UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARIBE
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BANDA TRANSPORTADORAFacultad De Ingeniera Programa Ingeniera
Mecatrnica Danilo Rojas Mndez, Laura Arenas, Ernesto Fernndez.
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ResumenEl trabajo consiste en la elaboracin de una banda
transportadora, en el cual se especificaran todos los componentes
que se utilizaran detallando el respectivo funcionamiento de cada
uno, como va ser el funcionamiento de de nuestra banda describiendo
cada una de sus acciones y el momento en que se deben ejecutar,
adems se incluirn los diagramas de los circuitos utilizados.
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1. IntroduccinA la lo largo de este documento vern el camino
decidido tomar para la elaboracin de una banda transportadora,
impartida en el quinto semestre de ingeniera Mecatrnica por el
docente Msc. Mauricio Barrios Barrios en el periodo 2011-01. En la
banda transportadora se desplazaran elementos que sern detectados
por un sensor de barrera IR. El nmero de elementos que pasen por la
banda se contaran y se mostrar el total de elementos que han pasado
en dos displays 7 segmentos. Para efectos de control de calidad, se
extraer un elemento de los que pasan por la banda. Este elemento se
extraer cuando hayan pasado por esta n+1 elementos con
anterioridad. El nmero n podr ser del 1 al 15. Para todo esto
optamos por investigar qu elementos serian ms apropiados y ptimo
para lo que tenamos en mente; elegimos elaborar los impresos por
separados de varios estructuras como lo fue el driver del motor,
controladores del display siete segmentos, comparador, contadores,
maquina de estado y temporizador, con el objetivo de que si algn
circuito no funcionara se pudiera reemplazar fcilmente.
2. Objetivos 2.1 Objetivo General Implementar un sistema digital
para el control de una banda transportadora con extraccin
programada de elementos.
2.2 Objetivos Especficos Adquirir destreza en la elaboracin de
circuitos con implementacin de circuitos electrnicos. Ambientarse
en una posible situacin de trabajo en el futuro.
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UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARIBE 3. Planteamiento del Problema
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La automatizacin industrial es uno de los ms grandes desarrollos
en la industria y una de las reas de trabajo ms importantes, por
ende nuestro deber como ingenieros es crear soluciones eficientes y
viables a los problemas que se presenten o procesos que se quieran
mejorar. La situacin problema a desarrollar es disear una banda
transportadora automtica, que debe contar la cantidad de elementos
que pasen y que mediante un sistema actuador extraiga de la lnea de
produccin el n+1 elementos indicado previamente para una inspeccin
de calidad, luego de extrado el elemento, el contador debe
reiniciarse nuevamente extrayendo nuevamente el n+1 elemento.
4. Marco Terico 4.1 Motor DCEl motor de corriente continua es
una mquina que convierte la energa elctrica en mecnica,
principalmente mediante el movimiento rotatorio. Accionar un motor
DC es muy simple y solo es necesario aplicar la tensin de
alimentacin entre sus bornes. Para invertir el sentido de giro
basta con invertir la alimentacin y el motor comenzar a girar en
sentido opuesto. [1,2] A diferencia de los motores paso a paso y
los servomecanismos, los motores DC no pueden ser posicionados y/o
enclavados en una posicin especfica. Estos simplemente giran a la
mxima velocidad y en el sentido que la alimentacin aplicada se los
permite. El motor de corriente continua est compuesto de 2 piezas
fundamentales: Rotor y Estator. [1,2]
4.2 Puente HUn Puente H o Puente en H es un circuito electrnico
que permite a un motor elctrico DC girar en ambos sentidos, avance
y retroceso. Son ampliamente usados en robtica y como convertidores
de potencia. La interfaz de potencia para motores de corriente
contina o CD, PUENTE H, es un sistema que permite controlar motores
en rangos entre 12 y 30 voltios y con consumos de hasta 2.5
amperios por medio de seales de baja potencia provenientes de un
circuito digital. [3,4]. El circuito ser mostrado como una anexo al
final del informe. Ver Anexo 1. En general cualquier tipo de
sistema digital puede adquirir fcilmente la capacidad para activar
motores de CD hacindolos girar en uno o en otro sentido usando la
interfaz Puente H como puente entre el sistema digital y el motor
de CD. [3,4] Las principales caractersticas de la interfaz Puente H
se enumeran a continuacin: Activacin de motores en un rango entre 9
y 30 voltios DC. Capacidad para entregar hasta 2.5 Amperios a la
carga1. Capacidad para activar el giro del motor en cualquiera de
los dos sentidos. Reducido tamao.
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UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARIBE 4.3 Display de LED
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Un tipo muy comn de display de 7 segmentos es el de diodo
emisores de luz. Cada segmento es un LED que emite luz cundo lo
atraviesa una corriente elctrica. La corriente configuracin de nodo
Comn requiere de un circuito de excitacin, que proporcione un ,
nivel de excitacin bajo para activar un determinado segmento.
Cuando se aplica un nivel bajo a la entrada de un segmento, el LED
se enciende y circula corriente a travs de el. circula La
configuracin en ctodo comn requiere de un circuito de excitacin que
proporcione un nivel de tensin alto para activar un cierto
segmento. Cuando se aplica un nivel alto a la entrada del segmento,
el LED se enciende y circula corriente a travs de l. [5]
circula
Imagen 1. Displays 7 segmentos nodo y ctodo comn. [5]
Cada segmento se utiliza para varios dgitos decimales, pero
ninguno de ellos se emplea para representar los 10 dgitos; por
tanto, cada segmento debe activarse mediante su propio circuito de
decodificacin que detecta la aparicin de cualquier nmero en e que
el haya que usar ese segmento. Los segmentos que hay que activar
para representar cada uno de los dgitos son. [5] Digito 0 1 2 3 4 5
6 7 8 9 Segmentos Activados a, b, c, d, e, f b, c a, b, d, e, g a,
b, c, d, g b, c, f, g a, c, d, f, g a, c, d, e, f, g a, b, c a, b,
c, d, e, f, g a, b, c, d, f, g
Imagen 2. Segmentos activados para representacin de los dgitos.
[5]
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4.4 Decodificadores BCD- 7 Segmentos Los decodificadores de
segmentos requieren cuatro entradas en cdigo decimal binario (BCD)
y siete salidas, una para cada segmento del display. Los
decodificadores ms comunes son los circuitos integrados 7447 y
7448. Siendo el 7447 de lgica negativa y se trabaja con el display
de nodo comn y el 7448 de lgica positiva y se trabaja con el
display de ctodo comn. [6]
Imagen 3. Estructura integrado decodificador BCD-7 segmentos.
[7]
4.5 ContadorLos contadores son bsicamente un circuito secuencial
construido a partir de flip flip-flops capaz de realizar el cmputo
de los impulsos que recibe en la entrada destinada a tal efecto,
almacenar los datos o actuar como divisor de frecuencia. [8]
Imagen 4. Estructura interna contador binario de 2 bits. [ [8]
Los contadores ms comunes son los circuitos integrados 7490y 7493
siendo el 7490 un contador de dcadas y el 7493 un contador binario.
[9]
Imagen 5. Representacin esquemtica contador de dcadas. [9]
Imagen 6. Estructura integrado contador de dcadas. [9]
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Imagen 7. Representacin esquemtica contador binario. [9]
Imagen 8. Estructura integrado contador binario. [9]
4.6 Comparador BinarioLa funcin bsica de un comparador consiste
en comparar las magnitudes de dos cantidades binarias para
determinar su relacin. Adems de disponer de una salida que indica
si los nmeros son iguales, muchos circuitos integrados comparadores
tienen salidas adicionales que indican cual de los dos nmeros que
se comparan es el mayor. Esto significa que una salida indica que
A>B otra si A=B y otra A
