PROYECTO ARRANCADOR TRIFASICO OFF DELAY
MANTENIMIENTO ELECTRONICO INDUSTRIAL E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL 28409
CENTRO INDUSTRIAL DE LA EMPRESA Y LOS SERVICIOS “C.I.E.S”
PROYECTO ARRANCADOR TRIFASICO OFF DELAY
APRENDICES: MANUEL ALEJANDRO JAIMES PINILLA FABIAN MAURICIO RINCON RAMIREZ CRISTIAN JOEL BLANCO ANGARITA JESMELY DAVIANA DIAZ ANGARITA EDWARD DANIEL RODRIGUEZ SANTOS
INSTRUCTOR: HERNANDO GOMEZ PALENCIA
MANTENIMIENTO ELECTRONICO INDUSTRIAL E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL 28409
CENTRO INDUSTRIAL DE LA EMPRESA Y LOS SERVICIOS “C.I.E.S”
INTRODUCCION Los microcontroladores están conquistando el mundo. Están presentes en nuestro trabajo, en nuestra casa y en nuestra vida, en general. Se pueden encontrar controlando el funcionamiento de los ratones y teclados de los computadores, en los teléfonos, en los hornos microondas y los televisores de nuestro hogar. Pero la invasión acaba de comenzar y el nacimiento del siglo XXI será testigo de la conquista masiva de estos diminutos computadores, que gobernarán la mayor parte de los aparatos que fabricaremos y usamos los humanos. Cada vez existen más productos que incorporan un microcontrolador con el fin de aumentar sustancialmente sus prestaciones, reducir su tamaño y costo, mejorar su fiabilidad y disminuir el consumo. Algunos fabricantes de microcontroladores superan el millón de unidades de un modelo determinado producidas en una semana. Este dato puede dar una idea de la masiva utilización de estos componentes. El trabajo consiste, en realizar una Arrancador trifásico off delay, mediante el uso de microcontroladores, en el cual se lee y escribe, mediante de un software llamado Pickit 2 v2.50 y cuyo código se realiza en lenguaje c, a través de un programa llamado PIC C COMPILER, se dará una breve explicación sobre estos, además de emplear una interfaz de potencia que permite el correcto funcionamiento de este proyecto. OBJETIVO GENERAL Desarrollar un sistema de control y una interfaz de potencia, para el arranque de un motor trifásico, empleando el microcontrolador PIC 18F2550 y dispositivos semiconductores como lo son el TRIAC que permita la activación del mismo. ESPECIFICOS 1. Realizar un programa empleando Lenguaje c en el compilador PIC C, que permita codificar el dato proporcionado por el pulsador, adaptándolos a las características de los puertos de entrada de el microcontrolador. 2. Analizar e interpretar el comportamiento de los TRIAC. 3. Realizar un circuito de hardware que permita la interconexión de los datos obtenidos a la salida del PIC, con la respectiva maquina que se desea poner en funcionamiento.
4. Implementación de un arrancador off delay como la aplicación del sistema de control de un motor trifásico. MARCO TEORICO Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Son diseñados para disminuir el coste económico y el consumo de energía de un sistema en particular. El esquema de un microcontrolador, se representa en la (ver anexo figura 1). El microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Hay que agregarle los módulos de entrada/salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de información. Otro elemento empleado fue el opto acoplador: Un opto acoplador (ver anexo figura 2), también llamado opto aislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor excitado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente opto electrónico, normalmente en forma de fototransistor o foto triac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, una foto emisor y una foto receptora cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del Tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles. Otro elemento empleado fue el swiche: Un swiche (ver anexo figura 3), es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna (ver anexo figura 4), es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en antiparalelo. Además de trabajar con dispositivos como los anteriormente mencionados, se manejaron programas como proteus, PIC Compiler y PICkit 2 v2.50. ISIS PROTEUS es un potente programa de diseño electrónico que permite realizar esquemas que pueden ser simulados en el entorno VSM. Posee una muy buena colección de librerías de modelo tanto para dibujar y simular. El programa ISIS posee un entorno de trabajo (ver anexos figura 5), formado por distintas barras de herramientas y ventanas de trabajo. La característica mas importante de proteus vsm, es la capacidad de depurar programas fuentes de distintos lenguajes de programación como Intel hex. (hex.), Una vez cargado el microcontrolador con el programa fuente, se puede proceder a la simulación del circuito empleando la barra de simulación (ver anexo figura 6). PIC COMPILER ha sido desarrollado especialmente para PIC Mcu, obteniendo la máxima optimización del compilador con estos dispositivos. Dispone de una amplia librería de funciones predefinidas, comandos de preprocesado y ejemplos. Un compilador convierte en lenguaje de alto nivel en instrucciones a código maquina. Los programas son editados y compilados a instrucciones maquina al sistema PIC mediante el IC2(o mediante cualquier programador) y puede ser depurado (puntos de ruptura, paso a paso, etc.), desde el entorno de trabajo del PC. El CCS C suministra un editor en el cual, permite controlar la sintaxis del programa (ver anexo figura 9). PICkit 2 v2.50, es un programa que permite, leer o escribir y borrar datos en sistema hexadecimal, en un microcontrolador, el cual es muy importante a la horade realizar la implementación de este trabajo. El PICkit suministra un editor en el cual, permite observar el programa que este leyendo, escribiendo o borrando, además de verificar cada una de estas acciones EJECUCION El proyecto consiste en la implementación de un Arrancador electrónico la cuál se puede acceder mediante un pulso que será introducido a la unidad de control conformada por el microcontrolador PIC 18F2550 Esta unidad de control será la encargada de recibir la señal proporcionada por el pulsador, mediante una interfaz de potencia, que es la que se encarga de recibir la señal, permitiendo la activación o desactivación del motor.
Si la señal que se envía en la entrada del microcontrolador es un cero, en la salida se obtendrá un 1 lógico, que permite activar el opto acoplador posteriormente se habilita el triac , permitiendo que las fases lleguen al motor y se alimenten sus respectivas bobinas, las cuales son las encargadas de colocar en funcionamiento esta maquina, además una vez el motor ya este en funcionamiento después de recibir la primera señal de activación, permite que el motor quede funcionando continuamente, hasta que se deshabilite a través un pulsador normalmente cerrado que desactiva el sistema de enclavamiento, en caso contrario no se activa por que habría un cero lógico en la salida y esto no permite que se polarice el diodo interno del opto acoplador ,y a la vez las fases no van a alimentar las bobinas del motor Para la implementación de este proyecto, lo primero que se realizo, fue la elaboración del código en CCS C, como se puede ver en anexos, en donde se especifica línea a línea, como se esta ejecutando el programa. Una vez ya compilado el programa y que no presente ningún error, se puede proceder a realizar la simulación. Una vez ya verificado su funcionamiento en la simulación, se procede a realizar el montaje en la protoboard, para verificar que el funcionamiento sea igual, y de esta manera poder luego realizar su respectiva implementación, en la váquela. Lo más importante de este proyecto es la aplicación que puede tener, y las modificaciones que aun se le puede hacer para poder mejorar cada vez mas nuestro proyecto. CONCLUSIONES El microcontrolador PIC 18f2550 es un dispositivo que nos limita el oscilador ya que su correcto funcionamiento lo realiza a una frecuencia de oscilación de 8Mhz. El optocoplador es un dispositivo muy importante, por que nos permite aislar la parte de control con la parte de potencia, Evitando que el sistema de control se pueda ver afectado por una falla en el circuito de potencia. Los dispositivos semiconductores de potencia, son muy primordiales en la ejecución de este proyecto, pues son ellos los que conforman ponen en Funcionamiento la interfaz de potencia, para el arranque de un motor trifásico off delay
ANEXOS
Figura 1: Esquema De Un Microcontrolador
Figura 2: Esquema De
Optotriac
Figura 3: Esquema De
Swiche
Figura 4: Esquema De un Triac
Figura 5: El Entorno De Trabajo Del Programa ISIS
Figura 6: Barra De Simulaci贸n
Figura 7: El Entorno De Trabajo Del Programa CCS C
Figura 8: El Entorno De Trabajo Del Programa pickit 2
motor trifasico
Arrancador trifasico off delay con interuptor de apagado
Arrancador trifasico off delay con multi interruptor
arrancador trifasico directo con interruptor de encendido/apagado