TCC Faculdade rodrigo andres cuesta hernandez

TELECONTROL CON PLC
UTILIZANDO TECNOLOGÍA GSM
PARA UN SISTEMA ALIMENTADO
CON ENERGÍA FOTOVOLTAICA
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
Presentada ante la
UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO
Como parte de los requisitos para optar al título de
INGENIERO DE TELECOMUNICACIONES
REALIZADO POR: Rodrigo Andres Cuesta Hernandez
Mario León
TUTOR ACADÉMICO: Ing. Nicola Buonanno

ÍNDICE
 Introducción
 Planteamiento del Problema
 Objetivos
 Metodología y Desarrollo
 Resultados
 Conclusiones y Recomendaciones
 Demostración

INTRODUCCIÓN
Crecimiento
Poblacional Demanda Energética
Contaminación
Rodrigo Andres Cuesta Hernandez

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Funcionalidad
Supervisión
Autonomía
ENERGIA TELECOMUNICACIONES

Energías
renovables
Desarrollo
Tecnológico
Telecontrol
Comunicación

OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseño e implementación de un sistema de telecontrol
con PLC utilizando tecnología de transmisión GSM
para un sistema alimentado con energía fotovoltaica
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Identificar los elementos necesarios para la implementación de un
modulo de energía fotovoltaica que alimente el sistema durante al
menos un día completo sin sol, y que en caso de emergencia se
pueda proceder a usar energía AC.
Seleccionar los componentes para la implementación de un sistema
de control a distancia utilizando un PLC con tecnología de
transmisión GSM.
Distinguir los parámetros a ser controlados y la carga eléctrica que
se genera para diseñar un sistema de alimentación apropiado

Analizar los elementos y las funciones que se controlarán por medio
de SMS utilizando la tecnología GSM en la transmisión de datos
relacionados con el telecontrol.
Dimensionar el sistema de alimentación fotovoltaico adecuado a las
necesidades del sistema a controlar
Discriminar los puertos de entradas y salidas necesarias del PLC
para un control eficiente del sistema según las funciones y
elementos identificados anteriormente
Desarrollar singularmente cada una de las 3 partes en que se
dividirá la implementación del trabajo especial de grado (sistema de
alimentación, sistema de telecontrol con GSM y el sistema a ser
controlado)

Implementar las 3 partes para probar su funcionamiento en conjunto
Analizar la funcionalidad del PLC como controlador del sistema
Evaluar el valor económico del proyecto, haciendo énfasis en su
factibilidad acorde a los costos actuales, y proyectados en un corto
plazo

BASE TEÓRICA

METODOLOGÍA Y DESARROLLO
 Investigación práctica
 Búsqueda y Análisis de los Equipos
 Diseño de los sistemas
 Implementación
 Aplicación

INVESTIGACIÓN PRÁCTICA
Sistemas Fotovoltaicos Control con PLC
Antecedentes Taladros de PDVSA
Maquinarias y
procesos
Ventajas Autonomía Energética
Estabilidad y
Conectividad
Desventajas Altos Costos Complejidad

BÚSQUEDA DE EQUIPOS
 Sistema Fotovoltaico
 Acumuladores Duncan C.A.
 Sistema de Telecontrol
 Universidad Católica Andrés Bello

PANEL SOLAR ATERSA A66-P

BATERÍA SOLAR POWER 2000 90AH

REGULADOR DE CARGA
 Funciona en 12V o 24V
 12A Max
 Controla la Carga y Descarga

INVERSOR 12-300 SERIE EASY POWER
 Convierte 12VDC a 120VAC
 300W de Potencia Continua
 30A Máximo

PLC UNITRONICS JAZZ R16
 Micro OPLC
 Entrada Analógica
 Salida tipo Relay

MODEM GSM GM 29 SONY ERICSSON
 Dualband 900MHz y 1800MHz
 Envío y Recepción de SMS
 Comunicación RS232

DISEÑO DEL SISTEMA DE ENERGÍA

DISEÑO DEL SISTEMA DE TELECONTROL

BASE SOLAR
1,64 m
0,77 m
1,32 m
1,49 m
0,78 m
1,32 m
0,78 m
0,77 m
10°

CIRCUITOS ALTERNOS
PLC
-+
R
R
DIVISOR DE TENSIÓN

CIRCUITOS ALTERNOS
INV 12-110-200
INV
110-12
PLC
INV
110-12

CIRCUITOS ALTERNOS
PROTECCIÓN PLC

CIRCUITOS ALTERNOS
0
Aplicación
12 v
+
-
- +
PLC
AWG 10
AWG 18

APLICACIÓN
M1 M2
+
-
63 52 4++ --
Salidas
PLC
Relay

PROGRAMACIÓN DEL PLC

SISTEMA DE TELECONTROL

ESTATUS MODEM

ESTATUS MOTORES

ESTATUS INVERSOR

CONFIGURACIÓN DE LOS SMS

MENSAJES DE AVISO
Niveles de Carga
Reporte
Diario

MENSAJES DE CONTROL
 Motor 1
 Motor 2
 Inversor
 Motor 1
 Motor 2

MENSAJES PREGUNTA-RESPUESTA
 Nivel de Carga
 Actual
 Matutino
 Nocturno
 Estatus General

ANÁLISIS DE RESULTADOS
 Sistema Fotovoltaico
 Sistema de Telecontrol
 Análisis Económico

SISTEMA FOTOVOLTAICO
CAPACIDAD
Teórica:
90Ah*2¨*12V=2150Wh
Práctica:
40W*50h=2000Wh
Teórico Practico
2150
2000
Capacidad del sistema de energia
(Wh)
7%
7%

CARGA DIARIA TEÓRICA
L a t i t u d N o r t e Ecuador
Fecha 90 70 50 30 10 0
22-dic 0,00 0,00 178,60 472,51 727,39 854,83
04-feb 0,00 24,44 292,81 576,57 785,71 890,28
21-mar 0,00 310,85 584,21 787,10 868,27 908,86
06-may 793,85 769,75 891,36 954,34 891,73 860,42
22-jun 1090,97 1025,18 1003,06 988,17 863,30 800,87
Radiación Solar en Langleys

CARGA DIARIA PRÁCTICA
11,30
11,81
12,45
12,95
13,16
11,00
11,50
12,00
12,50
13,00
13,50
1 2 3 4 5
Voltaje (V)
Voltaje (V)
Rango de
Voltaje:
11,0V a 13,2V
Carga Máxima
Diaria: 0,64V
Carga Diaria
Promedio: 0,55V
0
500
1000
Carga Teórica Carga Práctica
810
640
Carga en Wh
20%

CONSUMO DEL SISTEMA DE CONTROL
Teórico:
Práctico:
Teórico Practico
3.264
1.56
Consumo del sistema de control (W)
Consumo Diario: 38Wh
Voltaje mínimo del Sistema: 11,2V
Voltaje de Guarda: 0,2V

RESUMEN DE RESULTADOS
Carga Diaria: 550Wh
Aplicación: 440Wh
Sistema de Control: 38Wh
Margen de Guarda: 72Wh
Tiempo (h) Potencia (W)
10 40
4 100
2 200
1 400

5-20 SEG
Blindado
Versatilidad
y Eficiencia
SISTEMA DE CONTROL

Equipos
Materiales
Accesorios
ANÁLISIS ECONÓMICO

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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24V

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