Diseño de implementación de módulos digitales para un controlador lógico programable en tableros industriales con fines didácticos en la Universidad del Valle de Guatemala.

Abstract

Diseñar e implementar el cableado de los módulos digitales del PLC de cuatro tableros de control es el objetivo principal de este proyecto. Debido a la necesidad de aumentar la capacidad de alumnos que puedan trabajar con equipo de Automatización e Instrumentación Industrial, la Universidad del Valle de Guatemala considera el plan de ensamblaje de cuatro tableros de control industrial nuevos, estos con estructura enfocada al aprendizaje. Primero se definió el calibre de los cables. Para esto primero se identificó la corriente que iba a pasar por ellos. El fabricante de los relés especifica que utilizan 7mA. Gracias a la planificación del tablero se definió el largo de los cables, aproximadamente 7 pies. Con esta información se utilizó la fórmula VDI [1] para calcular el Índice de Caída de Voltaje y poder definir con las tablas de calibre de cable que 18AWG es una opción segura para el cableado. Analizando el diseño de los tableros ya existentes, se propuso un nuevo diseño de acomo­dación de dispositivos y materiales para mejorar la forma en que los alumnos se familiarizan con el tablero, sus componentes y conexiones. Logrando este objetivo, se planteó una versión modificada del estándar de código de color de IEC, el cual tiene más colores para diferen­ciar los módulos analógicos y digitales del PLC. Posterior a eso se realizaron los dibujos de diagramas unifilares del tablero en AutoCAD Electrical, se utilizaron los diagramas de los tableros ya existentes como base para los diagramas de los nuevos tableros. Estos tableros utilizan figuras distintas para presentar los PLC, la cual no está bajo las normas de IEC, pero es útil para presentar las conexiones de todos los módulos del PLC. Por esta razón se utilizaron también estos figuras en los nuevos planos. En el programa Autodesk Inventor se creó el modelo 3D del tablero con todos sus compo­nentes, materiales y conexiones. se utilizó este mismo programa para realizar explosiones del ensamble para mostrar el proceso de armado que se debe tomar. Luego esas explosiones se utilizan para crear un manual de instalación. Por último se rendereizaron estas animaciones, se editaron de forma que se reproducen de forma inversa para que se vea cómo se ensambla el armario. Por último, se realizó una lista de materiales y componentes para el ensamblaje completo del tablero de control. En esta lista se menciona el modelo de cada componente, la cantidad que se necesita de cada componente por cada tablero, la cantidad de unidades que hay disponibles en la bodega de la universidad, el nombre del fabricante y el proveedor en Guatemala. Se hizo una investigación de las opciones de lugares donde se puede comprar cada componente, opciones dentro de Guatemala y fuera de Guatemala. (A)