REPUBLICA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD Dr. RAFAEL BELLOSO CHACIN

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE ELECTRÓNICA

SISTEMA DE MONITOREO DE FALLAS PARA UN ASCENSOR

CONTROLADO POR UNA TARJETA MULTISEL. CASO METALIN C.A.

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE

INGENIERO EN ELECTRONICA.

PRESENTADO POR:

Br. AGUILAR PARADA, MARIA VIRGINIA

Br. IOVANNA ESPOSITO, STEFANO

TUTOR METODOLOGICO TUTOR ACADEMICO TUTOR INDUSTRIAL

Lic. Mineira Finol Ing. José Orozco Gustavo Cardozo

MARACAIBO, JULIO 2000

iv

A mis padres por darme todo su apoyo

cuando más lo necesitaba, por ayudarme a

alcanzar mis metas con total facilicidad.

A Virginia que me demostró que con

esfuerzo, dedicación, amor y humildad se

puede llegar a ser la persona más feliz del

mundo.

Stefano.

v

A Dios por las fuerzas que me dio en los

momentos más difíciles.

A mis padres por darme todo su apoyo para

poder lograr esta meta.

Y a Stefano porque sin el no hubiese podido

lograr este sueño.

Maria Virginia.

vi

AGRADECIMIENTO

A Dios, por haberme dado las fuerzas necesarias para lograr obtener mi

titulo.

A mis padres por haberme apoyado en las buenas y en las malas.

A Virginia que me ayudo a superar todos los obstáculos que se nos

presentaron en el desarrollo de la tesis.

A todos mis compañeros de estudio.

A los profesores Mineira y José, por brindarnos sus conocimientos en el

desarrollo de la tesis.

Stefano.

vii

AGRADECIMIENTO

A Dios por estar conmigo en los momentos más difíciles.

A mis padres por brindarme su apoyo.

A Stefano, mi novio; por su paciencia y por ser la voz para tranquilizarme en

los momentos de mayor estrés y preocupación, y por su presencia en todos

los momentos en que necesite de su ayuda.

A todos mis hermanos por la confianza que depositaron en mi.

A Rita y a Mario por toda su colaboración prestada y su apoyo en los

momentos más difíciles.

A la profesora Mineira y al profesor José, por toda la ayuda brindada en el

desarrollo de esta investigación.

Y a todos mis compañeros de estudio que dentro de tanta presión fueron los

que me brindaron un poco de distracción.

Maria Virginia.

viii

LISTA DE FIGURAS, TABLAS Y ANEXOS

Pág.(s)

FIGURAS.

FIGURA #1: COMPUTADORA DIGITAL........................................................... 29

FIGURA #2: CONECTORES RS-232 CON SUS RESPECTIVOS PINES .. 31

FIGURA #3: TRANSMISIÓN ASÍNCRONA....................................................... 33

FIGURA #4: TRANSMISIÓN SÍNCRONA.......................................................... 34

FIGURA #5: ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA DEL PROGRAMA ........... 39

FIGURA #6: ORGANIZACIÓN DE LOS REGISTROS..................................... 40

FIGURA #7: COMPUERTA LÓGICA AND ....................................................... 45

FIGURA #8: COMPUERTA LÓGICA NAND..................................................... 46

FIGURA #9: COMPUERTA LÒGICA OR.......................................................... 47

FIGURA #10: COMPUERTA LÓGICA NOR..................................................... 48

FIGURA #11: COMPUERTA LÓGICA XNOR .................................................. 49

FIGURA#12: DIAGRAMA LÓGICO Y DE BLOQUES PARA UN

MULTIPLEXOR DE 4x1 LINEA................................................. 50

FIGURA#13: COMPONENTES BÁSICOS DE UN SISTEMA DE

CONTROL.................................................................................... 52

FIGURA #14: ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL DE

LAZO ABIERTO........................................................................... 55

FIGURA #15: ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL DE

LAZO CERRADO ...................................................................... 54

FIGURA #16: COMPONENTES ELECTRÓNICOS DEL ASCENSOR........ 56

ix

FIGURA #17: PARTES MECANICAS DEL ASCENSOR .............................. 56

FIGURA #18: PROGRAMA DEL MICROCONTROLADOR PIC16F84 ........ 73

FIGURA #19: PANTALLA PRINCIPAL.............................................................. 78

FIGURA #20: FORMULARIO O PANTALLA DE REPORTE DE FALLAS... 79

TABLAS.

TABLA #1: SALIDAS Y ENTRADAS DE LA TARJETA MULTISEL ............. 58

TABLA #2: APLICACIÓN DE LOS MODELOS DE MAQUINAS................... 62

TABLA #3: DESCRIPCIÓN DE LAS FALLAS Y SEÑALES AFECTADAS 92

ANEXOS.

ANEXO 1: TARJETA DE CONTROL MULTISEL ............................................ 123

ANEXO 2: TARJETA DE RELÉS...................................................................... 123

ANEXO 3: TARJETA RECTIFICADORA .......................................................... 124

ANEXO 4: CONTACTOR DE 24V CPAP PARA ABRIR Y CERRAR

PUERTAS ......................................................................................... 124

ANEXO 5: DISYUNTORES DE 2 Y 3 AMPERIOS........................................... 125

ANEXO 6: TRANSFORMADOR DE 220V/10V Y 220V/20V......................... 125

ANEXO 7: CONTACTORA DE ASCENSO Y DESCENSO........................... 126

ANEXO 8: BOTONES DE LLAMADAS............................................................ 126

ANEXO 9: DISPLAY............................................................................................ 127

ANEXO 10: CABINAS......................................................................................... 127

ANEXO 11: PUERTAS........................................................................................ 128

x

ANEXO 12: MAQUINAS...................................................................................... 128

ANEXO 13: GUIA DE OBSERVACIÓN ............................................................ 129

ANEXO 14: DESCRIPCIÓN DE LOS BORNES DE LA TARJETA

DE RELES....................................................................................... 129

ANEXO 15: ENTREVISTA.................................................................................. 133

ANEXO 16: ESTADOS LÓGICOS DE LAS VARIABLES AFECTADAS

Y ECUCIONES FINALES............................................................. 136

xi

Aguilar , Maria; Iovanna, Stefano. Sistema de monitoreo de fallas para un ascensor controlado por una tarjeta Multisel. Caso: METALIN C.A. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Facultad de Ingeniería, Escuela de Electrónica. Maracaibo- 2000.

RESUMEN

El propósito de este estudio, fue el desarrollo de un sistema de monitoreo de

fallas para un ascensor controlado por una tarjeta Multisel, permitiendo

obtener información precisa y confiable acerca de las variables de campo.

Igualmente se busco facilitar el estudio y la supervisión del sistema de

control, gracias a su sencillez de visualización; permitiendo con ello controlar

claramente dichos procesos. La investigación es considerada explicativa; ya

que se profundizan los conocimientos de la realidad, y se explica la razón y el

porqué de las fallas que se manifiestan en el sistema electrónico del

ascensor. Por otro lado se basó en la metodología utilizada por los

investigadores (Chávez y Rojas, 1998); la cual consta de cuatro fases

fundamentales: Fase1: Estudio de la situación actual. (Recolección de

información y análisis de la problemática); Fase2: Estudio de la factibilidad

técnica, económica y operativa; Fase3: Desarrollo del sistema; Fase4:

Prueba del sistema. Se concluyó seleccionando los componentes

electrónicos necesarios que permitieran la obtención de los resultados

esperados, luego se realizaron las respectivas pruebas del Hardware para

realizar la integración de este con el Software; desarrollando así las pruebas

finales del sistema, logrando todos los objetivos propuestos.

PALABRAS CLAVES: Monitoreo, Ascensor, fallas y Multisel

xii

Aguilar , Maria; Iovanna, Stefano. System of monitory of flaws for an elevator controlled by a Multisel card. Case: METALIN C.A. University Dr. Rafael Belloso Chacin. Ability of Engineering, School of Electronic. Maracaibo - 2000.

SUMMARY

The purpose of this study, was the development of a system of monitory of

flaws for an elevator controlled by a card Multisel, allowing to obtain precise

and reliable information about the field variables. Equally you looks for to

facilitate the study and the supervision of the control system, thanks to their

visualization simplicity; allowing with it to control clearly this processes. The

investigation is considered explanatory; since the knowledge of the reality are

deepened, and it is explained the reason and the reason of the flaws that are

manifested in the electronic system of the elevator. On the other hand it was

based on the methodology used by the investigators (Chávez and Rojas,

1998); which consists of four fundamental phases: Fase1: study of the

current situation. (Gathering of information and analysis of the problematic);

Fase2: study of the technical, economic and operative feasibility; Fase3:

develop of the system; Fase4: proves of the system. You concluded

selecting the necessary electronic components that allowed the obtaining of

the prospective results, then they were carried out the respective tests of the

Hardware to carry out the integration of this with the Software; developing this

way the final tests of the system, achieving all the proposed objectives.

KEY WORDS: Monitory, Elevator, Flaws and Multisel.

xiii

INDICE GENERAL

Pág.(s)

VEREDICTO...................................................................................................... ii

DEDICATORIA .................................................................................................. iv

AGRADECIMIENTO ......................................................................................... vi

LISTA DE FIGURAS, TABLAS Y ANEXOS ................................................ viii

RESUMEN ......................................................................................................... xi

INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1

CAPITULO

I. “EL PROBLEMA” ........................................................................................ 4

A. Planteamiento del problema .................................................................. 5

B. Objetivos de la investigación.................................................................. 8

Objetivo general...................................................................................... 8

Objetivos específicos............................................................................. 9

C. Justificación de la investigación............................................................ 9

D. Delimitación de la investigación............................................................ 11

II. “MARCO TEORICO”.................................................................................. 12

A. Antecedentes de la investigación.......................................................... 13

B. Bases teóricas......................................................................................... 24

xiv

1. Teoría de sistemas............................................................................ 24

2.Sistema de monitoreo de fallas......................................................... 27

2.1. Computadora .................................................................................. 28

2.1.1. Puerto Paralelo ............................................................................ 29

2.1.2. Puerto Serial ................................................................................ 31

2.1.2.1. Transmisión Asíncrona ............................................................ 32

2.1.2.2. Transmisión Síncrona .............................................................. 33

2.2. Microcontroladores PIC 16f84 ...................................................... 34

2.2.1. Características del Microcontrolador PIC 16F84.................... 37

2.2.2. Estructura Interna ......................................................................... 39

2.2.3. Organización de la Memoria de Programa.............................. 39

2.2.4. Organización de los registros .................................................... 40

2.2.4.1. Registros ................................................................................... 41

2.3.Compuertas lógicas ........................................................................ 45

2.3.1. Compuerta AND .......................................................................... 45

2.3.2. Compuerta NAND ....................................................................... 46

2.3.3. Compuerta OR............................................................................. 47

2.3.4. Compuerta NOR.......................................................................... 47

2.3.5. Compuerta OR excluyente (exclusiva)....................................... 48

2.4. Multiplexor........................................................................................ 49

3. Sistema de control............................................................................. 51

3.1. Sistema de control de lazo abierto ............................................... 52

3.2. Sistema de control de lazo cerrado.............................................. 53

xv

4. Ascensores......................................................................................... 55

4.1. Descripción de componentes del sistema de control electrónico

del ascensor................................................................................... 56

4.1.1. Tarjeta de control Multisel........................................................... 57

4.1.2.Descripción de componentes electrónicos ............................... 59

4.2. Descripción de las partes mecánicas del ascensor................... 61

C. Definición de términos básicos ............................................................. 63

D. Sistema de variables .............................................................................. 66

1. Definición conceptual ........................................................................ 67

1.1.Sistema de monitoreo de fallas ..................................................... 67

1.2. Ascensor controlado por una tarjeta multisel............................... 68

2. Definición operacional....................................................................... 68

2.1. Sistema de monitoreo de fallas .................................................... 68

2.2. Ascensor controlado por una tarjeta multise................................ 70

III. “MARCO METODOLOGICO....................................................................... 71

A. Tipo de investigación.............................................................................. 73

B. Técnicas e instrumentos de recolección de datos .............................. 75

C. Metodología ............................................................................................. 78

D. Herramientas Materiales y Equipos...................................................... 81

IV. “RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN” ............................................. 83

Primera fase: Estudio de la situación actual............................................. 84

xvi

a. Recolección de la información ......................................................... 84

b. Análisis de la problemática............................................................... 86

Segunda fase: Estudio de la Factibilidad técnica, económica y

operativa........................................................................................................ 89

Tercera fase: Desarrollo del sistema......................................................... 91

Cuarta fase: Prueba del Sistema............................................................... 108

Discusión de los resultados........................................................................ 110

Conclusiones ................................................................................................ 113

Recomendaciones....................................................................................... 116

Referencias Bibliograficas.......................................................................... 118

Anexos........................................................................................................... 122

INTRODUCCIÓN

Los ascensores juegan un papel muy importante en la época en la

que se vive, ya que la población esta aumentado considerablemente; lo cual

trae como consecuencia las construcciones desenfrenadas de edificaciones y

por consiguiente el surgimiento de nuevas tecnologías, en la parte tanto

mecánicas como eléctricas del sistema del ascensor; el cual tiene como

función primordial el desplazamiento y traslación de carga dentro de una

edificación de un piso a otro.

En los tiempos recientes, la creciente necesidad y exigencias de calidad y

seguridad en los sistemas de los ascensores por parte de la clientela

nacional y extranjera, conlleva a la industria de ascensores a utilizar al

máximo todos sus recursos en cuanto a la automatización y tecnología se

refiere. Debido a estas exigencias, se hace necesario contar con sistemas

capaces de supervisar permanentemente todos los problemas que se

puedan presentar en las diferentes instalaciones de los ascensores.

Esta investigación propone desarrollar un sistema de monitoreo que permita

detectar fallas en los sistemas electrónicos de los ascensores, trayendo

como beneficio el manejo de información eficiente, eficaz y segura;

brindándole a los operadores de planta en forma sencilla la visualización de

2

la problemática que pueda suceder en le sistema electrónico del ascensor y así

dar la facilidad al personal de mantenimiento (de dichos aparatos

electromecánicos) para luego dar con la detección inmediata de la falla y

desarrollar una medida correctiva para su pronta reparación.

El desarrollo de esta investigación, está estructurado en cuatro capítulos; en

donde cada uno de ellos toma una gran importancia en la elaboración de la

misma. En primer lugar, se encuentra el capitulo I, donde se describe el

planteamiento del problema; los objetivos generales y específicos, así como su

justificación y la delimitación precisa del lugar donde se realizó dicha investigación.

Seguidamente el capitulo II, que se refiere a los antecedentes; bases teóricas;

definición de términos básicos y por último la definición del sistema de variables. A

su vez, el capitulo III; que muestra el tipo de investigación, la metodología

utilizada, las herramientas y equipos utilizados para dicho proyecto de

investigación. Y por ultimo, el capitulo IV; que presenta los resultados de la

investigación; organizados en función al análisis obtenido mediante la aplicación

de la metodología de estudio ya planteada.

Este estudio fue desarrollado en cuatro fases fundamentales, las cuales se

constituirán principalmente por la fase inicial denominada análisis de la situación

actual, seguido por un estudio de factibilidad económica y operativa del sistema a

diseñar, a su vez el desarrollo del sistema propuesto por el grupo de trabajo y

culminando con la prueba del sistema; lográndose la obtención y el análisis de los

3

datos y variables optimizando de esta manera el proceso de supervisión y

monitoreo de fallas en tiempo real.