Control de Motor para base de Cortadora de Plasma · Este Control de Motor para Base de Cortadora de Plasma es creado ... Plano de taladros – DRD ... Equipos electrónicos y sus

Control de Motor para base de Cortadora de

Plasma

PROYECTO INTEGRADO

1 Psicodélico en Asonancia con la Música Fernando Pedrazas Tienda CFS2E

ÍNDICE

1.1. Memoria descriptiva 1.1.1. Objeto 1.1.2. Antecedentes 1.1.3. Justificación1.1.4. Datos de partida 1.1.5. Análisis y descripción del circuito

2.1. Lista de tareas2.2. Diagrama de Gant2.3. Diagrama de Pert

3.1. Información técnica3.1.1. Datasheets

- Fuente de alimentación.- Puente en H.- Arduino- Programación del arduino.

3.1.2. Puntos de Tets

4.1. Esquemas electrónicos4.1.1. Esquema de bloques

4.2. Circuitos impresos. Capas4.3. Informes

4.3.1. Lista de componentes4.3.2. Cinta de Taladrado

5.1. Normativa de obligado cumplimiento 5.2. Proceso de fabricación5.3. Cláusulas sobre garantías, plazo de ejecución...5.4. Cláusulas de índole económica5.5. Cláusulas de índole legal

6.1. Presupuestos parciales6.2. Presupuestos generales

pág. 3pág. 3pág. 3pág. 3pág. 3pág. 4

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1.1. Memoria Descriptiva1.1.1. ObjetoDesarrollar un proyecto sobre un circuito cuyo funcionamiento consista en controlar un motorde 12v a través de varios motores y un potenciómetro a través de un arduino programadoutiliando asi la propiedad del PWM.

1.1.2. AntecedentesLa idea me la propuso un herrero por su utilidad, con la finalidad de comprarme el proyecto unavez terminado.

1.1.3. JustificaciónEste Control de Motor para Base de Cortadora de Plasma es creado para satisfacer unanecesidad de una maquina en una empresa de metalurgia, una vez creado el control serápuesto en dicha maquina para su uso real en dicha empresa.

1.1.4. Datos de partidaTras hacer varias pruebas e optado por este esquema, que a mi parecer puede ser el maseficiente de todos los que e probado.


Además también implementé una fuente de alimentación de 12V; su esquema es el siguiente:

1.1.5. Análisis y Descripción del circuitoEste proyecto además de incluir un control remoto universal por infrarrojos con salida a 220vtambién consta de una fuente de alimentación que regula a 5V estables. A continuación se analizará por bloques ambos circuitos.

A) Fuente de alimentación.

1. Se coloca a la entrada de 220V AC un trasformadorpara obtener unos 18VAC para su posterior rectificasoy fistrado.

2. Rectificador de la señal. El puente de diodos modifica la señal alterna de la entrada en unaseñal continua.

3. Estabilizador de la señal. El 7812 se encarga de estabilizar la señal a 12V.


B) Puente en H.

1. Puente en H. A través de los transistores Q1 y Q2 el arduino manda una señal deonda cuadrada (PWM) que es amplificada y según la señal provenga de Q1 o Q2 elmotor irá hacia la derecha o hacia la izquierda, y la frecuencia de dicha señal nos

dará mas velocidad o menos a nuestro motor.

2. Arduino. Las salidas 7 y 8 del arduino iránconectadas a P2 y P3 y son las que nosayudaran a ir hacia la derecha o hacia laizquierda, ademas el arduino llevará un

potenciómetro que gracias a la programaciónde nuestro micro, controlaremos la velocidad

del motor.

3. Alimentación. Es importante que el puente H este alimentadoa 12v ya que el motor es de 12v, y la fuente de alimentación

debe tener la capacidad de darnos hasta 3A.


2.1. Lista de tareas




3.1. Información técnica3.1.1. Datasheets

A continuación se presentaran los datasheets de los componentes más complejos.- Componentes de la fuente:

7812 - REGULADOR




- Componentes del puente H :

BDX53C- Transisor NPN.




BDX54B- Transisor NPN.



Arduino Uno.



Código programado para el arduino:

// Control de un motor DC con puente H

int pinSensor = A0; // Entrada para el potenciómetro.int valorSensor = 0; // variable para el valor del sensor.int switchPin = A1; // entrada del switch int motor1Pin = 7; // pin 1 del int motor2Pin = 8; // pin 2 del int ledPin = 13; //LED int varii = 1;int varid = 1;

void setup() {// pone el switch como una entradapinMode(switchPin, INPUT); pinMode(pinSensor, INPUT);digitalWrite(switchPin, HIGH); // pone todos los otros pines usados como salidas pinMode(motor1Pin, OUTPUT); pinMode(motor2Pin, OUTPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT);}void loop() {// si el switch es high, motor gira en una direccionif (digitalRead(switchPin) == HIGH) { //motor1Pin=HIGH; analigRead valorSensor = analogRead(pinSensor); // Leemos el valor del sensor y lo almacenamos analogWrite(motor1Pin, valorSensor / 4); digitalWrite(motor2Pin, LOW); //blink(switchPin, 1000, 2); // si pulsas switch cambia giro un tiempo} // si el switch es low, motor gira en la otra direccion:else { //motor2Pin=HIGH; valorSensor = analogRead(pinSensor); // Leemos el valor del sensor y loalmacenamos analogWrite(motor2Pin, valorSensor / 4); digitalWrite(motor1Pin, LOW); // set leg 2 of the H-bridge low // blink(switchPin, 1000, 2); // si pulsas switch cambia giro un tiempo }}/* blinks an LED */ void blink(int whatPin, int cuantoTiempo, int milliSecs) { int i = 0; for ( i = 0; i < cuantoTiempo; i++) { digitalWrite(whatPin, HIGH); delay(milliSecs/2); digitalWrite(whatPin, LOW); delay(milliSecs/2); }}


3.1.2. Puntos de Tets:

- Fuente de alimentación:

Nombre T MedidasPunto de test (negativo) puente de diodos Pt1 0v DCPunto de test (positivo) masa Pt2 20v DCPunto de test (positivo) out 7812 Pt3 12v DC

Polímetro:- Pt1 (-) y Pt2 (+): Con el polímetro en escala de corriente continua, con el común el

Pt1 y el positivo en Pt2 nos debería dar una tensión de 20V DC.- Pt1 (-) y Pt3 (+): Con el polímetro en modo de corriente continua, con el común el

Pt1 y el positivo en Pt3 (+) nos debería dar una tensión de 12V DC.

Osciloscópio: - Pt1 (-) y Pt2 (+): nos dará una onda positiva senoidal rectificada con picos de 24 v

DC.- Pt1 (-) y Pt3 (+): nos dará una señal rectificada , continua y filtrada de 12 v DC.

- Psicodélico:

Nombre T MedidasPunto de test (positivo) entrada P1-1 12v DCPunto de test (negativo) masa P1-2 0v DCPunto de test (positivo) entrada izquierda P2 5v-0vPunto de test (positivo) entrada derecha P3 5v-0vPunto de test (positivo) salida del motor P4 Motor 12v

Polímetro:- P1_1 (+) y P1_2 (-): Con el polímetro en escala de corriente continua, con el común

el Pt2 y el positivo en Pt1 nos debería dar una tensión de 12V DC.- P1_2 (-) y P2 (+): Con el polímetro en modo de corriente continua, con el común el

P1_2 y el positivo en P2 (+) nos debería dar una tensión de unos 5v, si esta accionado el girohacia la izquierda.

- P1_2 (-) y P2 (+): Con el polímetro en modo de corriente continua, con el común elP1_2 y el positivo en P3 (+) nos debería dar una tensión de unos 5v, si esta accionado el girohacia la izquierda.

-P4(+),(-): en los dos conectores del P4 podemos ver si le llega tensión al motor.Osciloscópio:

- P1_1 (+) y P1_2 (-): nos dará una corriente continua de 12V.- P1_2 (-) y P2 (+): una onda cuadrada de 5v.- P1_2 (-) y P2 (+): una onda cuadrada de 5v.-P4(+),(-): una onda cuandrada de 12v.


4.1. Esquemas electrónicos

- Esquema de la fuente

- Esquema del receptor:


4.1.1. Esquema de bloques

4.1.2. Esquema << Fuente de Alimentación >>

4.1.3. Esquema << control cortadora de plasma >>


4.2. Circuitos impresos. Capas- Se presentaran las capas de ambos circuitos; primero aparecerán las capas de la

fuente de alimentación y luego las capas del receptor universal.

4.2.1. Componentes – TOP- Fuente de alimentación.

- Psicodelico.


4.2.2. Pistas – BOT

- Fuente de alimentación.

- Psicodelico.


4.2.3. Capa serigrafía – SST


- Psicodelico.


4.2.4. Plano de montaje – AST


- Psicodelico.


4.2.4. Plano de taladros – DRD


- Psicodelico.


4.3. Informes 4.3.1. Lista de componentes

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

Objeto Cantidad Referencia Articulo1 1 T1 transformador2 1 C2 1000uF

3 2 C3 – C4 0.22Uf4 1 D1 BRIDGE5 1 K1 78126 1 P1 24V-AC7 1 P2 12V-DC8 1 R1 10k

Puente HObjeto Cantidad Referencia Articulo

1 4 T3-T6 BDX53C2 2 T1,T2 BDX54B3 2 R1,R2 1K4 2 R3,R4 27ohm5 4 D1-D4 1N40076 5 C6-C10 10pf7 6 D1-D6 Led8 1 P4 MOTOR9 1 P1 12V

10 2 P2,P3 CONTROL


4.3.2. Cinta de Taladrado

- Fuente de alimentación:

;DRILL file {Pcbnew (2012-apr-16-27)-stable} date jue 23 ene 2014 06:47:39 CET;FORMAT={-:-/ absolute / inch / decimal}FMAT,2INCH,TZT1C0.032T2C0.039%G90G05M72T1X5775Y3700X5775Y3900X6000Y3850X6075Y3300X6075Y3600X6300Y3350X6300Y3550X6400Y3850T2X4875Y4225X4900Y3375X4950Y3725X4950Y3925X5100Y3375X5125Y4225X5375Y3375X5475Y3700X5475Y3900X5475Y4100X5475Y4300X5575Y3375X5775Y3375X5825Y4175T0M30


- Puente H.

M48 ;DRILL file {Pcbnew (2012-apr-16-27)-stable} date jue 22 may 2014 09:53:30 CEST ;FORMAT={-:-/ absolute / inch / decimal} FMAT,2 INCH,TZ T1C0.032 T2C0.039 T3C0.040 T4C0.041 T5C0.060 % G90 G05 M72 T1 X0325Y0950 X0325Y0600 X1050Y1050 X1350Y1050 X2450Y1075 X2750Y1075 X3475Y1200 X3475Y0850 T2 X0325Y0225 T3 X0725Y1150 X0725Y1050 X0725Y0950 X0975Y1700 X0975Y1600 X0975Y1500 X0975Y0625 X0975Y0525 X0975Y0425 X1375Y0525 X1400Y1600 X1775Y0525 X1800Y1600 X2025Y1600 X2050Y0525 X2425Y1600 X2450Y0525 X2825Y1700 X2825Y1600 X2825Y1500 X2850Y0650


X2850Y0550 X2850Y0450 X3100Y1175 X3100Y1075 X3100Y0975 T4 X3475Y-0525 T5 X1800Y2050 X1800Y1050 X2000Y2050 X2000Y1050 T0

M30


5.1. Normativa de obligado cumplimiento

- UNE 20-050-74 (I). Código para las marcas de resistencias y condensadores. Valores y tolerancias.

- UNE 20-524-75 (I). Técnica circuitos impresos. Parámetros fundamentales. Sistemas de cuadrícula.

- UNE 20-524. Equipos electrónicos y sus componentes. Soldabilidad de circuitos impresos.

- UNE 20-524-77 (II). Técnica de circuitos impresos. Terminología

- UNE 20-531-73. Series de valores nominales para resistencias y condensadores.

- UNE 20-543-85 (I) .Condensadores fijos en equipos electrónicos.

- UNE 20-545-89. Resistencias fijas para equipos electrónicos.

OTRAS:

- UNE 20916: 1995: Estructuras mecánicas para equipos electrónicos. Terminología.

- UNE 21302-2: 1973: Vocabulario electrotécnico. Electrónica de potencia- UNE 21302-551: 1996: Vocabulario electrotécnico internacional. Parte 705 propagación de las ondas de radio.

- UNE 21352: 1976: explicación de las cualidades y funcionamiento de equipos de media electrónicos.

- UNE-EN60933: sistemas de audio, video y audiovisuales. Interconexiones y valores de adaptación.

- UNE-EN61000-4-3-1998: Compatibilidad electromagnética.

- UNE-EN61030: 1997: Sistemas de audio, video y audio visuales. Bus digital doméstico.

- EN50090-3-2-1995: Sistemas electrónicos para viviendas y edificios.

- EN60852-4: 1996: Dimensiones externas de transformadores e inductancias destinadas a equipos electrónicos y de telecomunicaciones.

- EN61021-1: 1997: Núcleos de chapas laminadas para transformadores e inductancias destinadas a ser utilizadas en equipos electrónicos y de telecomunicaciones.

- EN123500: 1992: Especificación intermedia: placas de circuitos impresos flexibles con taladros para la inserción de componentes.


5.2. Proceso de fabricación

- Preparación de componentes: Primero se adquieren los componentes teniendo en cuenta sus especificaciones técnicas, a continuación se obtienen las placas de circuito impreso, basándonos en las pautas anteriores. Como último punto, montaje de componentes en placa de circuito impreso y soldadura.- Obtención de circuito impreso:El material elegido es la baquelita, de 1.7mm de grosor obteniendo así mayor resistencia teriaca y a los cambios climáticos y mecánicos. - Soldadura y montaje de componentes en placa de circuito impreso:Se debe tener muy en cuenta la manipulación de los componentes, ya que este material es susceptible a la hora de su transporte e instalación en circuito impreso. Los dos circuitos integrados de nuestro proyecto deben ser instalados en zócalos, para su instalación, también debemos prever el lugar y la indumentaria del personal de montaje, ya que estos pueden acumular cargas electrostáticas.

5.3. Cláusulas sobre garantías, plazo de ejecución, etc.…

Este tipo de cláusulas intentan proteger a las partes de posibles errores de manipulación delequipo diseñado, así como establecer un período de garantía de funcionamiento del equipo.

Reconocimiento de los materiales. El cliente queda autorizado a utilizar para el desarrollo deeste proyecto los materiales que cumplan las condiciones indicadas en el pliego decondiciones., sin necesidad de reconocimiento previo de la empresa proyectista, siempre ycuando se trate de materiales de procedencia reconocida y suministros normales.

Indemnizaciones por daños y perjuicios. El cliente no tendrá derecho a indemnización porcausas de pérdidas, averías o perjuicios ocasionados en el desarrollo del proyecto.Será de cuenta de la empresa contratista indemnizar a quien corresponda y cuando a ellohubiere lugar, de todos los daños y perjuicios que puedan causarse por las operaciones dedesarrollo y ejecución del proyecto.El contratista será el responsable de todos los accidentes que sobrevinieran durante lainstalación del equipo electrónico, de cualquier avería o accidente.

Plazos de ejecución. Se indican en el contrato y empezarán a contar partir de la fecha en quese comunique a la empresa proyectista la adjudicación del proyecto.Los retrasos debidos a causas ajenas a la voluntad de ésta serán motivo de prórroga. Elretraso en el pago de cualquier valoración superior a partir de la fecha de la misma, seconsiderará motivo de prórroga por igual plazo.

Recepción provisional. Una vez terminado el equipo electrónico en los quince días siguientesa la petición de la empresa proyectista se hará la recepción provisional del equipo por laempresa contratista, requiriendo para ello la presencia de una persona autorizada para cadaempresa y levantándose por duplicado el acta correspondiente que firmarán las partes. Si sedetectasen fallos de funcionamiento, la empresa contratista lo comunicará por escrito a laempresa proyectista para su reparación fijando un plazo prudencial.

Periodo de garantía. Como garantía de la bondad de la obra se descontará a la empresacontratista la última liquidación, el 3% del importe total de la obra.


5.4. Cláusulas de índole económica.

En estas cláusulas se suele determinar la forma de pago en las distintas fases del proyecto:

Pagos valorados. Mensualmente se hará, entre la empresa proyectista y la contratista, unavaloración del proyecto desarrollado, con arreglo a los precios establecidos y con los planos yreferencias necesarias para su comprobación. La comprobación y aceptación deberán quedardeterminadas en 15 días.

Abonos de materiales. Cuando a juicio de la empresa contratista no exista peligro de hurto delos componentes adquiridos para el desarrollo del equipo electrónico, éstos se abonarán antesde la finalización del proyecto según establezcan las partes, no obstante la empresa contratistapodrá exigir las garantías necesarias para evitar la salida o deterioro de los componentesabonados.

Descuento por equipo defectuoso. La empresa contratista podrá proponer a la empresaproyectista la aceptación de estas taras con la rebaja económica que estime oportuna si se haobservado defectos de funcionamiento en el equipo electrónico diseñado con relación a loexigido en el pliego de condiciones. Si no quedara satisfecho la empresa contratista con larebaja quedará obligado al rediseño y construcción de toda la parte del equipo electrónicoafectada por los efectos señalados.

Revisión de costos. Se revisarán los costos siempre que resulten modificados las condicioneseconómicas de los costos de materiales en una diferencia superior al 5% al valor prefijado delprecio estipulado en el presupuesto.Cuando la empresa contratista requiera la ampliación de alguna de las especificaciones ocaracterísticas del equipo electrónico se deberá realizar un estudio económico del sobreprecioa pagar por la empresa contratista. De no haber acuerdo, la empresa proyectista quedarárelevada del compromiso de ejecución quedando obligada al empresa contratista al abono totalde todos los costes de mano de obra, y similares desembolsados hasta el momento por laempresa proyectista.

Abono de obras. Los pagos valorados se abonarán dentro del mes siguiente a la fecha deredacción. Cualquier retraso sobre estos plazos será indemnizado con el interés oficial paraefectos comerciales fijado por el Banco de España.

Liquidación definitiva. En el plazo máximo de un mes desde la recepción del equipoelectrónico por parte de la empresa contratista ésta deberá realizar la liquidación definitiva. Deexistir fianza, éste se devolverá en el mes siguiente a la finalización del plazo de garantíaestipulado de no haber reclamaciones de terceros por daños, etc.


5.5. Cláusulas de índole legal

En estas cláusulas se delimitan las condiciones en las que ambas partes podrán rescindir elcontrato de construcción del equipo electrónico objeto del proyecto.

Modificaciones de obra. El diseño del equipo electrónico podrá ser cambiado total oparcialmente por la empresa contratista, no obstante si la empresa proyectista se consideraperjudicada en sus intereses, solicitará la indemnización a que se considere acreedora, y cuyaestimación someterán las partes a la decisión de la comisión arbitral. En los casos desuspensión no correrá el plazo.

Derecho de rescisión. La empresa proyectista podrá rescindir el contrato en los siguientescasos:

1. Cuando las variaciones introducidas en el equipo electrónico aumenten o disminuyan elimporte total de ésta de un 20%.

2. Cuando por razones ajenas a la empresa proyectista pase más de un años sin poder trabajaren el equipo electrónico.

3. Cuando se retrase más de seis meses el pago de alguno de los pagos valoradosestipulados.

Rescisión por incumplimiento del contrato. En el caso de retraso injustificado sobre losplazos fijados se impondrá a la empresa proyectista una multa de 1,5% del presupuestoasignado como pago valorado.

Liquidación en caso de rescisión. Se hará una liquidación única que será la definitiva conarreglo a lo estipulado en este pliego.

Cuestiones no previstas o reclamaciones. Todas las cuestiones que pudieran surgir sobreinterpretación, perfeccionamiento y cumplimiento de las condiciones del contrato entre ambaspartes serán resueltas por la comisión arbitral.

La comisión arbitral deberá dictar resolución después de oídas las partes dentro de los quincedías siguientes al planteamiento del asunto ante la misma. Durante este plazo, la empresaproyectista deberá acatar las órdenes de trabajo indicadas por la empresa contratista sinperjuicio de proclamar las indemnizaciones correspondientes si la resolución le fuese favorable.Entre las resoluciones dictadas por la comisión arbitral figurará en todo caso la proposición enque cada una de las partes deberá participar en el abono de los horarios de las personas queforman la comisión y de los peritos cuyo informe haya sido solicitado por ella.


6.1. Presupuestos parciales6.1.1. Presupuesto de componentes y material vario

- Fuente de alimentación

CONCEPTO CANTIDAD TOTALCondensador electrolítico 100u,63 16x32 1 0,67€

Condensador poliester 100nf/100u 2 0,76€Puente rectificador 3,7a/250u - vertical 1 1,87€

Conectores de dos 2 1,70€Resistencia 10k 1/4w 1 0,05€Transformador 220v 1 3,19€

Sin IVA 8,24€TOTAL 9,97€

- PsicodélicoCONCEPTO CANTIDAD TOTAL

Arduino juego de cables de colores macho-hembra 1 5,39€MOTOR 12V AC 6A 1 20€

Arduino UNO 1 15€Caja ignífuga plástico/aluminio estanca 1 20€

Conmutador de potencia 2 3€Conector de dos 2 1€

Transistor BDX53C 4 5,80€Transistor BDX54B 2 2,20€

Potenciómetro lineal 1AM 1 2,20€Pulsador potencia redondo 1 2€

Resistencia 1k 2 0,50€Resistencia 27ohm 2 0,50€Disipadores TO220 6 6€

Sin IVA 83.59TOTAL 101,15


6.1.2. Presupuesto de Medios auxiliares e instrumentación

PRODUCTOS CANTIDAD TOTALMaterial Auxiliar Utilizado

Protoboard 1 0,50Portalámparas 230v 1 2,00Bombilla 230v 1 1,50Pinzas 1 0,10

ConsumiblesHilo de estaño 1mm 1 0,50Placa foto-sensibilizada 1 9,00Flux liquido 1 1,00Rotulador indeleble 1 1,35Polvo de revelado 1 2,75Agua fuerte 1 1,38Folio transparente y tinta 1 1,50Agua oxigenada 110º 1 5,00

Amortización de HerramientasInsoladora 1 3,00CNC 1 5,00Pinzas 1 0,10Guillotina 1 0,10Desoldador 1 0,10Fuente de alimentación 1 2,00Osciloscopio 1 2,00Impresora 1 1,00Polímetro 1 1,00

Mano de obraTécnico 4h x 29 días / 116h a 7€/h 812

SUBTOTAL: 857.38€


6.2. Presupuesto general

CONCEPTO CANTIDAD TOTALCoste de componentes 2 101,15€Coste de mano de obra 1 812€Coste de medio auxiliares de herramientas e instrumentación 1 40,88€

SUBTOTAL 954.03€21% de IVA 200,34€

TOTAL 1.154,37€

El presente presupuesto asciende a la cantidad demil ciento cincuenta y cuatro con treinta y siete euros.

Málaga a 2 de junio de 2014

Firmado: Fernando Pedrazas Tienda

Técnico competente


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