Diseño e implementación de un sistema de telemetría y telecontrol de la velocidad de un motor eléctrico usando la tecnología GPRS

Abstract

En la presente tesis se realiza el diseño e implementación de un sistema de comunicación vía la tecnología GPRS (General Package Radio Service), entre la página web mecaprojects.com y un motor eléctrico de corriente alterna, con la finalidad de controlar la consigna de velocidad del motor ingresando el valor de las revoluciones por minuto en la página web, a las que se desea que gire el motor. Además, se visualizará un registro ordenado y la gráfica de tendencia de valores de velocidades de giro del motor de los doce últimos valores obtenidos con la finalidad de brindar al usuario la posibilidad de analizar el comportamiento de la velocidad del motor y realizar un mantenimiento preventivo y predictivo del mismo. Para el desarrollo de lo anteriormente mencionado, se ha elaborado la presente tesis en 6 capítulos que a continuación se describen. En el capítulo I, se realiza una introducción al trabajo de tesis, el cual incluye: antecedentes, planteamiento del problema, objetivos, alcances y limitaciones. En el capítulo II se definen brevemente los términos “telemetría” y “telecontrol”, se describe el modelo de la arquitectura GPRS y sus componentes; además se brinda una introducción a la base de datos con PHP y MySQL para la administración de los datos que se almacenan en el servidor y se presenta el amplio uso de las aplicaciones de la telemetría en otras áreas como domótica y transmisión de datos durante la perforación de pozos petroleros. En el capítulo III se describen el principio físico del funcionamiento del motor eléctrico y las ecuaciones Torque - Velocidad del motor eléctrico de corriente alterna de rotor de jaula de ardilla detallando las características técnicas del motor utilizado y presentando gráficas reales obtenidas mediante pruebas del motor; además se describe al variador de frecuencia como elemento actuador para el control de consigna de velocidad del motor eléctrico de corriente alterna, mostrando además un diagrama de control y el detalle de las características técnicas del variador usado. En el capítulo IV describimos el diseño del hardware y del software del sistema de telemetría y telecontrol, donde se diseñan los pseudocódigos de los programas realizados en lenguaje PHP-MySQL y del microcontrolador para establecer la comunicación remota mediante el protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol /Internet Protocol) y la tecnología GPRS, así como la parametrización del variador de frecuencia, y finalmente se detalla características de diseño de la tarjeta SL6087 y especificaciones técnicas del hardware utilizado. En el capítulo V describimos la implementación física que se realizó, las características de la página web, el funcionamiento del sistema y las pruebas con el tacómetro para verificar que la velocidad de giro del motor es igual a la ingresada por el usuario en la interfaz. En el capítulo VI mostramos los costos totales para el desarrollo del presente proyecto de tesis, una comparación de precios entre el equipo de telecontrol de la empresa Siemens y el sistema de telemetría y telecontrol propuesto. Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones y el Anexo A, en el cual se muestran los programas en PHP-MySQL ingresados en el servidor, así como también el programa en código C del microcontrolador.