EXPERIENCIA DE PRÁCTICA PROFESIONAL EN LA UNIVERSIDAD EAFIT

INFORME DE PRÁCTICAS

JESÚS ALBERTO GONZALEZ MONTOYA

ASESOR

HERNÁN ALONSO BERNAL BERNAL

INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO

FACULTAD DE INGENIERÍAS

TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA

MEDELLÍN

2015

CONTENIDO

GLOSARIO

INTRODUCCIÓN

1.FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

2.JUSTIFICACIÓN

3.OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

4.DELIMITACIÓN

4.1 DELIMITACIÓN ESPACIAL

4.1.1 Razón social y domicilio………………………….

4.1.2 Objeto social de la organización

4.1.3 Representante legal

4.1.4 Reseña histórica

4.1.5 Misión

4.1.6 Visión

4.1.7 Valores corporativos4.1.8 Descripción de laboratorio de mecatrónica………………………………………..13

4.2 DELIMITACIÓN TEMPORAL

5.DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

6.ALCANCES

7.MARCO TEÓRICO

7.1FUNDAMENTACIÓN CONCEPTUAL QUE SUSTENTA EL OBJETO DE

LA PRÁCTICA ……………………………………………………………………………...17

7.2 PERFIL DEL TECNÓLOGO EN ELECTRÓNICA

7.2.1 Campo de Intervención y objeto de formación

7.2.2 Competencias profesionales8.METODOLOGÍA

8.1DESCRIPCIÓN DE PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR LA EXPERIENCIA

9.ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

9.1 LOS RECURSOS HUMANOS

9.2 LOS RECURSOS MATERIALES

9.3 RECURSOS ECONÓMICOS O FINANCIEROS

9.4 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

10.RESULTADOS

10.1 COMPETENCIAS DEL SABER O HACER OBTENIDAS EN LA EMPRESA.

10.2 APORTES A LA EMPRESA

10.3 LOGROS

10.4 DIFICULTADES

10.5 RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS……………………………………………………………………………………..29

GLOSARIO

ACTUADOR: un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Éste recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como por ejemplo una válvula.

ANALISIS DE NODOS: en análisis de circuitos eléctricos, el análisis de nodos, o método de tensiones nodales es un método para determinar la tensión (diferencia de potencial) de uno o más nodos.

ARDUINO: Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entradas/salidas. Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, por su sencillez y bajo costo que permite el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring.

CIRCUITO ELÉCTRICO: conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía.

CIRCUITO IMPRESO: es la superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de los caminos conductores, y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Los caminos son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica de resinas de fibra de vidrio reforzada, cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita.

DRIVER: (un controlador de dispositivo o manejador de dispositivo), es un programa informático que permite al sistema operativo interaccionar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz para utilizar el dispositivo. Se puede esquematizar al manejador o controlador de dispositivo como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular.

ELECTRÓNICA: es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

3

HARDWARE: partes físicas de un sistema informático; sus componentes son: eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Son cables, gabinetes o cajas, periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento físico involucrado.

LABVIEW: LabVIEW es una plataforma y entorno de desarrollo para diseñar sistemas, con un lenguaje de programación visual gráfico. Recomendado para sistemas hardware y software de pruebas, control y diseño, simulado o real y embebido, pues acelera la productividad. El lenguaje que usa se llama lenguaje G, donde la G simboliza que es lenguaje Gráfico. Los programas desarrollados con LabVIEW se llaman Instrumentos Virtuales, o VIs, y su origen provenía del control de instrumentos, aunque hoy en día se ha expandido ampliamente no sólo al control de todo tipo de electrónica (Instrumentación electrónica) sino también a su programación embebida, comunicaciones, matemáticas, etc.

MATBLA: MATLAB  es el lenguaje de alto nivel y un entorno interactivo utilizado por millones de ingenieros y científicos de todo el mundo. Se le permite explorar y visualizar las ideas y colaborar en todas las disciplinas, incluyendo procesamiento de señales e imágenes, comunicaciones, sistemas de control, y las finanzas computacionales.

MOTORES ELÉCTRICOS: un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos. Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

MICRO C: MikroC es un compilador con todas las funciones ANSI C durante 5 arquitecturas de microcontroladores diferentes. Cuenta con IDE intuitivo, potente compilador con optimizaciones avanzadas de la SSA, un montón de bibliotecas de hardware y software, y herramientas adicionales. 

MILLIS: función de arduino que devuelve el número de milisegundos (milésimas de segundo) desde que comenzó el programa. Esta información se utiliza a menudo para cronometrar eventos y secuencias de animación.

MULTÍMETRO: es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas

4

como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una.

OSCILOSCOPIO: un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro. Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría.

P6: proyecto 6 es una asignatura de la ingeniería de diseño de producto, enfocada en el desarrollo de proyectos para el diseño y construcción de máquinas interactivas que por medio de emociones faciliten los procesos de educación y recreación, basadas en el estudio de las necesidades de una población determinada.

PIC:(controlador lógico programable), es una computadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas. Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles.

RANDOM: función de arduino que genera números aleatorios. Cada vez que el azar () función es llamada, devuelve un valor inesperado dentro del rango especificado. Si sólo hay un parámetro se pasa a la función, devolverá un flotador entre cero y el valor de la alta parámetro.

SERVO: un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición. Un servomotor es un motor eléctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como en posición.

SOFTWARE: equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas.

SWITCH: función de arduino que denota las diferentes etiquetas para ser evaluados con el parámetro en el interruptor de estructura.

5

INTRODUCCIÓN

En el presente informe se pretende dar a conocer las experiencias obtenidas durante la práctica profesional realizada en la institución universitaria EAFIT, en la cual se obtuvo la oportunidad de desarrollar las habilidades y aplicar los conocimientos aprendidos durante los 3 años de estudio en la carrera tecnología en electrónica realizada en el Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín.

A través de este informe se describirá las principales funciones, actividades y objetivos que tiene el cargo de auxiliar técnico de laboratorio de  mecatrónica. Se mencionarán los procesos llevados a cabo en el desarrollo de actividades realizadas para la preparación de clases destinadas a estudiantes de electrónica básica, mantenimiento de equipos y máquinas electrónicas y el papel que se debe cumplir como asesor de proyecto 6 con el perfil adecuado para el ambiente laboral establecido en la institución, demostrando proactividad y motivación para dicho trabajo. Se detallará la experiencia obtenida en la empresa, las tareas y las relaciones interpersonales con compañeros de trabajo y estudiantes a los cuales se les acompaño durante el semestre con asesorías de electrónica básica y circuitos.

6

1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

La universidad EAFIT es una institución de educación superior en Colombia, creada por el sector empresarial, hoy reconocida como una de las principales universidades de dicho país, contribuyendo al progreso social, económico, científico y cultural del país, mediante el desarrollo de programas de pregrado y de posgrado. Dentro de estos programas se encuentra el pregrado de diseño de producto y pregrado de ingeniería mecánica donde los estudiantes  combina diferentes campos profesionales tradicionalmente separados: la ingeniería, con su fundamentación científica y los conocimientos que ha desarrollado desde la perspectiva tecnológica; con el fin de entrega un producto automatizado que resuelva una necesidad y problemática de la sociedad o  el desarrollo de las empresas en las que se desempeñen. Para la materialización de estos productos es de vital importancia contar con personas con buenas habilidades en la rama de la electrónica y programación.

Los estudiantes de las ingenierías de diseño de producto y mecánica carecen de conocimientos prácticos y teóricos relacionados con las áreas de la electrónica y la automatización (programación) debido a su plan de estudio el cual les dificulta la materialización de sus proyectos en la parte de mecatrónica, esto lleva a que la universidad EAFIT necesite de un personal electrónico que este en constante interacción con el manejo de equipos y dispositivos electrónicos, de planos eléctricos y planos de instrumentación y control. Los técnicos del laboratorio de mecatrónica de la universidad EAFIT están acompañados por practicantes que tienen la función de darle solución a los problemas planteados en los proyectos presentados por los estudiantes de diseño de producto y mecánica mediante asesorías y acompañamiento durante el semestre académico.

Sin este personal electrónico en la universidad EAFIT los estudiantes de diseño de producto y mecánica tendrán grandes dificultades en la materialización de sus proyectos, presentando una baja calidad en su funcionamiento y una falta de trabajo en la área de la automatización la cual puede permitir posibles soluciones electrónicas a diversos problemas presentados en la comunidad .

7

2. JUSTIFICACIÓN

En la Universidad EAFIT los estudiantes de las ingenierías de diseño de producto y mecánica se ven limitados a la hora de proponer una solución a las necesidades de una población determinada. Esta limitación es provocada por los pocos conceptos básicos de mecatrónica que abarcar el plan de estudio de dichas ingenierías, produciendo una decadencia en el desarrollo de los proyectos los cuales presentan una restricción forzada en la rama de la electrónica. Una de las principales consecuencias es el atraso del desarrollo social donde se le presenta a la comunidad soluciones simples que no cumplen con satisfacción las necesidades que presentar la sociedad.

Los estudiantes de diseño de producto y mecánica serán más eficientes en el desarrollo y materialización de sus proyectos en la parte electrónica con el apoyo prestado por el personal electrónico del laboratorio de mecatrónica, mediante el cual se pueda desarrollar trabajos relacionados con diseño de circuitos electrónicos, desarrollo de software para control de máquinas y productos, apoyo a estudiantes mediante asesorías teóricas y prácticas logrando así incorporar en sus actividades, nuevas y más productivas técnicas de diseño aplicado a productos y máquinas.

8

3. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

•Generar soluciones teóricas y prácticas a los problemas electrónicos presentados por los estudiantes de las ingenierías de diseño de producto y mecánica, permitiéndoles fortalece y desarrollar conocimientos en la rama de la electrónica y mecatrónica, para que estos sean empleados en sus proyectos y puedan cumplir con las metas propuestas por las asignaturas.

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

•Designar métodos de enseñanza, mediante asesorías prácticas que contribuya al proceso académico de los estudiantes de diseño de producto y mecánica, desarrollando habilidades en el área de electrónica y permitiéndoles enriquecer en su manufactura de proyecto final.

•Indicar el proceso adecuado para el mantenimiento preventivo y correctivo de equipos electrónicos mediante instructivos dirigidos a los estudiantes de diseño de producto y mecánica, asegundándoles un buen trabajo independiente en el laboratorio de mecatrónica.

•Registrar durante el proceso de aprendizaje, buenas habilidades de programación de microcontroladores (PIC y arduino) y PLC, mediante tutoriales y retos semanales para una buena preparación teórica y práctica que contribuya al desarrollo de las asesorías destinadas a los estudiantes.

•Demostrar una buena adaptación al trabajo en equipo, escuchando y respetando las opiniones de los estudiantes para llevar a cabo un objetivo común.

9

4. DELIMITACIÓN

4.1 DELIMITACIÓN ESPACIAL

El campus Principal de la Universidad EAFIT se encuentra ubicado en el sector de El Poblado (Carrera 49 N° 7 Sur – 50)  en la ciudad de Medellín, y junto con las sedes de Bogotá, Pereira y Llano grande Rionegro (Antioquia) conforman el sistema universitario.

4.1.1 Razón social.

UNIVERSIDAD EAFIT

4.1.2 Objeto social de la organización.La Universidad EAFIT, con domicilio en Medellín, es una institución de educación superior, privada, de utilidad común, sin ánimo de lucro y su carácter académico es el de Universidad, con personería jurídica reconocida mediante Resolución 75 de 28 de junio de 1960 expedida por la Gobernación Departamental de Antioquia.

4.1.3 Representante legal.

Juan Luis Mejía Arango Rector

4.1.4 Reseña histórica

En una ciudad de 500.000 habitantes y grandes industrias que transformaban materias primas, nació una idea sin precedentes en la región. Las empresas que existían en Medellín a finales de la década de 1950 estaban conformadas por ingenieros que aprendían, de la experiencia diaria, la forma adecuada para administrar.

La formación académica en el área de administración de empresas no existía en ninguna institución de educación superior de Medellín. Y ante esa carencia, un grupo de empresarios antioqueños determinaron que era fundamental formar personas con la capacidad para manejar una empresa."Encontramos que los pocos administradores que había, venían de universidades de Estados Unidos, y don Hernán Echavarría Olózaga me dijo: ‘pues si no los tenemos, hagámoslos’.

10

Ese fue el motorcito que nos creó esa inquietud", cuenta Jorge Iván Rodríguez Castaño, fundador de EAFIT.

De ese modo, la entonces Escuela de Administración y Finanzas (EAF) se inauguró el 4 de mayo de 1960 en una sede prestada dentro de un edificio bancario en el centro de Medellín. Meses después, se trasladó a una casa más amplia, también en el centro.

Allí, en 1962, se creó el Instituto Tecnológico, que permitió ver la Institución desde un ángulo más universal y completó su nombre: EAFIT.

Finalmente, la Universidad se instaló en el campus actual, ubicado en el barrio La Aguacatala, al sur de la ciudad. Y así, con el pasar de los años, la Institución se abrió a nuevos campos del saber. 

En 1971 obtuvo su reconocimiento como Universidad y llegó la apertura de las escuelas: Administración e Ingeniería (1979), Ciencias y Humanidades (1997), Derecho (1999), y Economía y Finanzas (2012).

4.1.5 Misión

La Universidad EAFIT tiene la Misión de contribuir al progreso social, económico, científico y cultural del país, mediante el desarrollo de programas de pregrado y de posgrado -en un ambiente de pluralismo ideológico y de excelencia académica- para la formación de personas competentes internacionalmente; y con la realización de procesos de investigación científica y aplicada, en interacción permanente con los sectores empresarial, gubernamental y académico.

4.1.6 Visión

La Universidad EAFIT, inspirada en los más altos valores espirituales, en el respeto por la dignidad del ser humano y consciente de su responsabilidad social, aspira a ser reconocida nacional e internacionalmente, por sus logros académicos e investigativos y porque:

Desarrolla una cultura institucional abierta y democrática y un ambiente que promoverá la formación integral de sus alumnos, donde es posible vivir la diferencia y donde las manifestaciones culturales comparten espacios con la tarea de aprender, donde predomina el debate académico, se contrastan las ideas dentro del respeto por las opiniones de los demás, y

11

se estimula la creatividad y la productividad de todos los miembros de la comunidad.

Promueve la capacidad intelectual de sus alumnos y profesores en todos los programas académicos, con la investigación como soporte básico.

Utiliza tecnologías avanzadas y un modelo pedagógico centrado en el estudiante.

Mantiene vínculos con otras instituciones educativas, nacionales e internacionales, para continuar el mejoramiento de sus profesores y de sus programas.

4.1.7 Valores corporativos

Excelencia:

Calidad en los servicios ofrecidos a la comunidad.

Búsqueda de la perfección en todas nuestras realizaciones.

Superioridad y preeminencia en el medio en el que nos desenvolvemos.

Tolerancia:

Generosidad para escuchar y ponerse en el lugar del otro.

Respeto por las opiniones de los demás.

Transigencia para buscar la conformidad y la unidad.

Responsabilidad:

Competencia e idoneidad en el desarrollo de nuestros compromisos.

Sentido del deber en el cumplimiento de las tareas asumidas.

Sensatez y madurez en la toma de decisiones y en la ejecución de las mismas.

Integridad:

Probidad y entereza en todas las acciones.

Honradez o respeto de la propiedad intelectual y de las normas académicas.

Rectitud en el desempeño, o un estricto respeto y acatamiento de las normas.

12

Audacia:

Resolución e iniciativa en la formulación y ejecución de proyectos.

Creatividad y emprendimiento para generar nuevas ideas.

Arrojo en la búsqueda de soluciones a las necesidades del entorno. ’’1

4.1.8 Descripción de laboratorio de  mecatrónica.

Ubicado en el bloque 19 (ingenierías), segundo piso cuenta con un área de 430 m2. Es un espacio destinado para el trabajo practico de los estudiantes de las ingenierías de diseño de producto y mecánica, semilleros de robótica, grupos de investigación entre otros.

Figura1. Laboratorio de mecatrónica

Este laboratorio cuenta con los siguientes equipos.

Cortadora láser

Minitorno y minifresadora CNC (control numérico computacional)

Fresadora de control numérico

Robots Scara Epson-EAFIT

En el almacén de mecatrónica se cuenta con los siguientes equipos electrónicos y herramientas.

Kit control de motores (drivers de velocidad y control de posición)

1 Consulta realizada en http://www.eafit.edu.co/institucional/info-general/Paginas/historia.aspx

13

Kit PLC Mitsubishi serie Alpha Melsec

Kit PLC Delta serie

Osciloscopios Fluke 192B

Generadores de señal Tektronics

Dispositivos para automatización y control

Multímetros Fluke

Kit Lego mindstorms nxt

Kit sensores electrónicos

Kit arduino Mega 2560

Kit electrónico(cautín, protoboard, resistencia ,soldadura ,pinza ,corta frio , pela cable ,tercera mano)

Kit mecánico(martillo, arícate , pistola silicona, juego de destornilladores, hombre solo, llaves boca fija ,gafas de seguridad, guantes)

Herramienta electrónica (destornillador eléctrico, taladro, mototool).

4.2 Delimitación TEMPORAL

Fecha de iniciación de la experiencia: junio 3 de 2014. Fecha de culminación: Diciembre 2 de 2014.

14

5. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS

Durante la ejecución de las prácticas en la universidad EAFIT se realizaron las siguientes funciones:

•Programación de microcontroladores PIC y arduino para el desarrollo electrónico de proyectos de los estudiantes de diseño de producto.

•Mantenimiento preventivo y correctivo de equipos electrónicos como: multímetro, osciloscopios, PLC, arduino entre otros, para el apoyo a clases de electrónica básica.

•Asesorías a los estudiantes de la asignatura proyecto 6 en sus proyectos (explicación en el diseño electrónico de tarjetas impresas y programación de motores y luces de alta potencia).

•Apoyo a estudiantes de ingeniería mecánica e ingeniería de diseño para la materialización de sus proyectos en el área mecatrónica.

•Apoyar trabajos de clase dirigidos por los docentes, trabajo independiente y proyectos de grado.

•Proporcionar información y asesoría técnica de los equipos que se encuentra en el laboratorio.

•Entrega y recepción de herramientas y equipos, verificando el buen estado de estos.

•Programación de variadores de velocidad para poner en marcha motores de corriente alterna.

•Mantenimiento correctivo – preventivo a fresadora de control.

•Brindar acompañamiento a los grupos de investigación de la universidad y ayudarles con las funciones encomendadas.

15

6. ALCANCES

A fin de cumplir con todos los objetivos antes descritos se deber de examinar las aéreas de intervención, con el fin de analizar los límites  y los posibles problemas que se pueden dar durante el desarrollo de proyecto. Para llevar a cabo todos los proyectos de p6 en 4 meses, el personal deber de ser entrenado y preparado para solucionar los errores o accidentes (defecto en el diseño y esquema del producto, daños de dispositivos electrónicos en pruebas, inconvenientes económicos a última hora) que se presenten. En las actividades de mantenimiento se deben garantizar ante todo la seguridad de la integridad física de la persona, es por esto necesario hacer un estudio de los riesgos potenciales de las estrategias de mejoramiento.

16

7. MARCO TEÓRICO

7.1 FUNDAMENTACIÓN CONCEPTUAL QUE SUSTENTA EL OBJETO DE LA PRACTICA

‘‘Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son: Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado en la placa.

Figura2. Placa Arduino mega2560

Arduino puede tomar información del entorno a través de sus entradas analógicas y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en processing).

Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un computador.

17

El módulo Arduino ha sido usado como base en diversas aplicaciones electrónicas:

Xoscillo: Osciloscopio de código abierto.

Equipo científico para investigaciones.

Arduinome: Un dispositivo controlador MIDI.

OBDuino: un económetro que usa una interfaz de diagnóstico a bordo que se halla en los automóviles modernos.

Humane Reader: dispositivo electrónico de bajo coste con salida de señal de TV que puede manejar una biblioteca de 5000 títulos en una tarjeta microSD.

The Humane PC: equipo que usa un módulo Arduino para emular un computador personal, con un monitor de televisión y un teclado para computadora.

Ardupilot: software y hardware de aeronaves no tripuladas.

ArduinoPhone: un teléfono móvil construido sobre un módulo Arduino.

Impresoras 3D. ’’2

‘‘Arduino puede detectar una gran variedad de sensores y controlar diversos dispositivos como: luces, motores, intercambiadores de calor, ventiladores, calentadores y otros actuadores. Las placas se pueden construir manualmente o comprarlas ya fabricadas, el software se puede descargar de forma gratuita. Los diseños de referencia de hardware (archivos CAD) están disponibles bajo una licencia de código abierto, usted es libre de adaptarlos a sus necesidades.’’3

7.2 PERFIL DEL TECNÓLOGO EN ELECTRÓNICA

7.2.1 Campo de Intervención y objeto de formación

“El Tecnólogo en Electrónica interviene los sistemas que operan con variables físicas y químicas en el contexto de los procesos industriales, desde la perspectiva de la medición electrónica y tratamiento digital de variables y el control automático de variables, mediante la incorporación del tratamiento digital y

2 Consulta realizada en http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino3 Consulta realizada en http://controlyautomatizacionindustrial.blogspot.com/p/arduino

18

la informática, para la toma de decisiones en la operación eficiente de los procesos.

7.2.2 Competencias profesionales

•Crear algoritmos de bajo nivel en la solución de problemas, utilizando los conceptos de la arquitectura básica y la sintaxis de programación de un dispositivo programable como un microcontrolador.

•Tecnólogo en mantenimiento de equipos electrónicos y de control industrial.

• Manejar instrumentos, libros y manuales en el desarrollo de prototipos.

•Diseña el proceso de medición y lectura de variables industrial.

•Diseñar las etapas de un sistema de adquisición, acondicionamiento, transmisión y procesamiento de datos en forma remota y controlar las variables físicas.

•Evalúa técnicamente soluciones para la medición y control de variables industriales.

•Usar LabVIEW como herramienta para desarrollar el software requerido en el diseño del control.

•Asesor de proyectos de diseño con automatización.

•Desarrollar software y aplicaciones para automatizar máquinas y productos industriales por medio de dispositivos digitales.

•Documentar e interpretar el mando que se va a implementar, elaborando los planos eléctricos de acuerdo a la normatividad vigente.”4

8. METODOLOGÍA

4 Consulta realizada en http://ingenierias.itm.edu.co/dptoelectronica.html

19

8.1DESCRIPCIÓN DE PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR LA EXPERIENCIA

Durante la realización de las prácticas, se llevaron a cabo distintas funciones y tareas asignadas para el laboratorio de mecatrónica. Unas de mayor prioridad que otras, pero todas necesarias para un buen desempeño del laboratorio. Entre estas tareas hubo un seguimiento continuo como asesor de P6 durante todo el desarrollo de la práctica.

• Asesoría a los estudiantes de p6

Procedimiento: En las primeras asesorías se define el objetivo principal del proyecto y las limitaciones que deber de tener éste (económicas y complejidad de programación).Con la idea definida, se comienza a asesorar en la parte electrónica como lo es la fuente de alimentación y la conexión de los circuitos eléctricos (leds de potencia, pulsadores, motores y sensores). Y se define la estructura final de programación.

Con la programación terminada y los esquemas eléctricos ya diseñados en tarjetas impresas, se por sigue al montaje físico del proyecto y a las conexiones eléctricas de potencial (gran parte de este procedimiento es realizado por los estudiantes).

Para el desarrollo de los diversos proyectos se utilizaron los siguientes materiales electrónicos: placas de arduino uno y arduino mega, mp3 shield, sensor de ultra sonido, sensor de temperatura y húmeda (dth11), sensores de proximidad, fotorresistencia, motor paso a paso, motores dc, servomotores, pulsadores, leds de potencia, baterías de 12v y 9v, cables, finales de carrera, suiches.

Para un buen control del tiempo de asesorías se planificaron asesorías diarias de 2 horas. Donde se trabajara con las dudas de los estudiantes y al desarrollo de la programación.

Formato de la metodología aplicada para el desarrollo de la práctica.

20

FUNCION PROCEDIMIENTO METODO TÉCNICA O INSTRUMENTO

Programación demicrocontroladores PIC yarduino

Se desarrolla varios mini proyectos de programación utilizando las principales funciones del arduino como : milllis, random, switch, Servo.

Guías realizadas para los estudiantes, y retos Semanales propuesto por el coordinador. Se trabajoó con el arduino mega 2560

Mantenimiento preventivo y correctivo de equipos

Revisión de multímetros Fluke; verificando el buen estado de estos, y a su vez el cambio de batería y fusibles. Calibración de osciloscopios.

-Baterías de litio -Multímetro-Osciloscopios-Generador de señales

Apoyo aEstudiantes de ingenieríamecánica eingeniería dediseño

Solución a inquietudes de circuitos eléctricos, y apoyo en montajes de circuitos en tarjeta impresas y montajes Superficial.

Asesorías asignadas con anterioridad.-Resistencias-Pilas-Cautín-Estaño

Entrega y Recepción de herramientas y equipos

Revisión de multímetros Fluke; verificar el buen estado y la disponibilidad.

-planilla de control.-Registro de préstamos.

Ensamble de tarjeta impresa para arduino mega y uno

Se procede al ensamble de tarjetas de arduino con borneras para la facilitación de conexión de cables. Esta tarjeta lleva sus respectivos led y pines machos para conéctala sobre la placa del arduino.

-Tarjeta impresa-Resistencias-Borneras -Led

Mantenimiento a motos eléctricas p7

Se procede al desarme de motos eléctricas viejas, y a reparar las que presenta alguna falla eléctrica, en muchos casos cambiando el motor eléctrico.

-Motores eléctricos-Juego de llaves boca fija-Destornillador -Hombre solo

9. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

21

9.1 RECURSOS HUMANOS

•Hugo Alberto Murillo Hoyos: Coordinador Espacio para la Integración Tecnológica y Laboratorios de Física.

Jefe inmediato de práctica; y profesor de clases de arduino.Contribuyó al desarrollo de la práctica por medio de tutoriales y clases de programación y electrónica básica.

•Milton Marín: Técnico I

Supervisor de prácticas. Técnico de minitorno y minifresadora CNC.Asesor de p7 y coordinador del almacén de mecatronica. Contribuyo al desarrollo de la práctica por medio de asesorías de circuitos eléctricos y acompañamiento en los montajes físicos de proyecto 6.

•Edison Guerra: Técnico II

Supervisor de prácticas. Técnico de Cortadora laser; miembro de la brigada de primeros auxilios. Coordinador del almacén de mecatrónica y de evacuación del 2 piso. Contribuyo al desarrollo de la práctica por medio de asesorías de mantenimiento preventivo y correctivo de equipos electrónicos.

9.2 RECURSOS MATERIALES

Durante el proceso de prácticas, el laboratorio de mecatrónica facilita diversos equipos electrónicos para poder realizar las funciones determinadas; entre ellos están: multímetro, osciloscopio, PLC DELTA, PLC Mitsubishi, generadores de señales, tacómetro, nanómetro, fuentes de alimentación variable, dinamómetro, tarjetas de adquisición de datos, pistola de temperaturas ente otros.

Se dispone de microcontroladores como PIC y arduino mega, y de software de programación como micro c, arduino, matbla, wplsoft, LabVIEW; además de kit completos de legos nxt programables.

22

Para la materialización de los proyectos de p6 se cuenta con herramientas de construcción (martillo, llaves de expansión, alicates, destornilladores, tornillería entre otros) y elementos necesarios como baterías de 48 v, 12v y 9v, cables, motores dc y ac, motores pasó a paso, encoders, drives de control y dispositivos electrónicos (condensadores, resistencia, leds, finales de carrera, suiches, pulsadores, transistores, integrados, sensores de proximidad, sensores de temperatura y humedad, transformadores, relés entre otros).

También se cuenta con varias maquetas diseñadas para prográmalas y controlaras con arduino, estas están destinadas para los estudiantes de programación y electrónica básica. Entre dichas maquetas se encuentra: parqueadero, reloj dispensadora de mecato, semáforo, puente grúa.

9.3 RECURSOS ECONÓMICOS O FINANCIEROS

Los estudiantes de P6 cubrieron con todos los gastos (materiales) para la materialización de los proyectos. Para las actividades desarrolladas durante la práctica, la universidad EAFIT facilitó los materiales necesarios para el cumplimiento de éstas.

El salario recibido durante las prácticas fue el mínimo mensual vigente en el año 2014 ($616.000.)

9.4 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

23

JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBR OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBR

FUNCIONES PRINCIPALE

S1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Entrenamiento plc delta serie

dvp_ss2 _ _ _ _Revisión de

equipos electrónicos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Entrenamiento arduino

_ _ _ _Proyecto

LEGO NXT_ _

Mantenimiento a Fresadora de control _ _Mantenimiento a motos eléctricas p7 _ _

Asesoría p6

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Ensamble de tarjeta impresa para arduino mega y uno

_ _ _

Ensamble de borneras de potencia al plc serie dvp_ss2

_ _ _

Ensamble de botonera de control para variadores mitsubishi

_ _ _ _

Organización a bodega

_ _

10.RESULTADOS

24

10.1 COMPETENCIAS DEL SABER O DEL HACER OBTENIDAS EN LA PRÁCTICA

•Diferencia los conceptos de electrónica análoga y electrónica digital, basándose en sus aplicaciones.

• Analiza correctamente circuitos con diodos y otros componentes.

•Utiliza dispositivos programables en la solución de un problema específico.

•Utiliza los puertos de un microcontrolador para leer o escribir información a través de ellos y realiza el control.

• Identifica las variables de proceso (temperatura, frecuencia, luminosidad).

• Manejo de instrumentos, libros y manuales en el desarrollo de prototipos.

•Configurar y programar variadores de velocidad, para obtener un mejor desempeño de los motores destinados a proyectos.

•Lectura de manuales y la comprensión de diagramas de potencia, para hacer más sencillo el mantenimiento y reparación de equipos y maquinaria electrónica.

•Realizar programación de PLC que contribuyan a una mejor utilidad de los instrumentos y equipos de control instalados en el laboratorio de mecatrónica.

10.2 APORTES A LA EMPRESA

•Manual para la configuración, programación e instalación de actuadores en los Plc delta.

•Instructivo de mantenimiento en motos eléctricas (desarme y armado de motores eléctricos Yaskawa)

•Proyecto de robot construido con Lego Nxt para semana cultural EAFIT

•Manual de programación de sensores y actuadores con arduino, destinado a p6.

25

•Maquetas de PLC delta con interruptores y borneras de conexión para motores y relés, destina para los estudiantes.

•Diseño de Tarjetas impresas de arduino uno, arduino mega y mp3 shield para p6.

•Instructivo de mantenimientos preventivos y correctivos en equipos electrónicos y baterías.

10.3 LOGROS

•Desarrollo en la habilidad de la programación y automatización de productos y maquinarias industriales por medio de controladores lógicos programables y microcontroladores.

•Se aprendió la rama de la electrónica de potencia como lo es el cableado de los motores eléctricos, el diseño de esquema de potencia para las conexiones de actuadores y elementos electrónicos de alta potencia.

•Se desarrolla el manejo práctico de dispositivos electrónicos como el multímetro, osciloscopio, drivers de control para motores, fuentes duales, PLC entre otros.

•Conocimiento en nuevas técnica de automatización por medio de diversos software y tarjetas de adquisición de datos.

•El desarrollo del pensamiento crítico y reflexivo, la creatividad, la iniciativa, el trabajo interdisciplinario, así como la autodeterminación.

•Se adquiere compromiso, responsabilidad con las tareas y funciones encomendadas, se fortalece el trabajo en equipo aprendiendo a trabajar con seguridad propia y de las personas a su alrededor.

•Capacidad para trabajar bajo presión.

•Reconocer de manera fácil los problemas que pueden tener los procesos electrónicos en las áreas industriales.

10.4 DIFICULTADES

•Poco conocimiento de la parte de instrumentación y programación, falta de práctica con la instrumentación industrial.

•Interpretación de manuales en  inglés y alemán.

•Interpretación de planos eléctricos.

26

•Falta de conocimiento del funcionamiento de elementos de adquisición de datos.

10.5 RECOMENDACIONES

Para la universidad EAFIT:

-No se presenta ninguna recomendación para la universidad EAFIT.

Para el ITM:

- Complementar el currículo del estudiante de electrónica con más materias de programación.

- Realizar clases más prácticas, realizando mayores horas de laboratorios y profundizar en la automatización de máquinas industriales.

- Profundizar en área de instrumentación y control. Conocer más a fondo elementos como :

•Motores eléctricos •Paneles solares •Sensores •Dispositivos electrónicos de alta potencia

BIBLIOGRAFÍA

27

•Luján corro mariano (Ingeniero Agroindustrial) Arduino projects. Obtenido de internet el 28 de marzo de 2015. Hora: 2:50pm. http://controlyautomatizacionindustrial.blogspot.com/p/arduino-projects.html

•Arduino (2005) Board Arduino Mega 2560. Obtenido de internet el 04 de abril de 2015. Hora: 10:30am http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardMega2560

•Instituto Tecnológico Metropolitano (1944) Departamento de electrónica y telecomunicaciones. Obtenido de internet el 27 de marzo de 2015.Hora: 10:10am. http://ingenierias.itm.edu.co/dptoelectronica.html

•Universidad EAFIT (4 de mayo de 1960) Información general. Obtenido de internet el 27 de marzo de 2015. Hora: 1:20pm http://www.eafit.edu.co/institucional/info-general/Paginas/historia.aspx

•Wikipedia. Arduino. Obtenido en Internet el 12 de abril de 2015. Hora 1:48 p.m. http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino

ANEXOS

Anexo A: Hoja de Vida Institucional

28

29

30

31

Anexo B: Guía 1

32

-Guía 2

33

-Guía 3

34

-Guía 4

35

36

Anexo C: Contrato de aprendizaje

37

38

39

Anexo D: Carta de constancia de realización de la experiencia de práctica.

40

Anexo E: Lista de tablas y figuras.

Tablas

•Tabla1. Metodología aplicada para el desarrollo de la práctica 21

•Tabla2. Cronograma de actividades 24

Figuras • Figura1. Laboratorio de mecatrónica 13

•Figura2. Placa Arduino mega2560 17

41