: Caracterización Potencia-Velocidad

Derecha Izquierda

 Las curvas Potencia-Velocidad difieren en ambos sentidos (hacia la derecha los valores de potencia
son ligeramente inferiores respecto a los obtenidos hacia la izquierda).

Prueba 4: Control Manual-Automático

 Se ha definido una consigna de 1578.92 r.p.m.
 El motor ha alcanzado una velocidad de 1489.09 r.p.m.
 El error obtenido ha sido de 89.8265 r.p.m.
 Constante proporcional definida a 1, la integral a 0.2 y la derivativa a 0.
 Inicialmente se establece la consigna a un valor determinado y luego comienza aumentar su velocidad hasta
acercarse progresivamente a este valor.


Consigna



Velocidad obtenida
por el motor



Error obtenido


Estudio económico
 Es importante en cualquier proyecto.
 Se ha considerado tanto el suministro (hardware y software) como los recursos de montaje e ingeniería.

Conclusiones y líneas futuras
Conclusiones
Realizar el diseño y la implementación de un laboratorio
accesible vía internet, orientado al desarrollo de prácticas
para distintas asignaturas de los departamentos de
Ingeniería de Sistemas y Automática y Tecnología
 Se puede dar por cumplido el objetivo marcado inicialmente: Electrónica, que tienen como objeto el análisis del
comportamiento y el control de un motor de corriente
continua.

 La tarjeta de adquisición de datos USB-6009 no es óptima para su utilización para aplicaciones en tiempo real
ni para su uso con encoder.
 La utilización de recursos impuestos (no seleccionados exclusivamente para este propósito) implica mayor
dedicación.
 La implementación conjunta de HW y SW supone una mayor complejidad en el desarrollo y funcionamiento
de la aplicación.
 La configuración de LabVIEW, del Excel y de Windows, supuso también una tediosa tarea.
 La obtención de imágenes a través de una WebCam incrustadas en el panel frontal de un VI, no resultó
tampoco un proceso sencillo (son numerosas las librerías y configuraciones que realizan esta función).

A pesar de haber obtenido un resultado satisfactorio, la aparición de problemas e incompatibilidades entre el SW y
el HW han sido innumerables y continuamente presentes durante el desarrollo de este proyecto, lo cual ha
requerido una mayor implicación.

Líneas futuras

 Sustitución de la tarjeta de adquisición de datos por una más apropiada a entornos de
trabajo en tiempo real.
 La utilización de un encoder y el desarrollo e implementación de un control de posición
y velocidad sobre el motor.
 Diseño e implementación de otros laboratorios remotos haciendo uso de algunos
recursos ya estudiados y configurados (tarjeta de adquisición de datos, fuente de
alimentación…).

Opinión personal

 La elección de este proyecto fue determinada por el interés sobre la línea de
investigación relacionada con los nuevos métodos de formación y aprendizaje en el que
se implicaban el uso de las TIC.
 También estuvo motivada por el futuro uso de esta aplicación por parte de los alumnos
de la Universidad.
 Ha sido empleado mucho tiempo y dedicación para el desarrollo de este proyecto, a fin
de conseguir una aplicación lo más completa posible y lista para ser utilizada.
 Numerosos conocimiento SW y HW adquiridos y la satisfacción de hacer conseguido los
objetivos marcados inicialmente.

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