universidad tecnolgica de quertaro

Universidad
Tecnológica de
Querétaro
Firmado digitalmente por Universidad
Tecnológica de Querétaro
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o=Universidad Tecnológica de Querétaro, ou,
[email protected], c=MX
Fecha: 2010.10.13 13:29:35 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Voluntad ● Conocimiento ● Servicio
APLICACIÓN DE LUZ LÁSER PARA INVESTIGAR
EL EFECTO DE LOS PARÁMETROS DE
MAQUINADO SOBRE EL ACABADO
SUPERFICIAL DE PIEZAS METÁLICAS
SOMETIDAS AL TORNEADO
CICATA
UNIDAD QUERÉTARO
Reporte de Estadía para obtener el
Título de Técnico Superior Universitario
en Electrónica y Automatización
PABLO CÉSAR CAMACHO GARCÍA
Santiago de Querétaro, Qro.
Octubre 2010
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Voluntad ● Conocimiento ● Servicio
APLICACIÓN DE LUZ LÁSER PARA INVESTIGAR
EL EFECTO DE LOS PARÁMETROS DE
MAQUINADO SOBRE EL ACABADO
SUPERFICIAL DE PIEZAS METÁLICAS
SOMETIDAS AL TORNEADO
CICATA
UNIDAD QUERÉTARO
Reporte de Estadía para obtener el
Título de Técnico Superior Universitario
en Electrónica y Automatización
ASESOR DE LA EMPRESA
DR. IVÁN DOMÍNGUEZ LÓPEZ
ASESOR DE LA ESCUELA
MAT. GUSTAVO ORTIZ GONZÁLEZ
ALUMNO
PABLO CÉSAR CAMACHO GARCÍA
Santiago de Querétaro, Qro.
Octubre 2010
DEDICATORIA
Dedico el presente trabajo a mi padre Pablo Camacho Espinosa porque él fue el motor
que movió mi interés por querer aprender siempre algo más; a mi madre, Ma. Elisa
García Martínez, porque fue ella quien me enseñó con su ejemplo que todos los días, sin
importar las circunstancias, se trabaja para alcanzar las metas que uno se propone. Les
agradezco infinitamente a ambos el haberme dado la mejor herencia que pude haber
recibido: mis estudios.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco profundamente a mis asesores: Dr. Iván Domínguez López, Mat. Gustavo
Ortiz González y el Ing. Jesús Ricardo Tapia Armas, por su apoyo y paciencia durante
todo el largo camino que significaron mis estudios de T.S.U. Aún más, reconozco su
valiosa crítica e interminables discusiones que fueron la fuente principal de
retroalimentación de mi proyecto y motivaron con ello la mejora continua del mismo.
Agradezco a mi revisor de tesis, al LF. Jorge Leonel Cabrera Acosta por sus valiosos
comentarios, críticas y sugerencias.
Agradezco ampliamente al CICATA- IPN unidad Querétaro por permitirme hacer uso de
sus recursos e instalaciones y por la sincera ayuda y apoyo de todo el personal que lo
conforma, el cual es realmente la verdadera grandeza de este centro.
Finalmente, pero no menos importante, a mis compañeros de la universidad que siempre
estuvieron conmigo apoyándome y aconsejándome para bien de los estudios.
INTRODUCCIÓN
El reporte de estadía es requisito indispensable para culminar los estudios y obtener el
título de Técnico Superior en la carrera de Electrónica y Automatización. El presente
trabajo consiste en el reporte de las actividades desempeñadas durante el periodo de
Mayo – Septiembre del 2010 con la finalidad de diseñar y entregar un proyecto de
control de un tribómetro para el laboratorio de tribología en el CICATA-IPN Unidad
Querétaro.
En este proyecto se usó el software LabVIEW para crear el panel de control del
tribómetro y así controlar sus tres motores a pasos y la adquisición de la señal láser. El
modelo de esparcimiento se ocupa para explicar los cambios en los patrones de reflexión
debidos a la textura superficial durante el inicio de desgaste en una prueba de desgaste
en el tribómetro de perno en disco y con la accesibilidad de la plataforma LabVIEW se
pueden generar datos muy complejos y mucho más exactos.
A lo largo de la redacción de este documento se presenta información general sobre la
empresa donde se realizó el trabajo antes mencionado; el motivo por el cual se diseñó el
proyecto; los costos y materiales, así como todas las herramientas y conocimientos
requeridos para su integración. Al final, las conclusiones describen la experiencia del
alumno para aplicar sus conocimientos en el campo laboral.
ÍNDICE
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTOS
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I. ANTECEDENTES GENERALES DE LA EMPRESA
Pág.
1.1 Antecedentes de la empresa………………………………………..………..12
1.2 Misión………………………………………………………………….……14
1.3 Visión…………………………………………………………………..……15
1.4 Objetivos………..……………………………………………………..…….15
1.5 Organización……………………………………………………………..….15
1.6 Campo de desarrollo nacional………………………………………….…...20
1.7 Proceso general de producción……………………….…….……..………...21
CAPÍTULO II. EL PROYECTO
2.1 Antecedentes…………………………………...…………………...…….…23
2.2.1 Tribómetro de perno en disco…………………………..............…24
2.2.2 LabVIEW (Versión 8.5)…………………………...………...……25
2.2 Definición del proyecto……………………………………………..............27
2.3 Objetivo……………………………………………………………………..27
2.4 Alcance………………………………………………………….………..…28
2.5 Plan de trabajo………………………………….………………………..….28
2.5.1 Gráfica de Gantt…………………………………………………...29
CAPÍTULO III. MARCO TEÓRICO
3.1 Introducción a la tribología……………………………………................…33
3.2 Historia de la tribología……………………………………….……...……..33
3.3 Acabado superficial…………………………………………..……..………34
3.4 Aspectos económicos………………………………...……………………..36
3.5 Reflexión de la luz en superficies rugosas…………………...……….……..37
3.6 Sistema tribológico………………………………………………………….39
3.7 Medición del acabado superficial y su importancia………………….……..39
3.8 Introducción LabVIEW 8.5…………………………………………………41
3.9 Dominio de software y hardware de National Instruments…………………55
3.9.1 NI cDAQ-9172…………………………...……………….………55
3.9.2 NI-9401……………………………………………………………56
3.9.3 NI-9219……………………………………………………………57
3.9.4 Ni-9263 y NI-9211……………………………………….………..58
3.10 Uso de Sound and Vibration Toolkit………………………………………59
3.10.1 Información general……………………………………………...60
3.10.2 Generalidades del sensor piezoeléctrico (IEPE)……………..…..61
3.10.3 Análisis de las mediciones de sonido y vibración……………….62
3.10.4 Cómo realizar una medición de sonido y vibración……………..62
3.11 Motor paso a paso………………………………………………………….64
3.11.1 Principio de funcionamiento……………………………………..67
3.11.2 Características comunes de los motores paso a paso…………….68
3.11.3 Aplicaciones y características de los motores paso a paso…...…69
3.11.4 Parámetros de los motores paso a paso…………………………..70
3.11.5 Tipos de motores paso a paso……………………………………72
CAPÍTULO IV. DESARROLLO DEL PROYECTO
4.1 Desarrollo del software en LabVIEW 8.6 ……………………………….…75
4.1.1 Ventana de adquisición de señal……………………………….….76
4.1.2 Ventana de control de perno de fricción…………………………..78
4.1.3 Ventana de control brazo/laser y brazo/perno…….…………...….79
4.1.4 Ventana de control del encoder……………………...……………82
4.1.5 Vista final………………………………………………………….83
CAPÍTULO V. ACTIVIDADES DIVERSAS
5.1 Acoplamiento de la tarjeta de entrada análoga NI 9219
con SignaleExpress……………………………………………………....…86
5.2 Encontrar la frecuencia del tribómetro usando el
toolkit sound and vibration……...………………………………..….….….87
5.2.1 Uso del modulo NI 9233 para señales de vibración
y sonido…………………………………………………….…….88
5.2.2 Procedimiento……………………………………………….….…89
5.2.3 Instalación del sistema para medir la frecuencia
del brazo mecánico por medio de un acelerómetro…………....…89
5.2.4 Programa de comunicación entre la tarjeta y la PC……….............92
CAPÍTULO VI. EVALUACIÓN ECONÓMICA Y RESULTADOS OBTENIDOS
6.1 Evaluación económica…………………………………………….……..….96
6.2 Resultados obtenidos………………………………………………………..97
CONCLUSIONES
Conclusiones……………………………………………………………..…..….99
BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía y/o páginas consultadas en Internet …………………………..….101
CAPÍTULO I
ANTECEDENTES
GENERALES
DE LA EMPRESA
1.1 Antecedentes de la empresa 1
En el Programa de Investigación Científica y Tecnológica, del Programa de Desarrollo
Institucional 1995-2000 del IPN, se consideró que corresponde al Instituto dar respuesta
a los proyectos estratégicos que contribuyan al desarrollo científico y tecnológico
nacional y al mejoramiento de la sociedad a través de la investigación científica básica y
aplicada. Además, la Comisión Interna de Administración adoptó el acuerdo 4/95-5 el
15 de diciembre de 1995 en la Secretaría de Educación Pública, a través del cual se
autorizó al Instituto para adquirir los activos del Instituto Mexicano de Investigaciones
Tecnológicas (IMIT), A. C. en liquidación, con el propósito de incorporar dichos bienes
al patrimonio institucional para destinarlos al reforzamiento de las acciones de
investigación en materia de ciencia aplicada y tecnología avanzada.
Considerando lo anterior el Director General del instituto en esa época Ing. Diódoro
Guerra Rodríguez, con la aprobación del H. Consejo General Consultivo del 30 de
agosto de 1996, expidió el 2 de septiembre de 1996 el acuerdo de creación del Centro de
Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA) del Instituto
Politécnico Nacional, cuyo propósito fundamental quedó definido desde su nombre
mismo.
En 1997 CICATA-IPN Unidad Querétaro, inicia operaciones en las instalaciones
ubicadas en José Siurob No. 10, Colonia Alameda, Querétaro, dependiente del
CICATA-Legaría bajo la dirección inicial del Dr. Feliciano Sánchez Sinencio, enseguida
el Dr. Juan Manuel Figueroa Estrada y posteriormente el Dr. José de la Luz Martínez
Montes.
A partir de julio del 2000 la Secretaría de Hacienda y Crédito Público y la Secretaría de
Contraloría y Desarrollo Administrativo dictaminaron como autorizada la estructura del
CICATA-Querétaro. El 5 de abril del 2001, es nombrado director interino de la Unidad
1
El capítulo primero de este reporte se encuentra redactado en los términos estipulados por la empresa.
12 Querétaro del CICATA el Dr. Adrián Luís García García, independiente ya del Director
de CICATA Legaría; hasta antes de este nombramiento los asuntos académicos y de
investigación se atendían por acuerdo directo entre el Director de la Unidad Legaría y el
o los investigadores respectivos, apegándose a lo aprobado en Colegio de Profesores en
los casos requeridos.
El 6 de febrero del 2003 se llevó a cabo en esta Unidad el primer examen de grado de
maestría, que correspondió a una alumna que dedicó tiempo completo a sus estudios. El
27 de junio de ese mismo año se graduó el primer alumno que dedicó tiempo parcial a
sus estudios.
A partir de diciembre de 2004 los Programas de Posgrado en Tecnología Avanzada
fueron admitidos en el Programa Integral de Fortalecimiento al Posgrado (PIFOP) 2.0
del Conacyt. La característica principal del funcionamiento del posgrado en el CICATA
Querétaro, hasta antes de estar en el PIFOP, fue que se atendieron alumnos en su
mayoría de medio tiempo, ya que combinaron sus actividades laborales con las
escolares, lo cual permitió que sus tesis y trabajos de asignaturas realizadas en el centro
fueran de aplicación directa a su actividad profesional. Los alumnos de tiempo completo
en este periodo contaron con becas institucionales del IPN para estudios de posgrado, así
como con los apoyos económicos del Programa Institucional de Formación de
Investigadores (PIFI).
En noviembre de 2006 el director general del instituto el Dr. Enrique Villa Rivera
nombra al Dr. Joaquín Salas Rodríguez Director del CICATA Unidad Querétaro.
El CICATA Querétaro. Actualmente se ubica en Cerro Blanco No. 141. Col. Colinas del
Cimatario, Santiago de Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76090, Teléfonos: 01 (442)
229 0804 Ext. 81002 o 01 (55) 5729 6000 Ext. 81002. En la figura 1.1 siguiente se
muestra imágenes de las instalaciones y de su ubicación.
13 Figura 1.1 Instalaciones y ubicación del CICATA.
1.2 Misión
En el CICATA Querétaro realizamos proyectos de investigación y desarrollo
tecnológico al tiempo que formamos recursos humanos. Lo anterior lo hacemos
sabedores de los enormes rezagos sociales en nuestro país y conscientes de nuestra
oportunidad para influir en nuestro medio. Para alcanzar nuestros objetivos promovemos
el trabajo en equipo, estableciendo relaciones de confianza, y procurando el crecimiento
profesional de los miembros de la comunidad del Centro.
14 1.3 Visión
Aspiramos ser un centro de investigación con la capacidad de producir innovaciones.
Trabajaremos en necesidades específicas de nuestra sociedad, desde su identificación
hasta su introducción en el mercado. En el camino, queremos generar propiedad
intelectual relevante e industrial importante. Al mismo tiempo, queremos servir como
una escalera que facilite la movilidad social que forme recursos humanos en el contexto
de la calidad y pertinencia
1.4 Objetivo
Servir de enlace entre la comunidad científica y los sectores productivos de bienes y
servicios, atenderlos y ofrecerles soluciones a sus problemas de desarrollo. Para el
cumplimiento de este objetivo, CICATA Querétaro, desarrolla programas de
investigación científica, tecnológica e innovación con un enfoque interdisciplinario y,
asimismo atiende la formación de capital humano de alto nivel, contribuyendo
decisivamente al fortalecimiento de la calidad y la competitividad del aparato productivo
mexicano.
1.5 Organización del CICATA
A continuación se muestra en la figura 1.2 el organigrama del CICATA-IPN y
posteriormente se explican sus áreas más importantes.
15 Figura 1.2. Organigrama del CICATA.
Los departamentos de CICATA Querétaro son los siguientes:
Dirección del centro de Investigación de Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada,
Unidad Querétaro.
Sus funciones son las siguientes:
16 •
Coordinar y controlar la atención, administración y operación de los programas y
proyectos de investigación.
•
Dirigir la difusión de la Normatividad, el método científico y las líneas de
investigación institucionales.
•
Planear, coordinar y controlar el desarrollo de las funciones de investigación
académicas y de desarrollo tecnológico del centro.
•
Planear y dirigir la realización de diagnósticos y estudios que permitan identificar
y atender necesidades, solucionar problemas prioritarios y crear conocimientos
científicos y tecnológicos.
•
Planear, dirigir y evaluar el desarrollo y los resultados de la investigación
científica y tecnológica realizada por el centro.
•
Coordinar la detección, integración y atención de las necesidades de formación
de profesores e investigadores, de actualización, capacitación y desarrollo del
personal académico e investigación en funciones.
•
Dirigir y supervisar la administración del registro y control interno de los
servicios escolares y promover la certificación y obtención de los grados
académicos respectivos.
Comité interno de proyectos
Sus funciones son las siguientes:
•
Vigilar el cumplimiento de la normatividad vigente para la realización de los
proyectos que les encomiende el centro.
17 •
Estudiar y emitir opinión acerca de los proyectos de investigación
biotecnológicos que se desarrollan en el centro y de los programas académicos
del posgrado y de la actualización, capacitación y especialización profesional que
se vaya a impartir en el mismo.
•
Proponer con base en las necesidades regionales, la instrumentación de
programas de capacitación, actualización y superación académica y profesional.
•
Determinar la vialidad y factibilidad de los proyectos en materia de competencia
del centro, e impulsar su desarrollo.
•
Mantener actualizados los programas académicos que ofrece el centro.
•
Opinar sobre el planteamiento de objetivos, metas, el desarrollo de las acciones y
de la evaluación de los resultados.
Subdirección académica y de investigación
Sus funciones son las siguientes:
•
Coordinar la integración y el desarrollo de los modelos Académicos del
Posgrado, de Investigación Científica y del Desarrollo del Centro.
•
Promover y coordinar los estudios para crear, actualizar o cancelar la
metodología académica y científica que requiera la aplicación de los planes y
programas de estudio del posgrado.
•
Coordinar y controlar la difusión de las actividades y los resultados de la
investigación científica y tecnológica a través de la edición de publicaciones,
encuentros, seminarios, conferencias, exposiciones, intercambios, entre otros.
18 •
Organizar, controlar y evaluar el funcionamiento de los talleres, equipos y
laboratorios, y supervisar la aplicación de los programas para su conservación y
mantenimiento.
•
Preparar los proyectos de investigación y desarrollo tecnológico.
•
Programar, coordinar y controlar la difusión y asesoría sobre las modalidades
para obtener un grado académico en el centro.
Departamento de estudios de posgrado
Sus funciones son las siguientes:
•
Participar en la revisión, actualización y diseño de los planes y programas de
estudio del nivel posgrado, que imparte en Centro, y supervisar el desarrollo.
•
Elaborar, programar e integrar estrategias para mejorar el proceso enseñanzaaprendizaje, y la investigación educativa que contribuyen a elevar la calidad
académica de los estudios de posgrado que imparte en centro.
•
Elaborar los programas de formación, actualización y desarrollo del personal
docente, así como de los cursos, seminarios y demás actividades que coadyuven
a elevar su nivel académico del personal.
Departamento de servicios administrativos
Sus funciones son las siguientes:
19 •
Programar, gestionar, organizar y controlar los recursos humanos, financieros y
materiales, así como los servicios generales que el centro necesita para el
desarrollo de sus funciones.
•
Organizar y controlar la capacitación del personal de apoyo y asistencia a la
educación del centro, y evaluar la eficiencia de los programas, sus resultados y
beneficios en el desarrollo del trabajo del personal.
•
Adquirir, almacenar y suministrar oportunamente los materiales mobiliarios,
equipo, refacciones y artículos en general.
1.6 Campo de desarrollo nacional
CICATA-IPN unidad Querétaro está en condiciones de ofrecer formas viables para
resolver las necesidad de productividad tanto de la gran empresa, como las mediana y
pequeña manteniendo un enfoque interdisciplinario en el desarrollo de programas de
investigación científica y tecnológica, ya que se considera que los problemas actuales
solo pueden ser resueltos con paquetes tecnológicos producto del trabajo
complementario de varias disciplinas.
Con este propósito CICATA congrega a diversos investigadores nacionales y extranjeros
del más alto nivel, quienes respondiendo en necesidades concretas del sector productivo,
llevan a cabo los proyectos de investigación. Dentro de este proceso incluye la
formación de recursos humanos de excelencia científica y tecnológica también requerida
por este sector en nuestro país.
1.7 Proceso general de producción
Desarrollar investigación científica y tecnológica enfocada a la tención y solución de
necesidades de desarrollo de los sectores productivos, priorizando la innovación.
20 Impartir cursos de posgrado, diplomados y actualización, así como desarrollar
simposios, coloquios, encuentros y programas de intercambio académico con las 18
instituciones educativas del país y extranjeras, así como con los sectores productivos,
públicos y sociales. Participar en las actividades académicas, científicas y culturales que
desarrollan las escuelas, centros y universidades de enseñanza y de investigación del
IPN, así como otras instituciones afines. Elaborar estudios y coordinar acciones con los
sectores productivos de bienes y servicios, para identificar requerimientos de los
diferentes sectores proponiendo las soluciones que corresponden.
Productos
•
Cursos de posgrado en los niveles de maestría y de doctorado.
•
Proyectos de desarrollo tecnológico por encargo del cliente.
•
Proyectos institucionales de investigación básica y de ciencia aplicada, así como
proyectos con orientación a fortalecer la infraestructura del centro.
•
Publicación de artículos científicos en revistas.
•
Participación en congresos científicos nacionales y extranjeros y en eventos de
difusión de la ciencia y la cultura
•
Asesorías y cursos de propósito específico.
21 CAPÍTULO II
DESCRIPCIÓN DEL
PROYECTO
22 2.1 Antecedentes
El tribómetro que se está usando en el laboratorio de tribología del CICATA es un
híbrido ya que constantemente se le están buscando mejoras para que pueda realizar
mediciones más eficientes. En el presente caso se pretende mejorarlo implementándole
un programa realizado en Labview para que pueda hacer las mediciones de la rugosidad
de la superficie de ingeniería, controlar los servomotores que muevan el brazo del
dispositivo laser y tener un control más directo por medio de gráficas donde se muestren
todos sus movimiento y sus mediciones.
¿Qué es un tribómetro? Este es el nombre que se le suele dar a los equipos empleados
para generar un desgaste controlado, el cual, por lo general, registra la fricción,
monitorea y controla la carga aplicada y la distancia recorrida.
El desgaste se puede definir como el daño causado en las superficies de un par
tribológico debido al contacto mecánico, y está relacionado con el cambio de las
características de textura de la misma, el volumen de desgaste y la distribución de picos
de rugosidad en la superficie, entre otros (ver la figura 2.1). Los cambios en la textura
de la superficie durante el inicio de desgaste pueden afectar el posterior funcionamiento
y la eficiencia de sistemas mecánicos.
Figura 2.1 Esquema de perno sobre disco. El disco gira a una velocidad constante ω
23 El programa de tribología del CICATA-IPN, Unidad Querétaro, contempla el desarrollo
de aplicaciones para la industria. Para ello, se construyó un tribómetro de perno en disco
al que se le ha adaptado la técnica de luz láser esparcida, mediante la cual se monitorean
cambios en la superficie bajo un proceso de desgaste controlado. La luz láser esparcida
por la huella de desgaste en el disco se registra con un detector de Silicio (Si) y la señal
se procesa por medio de un amplificador sensible a la fase; simultáneamente se miden
cambios en la velocidad angular de giro. Esta implementación representa los primeros
resultados obtenidos al aplicar esta metodología.
La metodología usada para el estudio del desgaste adhesivo, utilizando el tribómetro de
perno en disco, se basa en la norma ASTM G-99-05, por medio de la cual se determina
el desgaste causado por un perno cargado, apoyado sobre una probeta en forma de disco
girando a una velocidad angular constante. Esta metodología se utiliza comúnmente para
hacer estudios comparativos de desgaste en sistemas tribológicos.
2.1.1 Tribómetro de perno en disco
Este tribómetro fue creado en los talleres de CIITEQ-IPN. La unidad de potencia del
tribómetro es un motorreductor de corriente directa de 184 W. La velocidad de giro
puede ajustarse en un intervalo que va desde 1 RPM a 600 RPM.
En el extremo inferior del eje principal, se encuentra un codificador óptico por medio del
cual se contabilizan las revoluciones del disco y se monitorean regiones específicas del
espécimen; este codificador, también se usará para el control de velocidad angular. El
sistema tropológico bajo estudio consta de tres especímenes: el perno (colocado en un
extremo del brazo oscilatorio), el disco y el láser, (colocado en el otro extremo un brazo,
tal como se muestra en la figura 2.2).
24 Figura 2.2 Tribómetro de perno en disco
2.1.2 LabView (versión 8.5)
LabVIEW es una herramienta gráfica para pruebas, control y diseño mediante la
programación. El lenguaje que usa se llama lenguaje G, donde la G simboliza que es
lenguaje Gráfico.
Este programa fue creado por National Instruments (1976) para funcionar sobre
máquinas MAC, salió al mercado por primera vez en 1986. Ahora está disponible para
las plataformas Windows, UNIX, Mac y Linux. La versión actual 8.6, liberada en
Agosto de 2008, cuenta también con soporte para Windows Vista. Los programas
desarrollados con LabVIEW se llaman Instrumentos Virtuales, o VIs, lo que da una idea
de su uso en origen: el control de instrumentos. El lema de LabVIEW es: "La potencia
está en el Software". Entre sus objetivos están el reducir el tiempo de desarrollo de
aplicaciones de todo tipo (no sólo en ámbitos de Pruebas, Control y Diseño) y el permitir
25 la entrada a la informática a programadores no expertos. Esto no significa que la
empresa haga únicamente software, sino que busca combinar este software con todo tipo
de hardware, tanto propio -tarjetas de adquisición de datos, PAC, Visión, y otro
Hardware- como de terceras empresas.
Principales usos
• Es usado principalmente por ingenieros y científicos para tareas como:
• Adquisición de datos y análisis matemático.
• Comunicación y control de instrumentos de cualquier fabricante.
• Automatización industrial y programación de PACs (Controlador de
Automatización
• Programable).
• Diseño de controladores: simulación, prototipaje rápido, hardware-en-el-ciclo
(HIL) y validación.
• Diseño embebido de micros y chips.
• Control y supervisión de procesos.
• Visión artificial y control de movimiento.
• Robótica.
• Domótica.
• En 2008 el programa fue utilizado para controlar el LHC, el acelerador de
partículas más grande construido hasta la fecha.
Principales características
Su principal característica es la facilidad de uso, válido para programadores
profesionales como para personas con pocos conocimientos en programación pueden
hacer (programas) relativamente complejos, imposibles para ellos de hacer con lenguajes
tradicionales. También es muy rápido hacer programas con LabVIEW y cualquier
26 programador, por experimentado que sea, puede beneficiarse de él. Los programas en
LabView son llamados instrumentos virtuales (VIs). Para los amantes de lo complejo,
con LabVIEW pueden crearse programas de miles de VIs (equivalente a millones de
páginas de código texto) para aplicaciones complejas, programas de automatizaciones de
decenas de miles de puntos de entradas/salidas, proyectos para combinar nuevos VIs con
VIs ya creados, etc. Incluso existen buenas prácticas de programación para optimizar el
rendimiento y la calidad de la programación. El labView 7.0 introduce un nuevo tipo de
subVI llamado VIs Expreso (Express VIS). Estos son VIs interactivos que tienen una
configuración de caja de diálogo que permite al usuario personalizar la funcionalidad del
VI Expreso. El VIs estándard son VIs modulares y personalizables mediante cableado y
funciones que son elementos fundamentales de operación de LabView.
2.2 Definición del proyecto
El proyecto se tiene que llevar a cabo bajo las condiciones del programa de tribología
del CICATA-IPN, Unidad Querétaro. Surge la necesidad de hacer un panel de control
virtual. Por medio de la programación de LabView (versión 8.5) se desarrolla un
software que envié instrucciones de control a través de un hardware que en este caso se
usa el NI cDAQ-9172 Chasis de NI CompactDAQ Legado conjunto con 9205 9401 para
controlar los tres motores (posicionamiento del brazo del perno, posicionamiento del
brazo del laser, levantamiento del brazo del perno, control de velocidad), visualización
de las señales de entrada adquiridas del laser en graficas.
2.3 Objetivo
Estructurar un panel de control (panelVIEW) que permita controlar de forma precisa y
fácil los motores a pasos, la adquisición de señal láser y el encoder incremental del
tribómetro.
27 2.4 Alcance
El proyecto podrá tener una extensa continuidad para incorporarle más características al
tribómetro haciéndolo más eficiente. Actualmente se dejara abierta la opción de más
delante implementarle una gráfica 3D, donde se mostrará con más detalle la superficie
escaneada por el rayo láser.
2.5 Plan de trabajo
El
plan de trabajo que se tiene es coordinar tiempos y organizar actividades que
permitan alcanzar la meta del proyecto. El plan de trabajo es el siguiente:
A. Investigación de la tribología:
•
Introducción a la tribología.
•
Historia de la tribología.
•
Acabado superficial.
•
Aspectos económicos.
•
Reflexión de la luz en superficies rugosas.
•
Sistema tribológico.
•
Medición del acabado superficial y su importancia.
B. Investigación de labView:
•
Introducción Labview 8.5.
•
Dominio Software y Hardware de National Instruments.
•
Uso de Sound and Vibration toolkit.
C. Investigación de motores a pasos:
•
Principio de funcionamiento.
•
Características comunes de los motores a pasos.
28 •
Aplicaciones y características.
•
Parámetros de los motores a pasos.
•
Tipos de motores a pasos.
D. Investigación de Proveedores de fotodetector
E. Elaborar el panel de control gráfico para el posicionamiento de elementos
mecánicos en LabView versión 8.5
F. Pruebas de interacción con el software y el Hardware
G. Verificación de resultado de las pruebas
•
Identificar fallas.
•
Corregir fallas.
•
Reportar o documentar las fallas.
H. Resultados.
•
Aprobación y entrega del reporte.
2.5.1 Gráfica de Gantt
En la tabla 2.1 y tabla 2.2 se muestran las gráficas de Gantt que comprenden el periodo
de Mayo-Septiembre del 2010.
29 30 31 32 CAPÍTULO III
MARCO TEÓRICO
El propósito de esta investigación es poner de manifiesto los fundamentos teóricos del
proyecto, así como demostrar la importancia que tiene la tribología y la programación
con pantallas graficas para un mejor control del tribómetro de perno en disco.
3.1 Introducción a la tribología 2
La palabra TRIBOLOGÍA tiene su origen en una palabra griega, “tribos” (roce o
fricción) y “logos” que significa tratado o estudio. Así pues, TRIBOLOGÍA es la
ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación. Y debemos recordar que la
tribología no sólo se aplica en la industria, o en el Mantenimiento Industrial, sino
también en la anatomía humana. En una percepción más amplia, es la ciencia y la
2
http://www.conservaenergia.com/empresas/asociaciones/STLE/para_que_tribologia.htm
33 técnica de los sistemas en movimiento que se encuentran en contacto mutuo, estudia y
define todos los problemas relacionados con el transporte de carga y pretende dar una
visión conjunta del problema del rozamiento, el desgaste y la lubricación.
3.2 Historia de la tribología
La Tribología podría parecer algo nuevo, pero es sólo la percepción, solamente el
término como tal lo es, ya que el interés en temas relacionados con la disciplina existe
desde antes de que la historia se escribiera. Como un ejemplo, se sabe que las “brocas”
realizadas durante el periodo Paleolítico para perforar agujeros o para producir fuego,
eran “fijados” con rodamientos hechos de cornamentas o huesos.
Los documentos históricos muestran el uso de la rueda desde el 3500 A.C., lo cual
ilustra el interés de nuestros antepasados por reducir la fricción en movimientos de
traslación. Los egipcios tenían el conocimiento de la fricción y los lubricantes, esto se ve
en el transporte de grandes bloques de piedra para la construcción de monumentos y
pirámides. Para realizar esta tarea utilizaban agua o grasa animal como lubricante.
El artista-científico renacentista Leonardo Da Vinci fue el primero que postuló un
acercamiento a la fricción. Da Vinci dedujo la leyes que gobernaban el movimiento de
un bloque rectangular deslizándose sobre una superficie plana, también, fue el primero
en introducir el concepto del coeficiente de fricción. Desafortunadamente sus escritos no
fueron publicados hasta cientos de años después de sus descubrimientos.
Fue en 1699 que el físico francés Guillaume Amontons redescubrió las leyes de la
fricción al estudiar el deslizamiento entre dos superficies planas. Muchos otros
descubrimientos ocurrieron a lo largo de las historias referentes al tema, científicos
como Charles Augustin Coulomb, Robert Hooke, Isaac Newton, entre otros, aportaron
conocimientos importantes para el desarrollo de esta ciencia. Al surgir la Revolución
Industrial el desarrollo tecnológico de la maquinaria para producción avanzó
rápidamente. El uso de la potencia del vapor permitió nuevas técnicas de manufactura.
34 En los inicios del siglo veinte, desde el enorme crecimiento industrial hasta la demanda
de una mejor tribología, el conocimiento de todas las áreas de la tribología se expandió
rápidamente.
3.3 Acabado superficial 3
El acabado superficial influye no sólo en la precisión dimensional de las partes
maquinadas, sino también en sus propiedades y en su desempeño durante el servicio. El
término acabado superficial describe las características geométricas de una superficie, en
tanto integridad superficial se refiere a las propiedades del material, como la resistencia
a la fatiga y resistencia a la corrosión que se ven fuertemente influenciadas por la
naturaleza de la superficie producida. Con su efecto significativo sobre el nivel de la
punta de la herramienta, el borde acumulado tiene la mayor influencia sobre el acabado
superficial.
Para mayor objetividad se han clasificado los acabados superficiales en: físicoquímicos, orgánicos y por último los inorgánicos con una variedad tan grande que van
desde materiales metálicos hasta los cerámicos, cuyo uso va en aumento cada día gracias
a las modernísimas tecnologías de plasma iónico e implantación por proyección. La
selección de los acabados superficiales requiere de un estudio bien detallado de las
condiciones de explotación y uso de cada producto. Este estudio debe formar parte del
proyecto desde su fase más primaria: cómo va a ser empleado, en qué medio ambiente
funcionará, qué tipos de contactos tendrá con el usuario el producto, qué interacción
tendrá el producto a diseñar con otros productos, son algunas de las incógnitas a
resolver.
Se parte de la definición general de que “el acabado superficial es todo proceso
conducente a modificar y/o mejorar las propiedades de los cuerpos”.
3
José Antonio Rodríguez Tirado, Inspección de acabado superficial para procesos de rectificado y fresado mediante un
esparcimiento de luz laser, tesis de Maestría, CICATA-IPN Querétaro 2009. 35 Es así que se puede plantear la existencia de varios tipos de acabados superficiales según
puede verse en la Tabla 3.1 y sobre qué tipos de materiales pueden ser aplicados.
Tabla 3.1. Aplicaciones generales de los estados superficiales.
Seguidamente se presenta una panorámica de los diferentes tipos de acabados
superficiales pero no ya sobre los diferentes tipos de materiales sino considerando la
naturaleza de los mismos, es decir, físico-químicos, orgánicos e inorgánicos. En este
caso se concluye que habrán acabados superficiales por eliminación de material base y
otros por incorporación o formación de diferentes sustancias tales como: metales,
aleaciones, óxidos, sales, etc. Ver figura 3.1
36 Figura 3.1. Clasificación de los acabados superficiales.
Cabe destacar que, en ocasiones, los procesos de acabado físico-químico, no son los
finales sino como paso previo a la aplicación de los acabados orgánicos e inorgánicos.
3.4 Aspectos económicos
Las principales consecuencias de la fricción son el desgaste y la pérdida de energía. No
ha de sorprender la estimación de Rabinowicz que cerca del 10% de la producción de
energía mundial se usa para superar las resistencias de algún tipo de fricción. Utilizando
las mejores prácticas tribológicas podemos contribuir de forma efectiva a la
conservación de los recursos que tanto preocupa a la sociedad en que vivimos. Por estos
motivos, los gobiernos de los países desarrollados han realizado estudios para valorar las
perdidas e invierten recursos para mejorar sus prácticas tribológicas.
37 3.5 Reflexión de la luz en superficies rugosas 4
Este sistema hace uso principalmente de la luz reflejada por las superficies de las piezas
y se basan en detectar los cambios en la intensidad de luz reflejada, que se corresponden
con las diferentes alturas de las protuberancias que componen la superficie. De entre las
diferentes tecnologías ópticas, la mayoría de los sistemas de medida de rugosidad
superficial on-line o en-proceso se basan en técnicas de luz dispersa. Otros sistemas de
visión también interesantes son los que utilizan el láser como fuente de iluminación y
determinan los parámetros de rugosidad utilizando transformaciones y operadores
matemáticos como la transformada de Fourier y la desviación estándar. Una de las
ventajas a la hora de usar estas técnicas es la posibilidad de caracterizar superficies en
tres dimensiones.
De acuerdo con la ley de Snell, el ángulo de reflexión de un haz de luz que incide sobre
una superficie plana es igual al ángulo de incidencia, con respecto a la normal a la
superficie. Sin embargo, una superficie real presenta imperfecciones en su textura que
originan patrones de esparcimiento del haz incidente. Rayleigh sugirió una forma de
relacionar la rugosidad de la superficie con la longitud de onda y el ángulo de
incidencia, considerando la altura h del pico de rugosidad, el ángulo γ de elevación del
rayo incidente y la longitud de onda λ de la luz incidente, de tal manera que la diferencia
de trayectoria entre dos rayos es:
Δr = 2hsenγ
(Ecuación 1)
Y por lo tanto la diferencia de fase está dada por:
(Ecuación 2)
4
Víctor Martínez Fuentes, Iván Domínguez López, Adrián Luis García García, Modelo numérico de esparcimiento de
luz láser en superficies metálicas usando el método de Monte Carlo Laboratorio de Tribología. CICATA-IPN. Unidad
Querétaro, Querétaro, México 2009
38 Como se muestra en la figura 3.2.
Figura 3.2. Criterio de interferencia de Rayleigh para un haz de longitud de onda λ.
La diferencia de trayectorias Δr entre los rayos 1 y 2, es la distancia adicional AOB
que recorre el rayo 1 con respecto al rayo virtual 3; γ es el ángulo de elevación del haz
incidente.
A partir de las ecuaciones (1) y (2), se establece que una superficie se comportará
ópticamente lisa bajo cualquiera de las siguientes dos condiciones:
h / λ→ 0 ó γ →0
(Ecuación 3)
Si h << λ, la diferencia de fase Δφ es pequeña y el tratamiento permite utilizar la teoría
electromagnética.
Cuando h ~ λ o h >> λ, el modelo que mejor se ajusta para describir el fenómeno es el
de la óptica geométrica.
3.6 Sistema tribológico
39 Un sistema es un conjunto de elementos interconectados por su estructura y función. El
más simple de los sistemas tribológicos es el formato por dos sólidos, elementos 1 y 2,
un agente lubricante y un entorno. Para definir completamente el sistema hay que
referirse a las propiedades de cada elemento y sus funciones. Los tribosistemas que se
encuentran en aplicaciones de ingeniería desde el punto de vista funcional se pueden
clasificar de forma general en uno de los siguientes grupos:
•
Transporte y control de fluido: cierres, válvulas, neumático, rueda, válvulas, rail,
tuberías.
•
Mecanizado: fresado, torneado, prensado, conformado, maquinado y desgarro de
materiales.
•
Transmisión: frenos, pernos, engranes, embragues, cojinetes, energía mecánica y
potencial, control, fuerza, par de movimiento, guiado, acoplamiento.
•
Generación y transmisión de información: dispositivos magnéticos de grabación,
cabezales de impresora, etc.
3.7 Medición del acabado superficial y su importancia 5
Para la medición del acabado superficial se requiere primeramente de la descripción
básica de lo que sucede en la superficie del material maquinado, en los que se indica que
una vez realizado el paso de una herramienta de corte sobre el material, deja una huella o
marca sobre la superficie que da como resultado una topografía como nos muestra la
figura 3.3. En la superficie de la pieza se observan marcas unidireccionales por el
proceso de maquinado utilizado y cierta ondulación en la superficie, pero se veran otras
irregularidades más pequeñas superpuestas. Con otra amplificación obtenemos la
rugosidad; a las partes más altas se les denominan “picos” y a las bajas “valles”. Esta
forma de examinar el acabado superficial se le denomina método de perfil. Los
conceptos de vales y picos dejados por la herramienta de corte en los diferentes procesos
5
José Antonio Rodríguez Tirado, Inspección de acabado superficial para procesos de rectificado y fresado mediante un
esparcimiento de luz laser, tesis de Maestría, CICATA-IPN Querétaro 2009. 40 de maquinado modifican el acabado superficial de la superficie a maquinar por cual se
debe seleccionar el proceso más adecuado de acuerdo a los requerimientos de acabado
superficial solicitado por el cliente.
Figura 3.3 Esquema que ilustra conceptos de rugosidad
3.8 Introducción LabVIEW 8.5 6
La instrumentación está presente en muchos ámbitos de nuestra vida. Un aparato de
instrumentación consta básicamente de dos tipos de elementos: indicadores (monitores)
6
http://www.ni.com/labview/esa/
http://cnx.org/content/m18065/latest/ 41 y controladores (controles). Los indicadores muestran la información de una magnitud
física. Por ejemplo, el indicador de velocidad de un automóvil monitoriza la velocidad a
la que circula el coche en cada instante. El cuentarrevoluciones, muestra las
revoluciones por minuto a las que gira el motor del coche. Los indicadores pueden
mostrar la información de forma gráfica o de forma numérica.
La instrumentación clásica se ha utilizado sobre todo en la industria y en el control de
procesos con varias magnitudes. Es posible imaginar o recordar cómo el control y
monitorización de una máquina o proceso se hace normalmente a cierta distancia, de
forma separada, desde donde realmente se encuentra el mismo. Es el caso de un alto
horno, donde debido a las altas temperaturas que utiliza, su control y monitorización se
realiza desde el cuarto o sala de mandos: allí habrá un gran panel de indicadores y
controladores del alto horno, donde los técnicos destinados en esa tarea estarán vigilando
y actuando sobre él de forma constante. Lo mismo ocurre con la sala de máquinas de un
barco: hay infinidad de variables críticas que hay que visualizar para vigilarlas y en
consecuencia realizar varios controles, si se da el caso. En este sentido, el panel asociado
a la sala de máquinas se encontrará situado en otro habitáculo separado, desde donde se
tiene toda la información relevante del estado de las máquinas. Las aplicaciones
realizadas con LabVIEW son conocidas como Instrumentos Virtuales (Virtual
Instruments, VI) y se suelen ejecutar en un PC. Esto se debe a que estas aplicaciones
tienen aspecto de instrumento de medida/control, a través de una pantalla de PC que se
denomina Panel (debido a su gran parecido a los paneles de instrumentación clásicos de
hardware). En cuanto al término Virtual, indica que se trata de la versión software o
flexible del clásico instrumento de medida/control. Lógicamente, un VI también necesita
un hardware básico para poder realizar medidas de señales reales y monitorizarlas, e
incluso puede realizar control sobre éstas señales. Este hardware básico consta, en la
mayoría de los casos, de una tarjeta de adquisición de datos (DAQ), aunque también es
posible simular su funcionamiento si no se dispone de ella. A continuación se mostrarán
los pasos para un breve ejemplo. Comenzando con LabVIEW. Para realizar cualquier
aplicación VI hay que ir a Inicio/Todos los Programas en Windows, y ejecutar National
42 Instruments LabVIEW 8.5.1. Tras una breve espera, aparece la pantalla que muestra
Figura 3.4, donde se dará click con el ratón sobre Blank VI, en Files/New.
Figura 3.4. Ventana de inicio.
Seguidamente aparece la aplicación VI en blanco, con tres ventanas. La Front Panel
(panel), es el panel del VI propiamente dicho: es donde el operario o usuario final de la
aplicación podrá monitorizar algunas variables y desde donde podrá controlar otras. La
ventana Block Diagram (diagrama) es la que contiene el código fuente para que el panel
funcione correctamente, Figura 3.5. Este código fuente es de tipo gráfico, y por lo tanto
muy intuitivo: sólo son necesarios unos pocos y sencillos conceptos de programación. El
tercer y último elemento es Controls, la paleta flotante de controles e indicadores. Esta
paleta es válida para el panel, pero si hacemos activa la ventana de diagrama, entonces la
paleta se convierte en Functions, y es válida sólo para el diagrama. Esta paleta contiene
librerías de funciones clasificados por tipos.
43 Figura 3.5. Aspecto inicial del archivo nuevo.
Lo más práctico y aconsejable suele ser separar el panel y el diagrama, para lo cual se
pulsan las teclas Ctrl+T, Figura 3.6. Otra paleta que resulta imprescindible tenerla a la
vista es la paleta Tools, para visualizarla basta con ejecutar View/Tools Palette, en panel
o en diagrama (ver figura 3.6 parte derecha y arriba).
44 Figura 3.6. Aspecto del nuevo archivo tras ser separados el panel y el diagrama.
A continuación se presenta una sencilla aplicación que suma los valores de dos
sumandos dados y devuelve el resultado de la suma. En primer lugar, se colocarán los
dos controles sumandos sobre el panel, para lo cual se activará la ventana panel (dando
click sobre ella), y desde la paleta de controles, se seleccionara la primera opción de
Controls, es decir Express, y allí Numeric Controls, y dentro de la misma, el objeto
Numeric Control. Al hacer click sobre el objeto, se arrastrará al panel para ubicarlo
donde más se desee, tras lo cual aparecerá también en el diagrama de la aplicación
(Figura 3.7).
Figura 3.7 Seguimiento de activación de ventana de panel numeric control.
Al principio de la colocación, la etiqueta del objeto aparece marcada con su nombre por
defecto, con lo que no está de más aprovechar que está marcada para darle el nombre
que se requiera. Por ejemplo: Sumando 1, tecleando directamente en el teclado del PC.
Se repetirá la operación con Sumando 2 (Figura 3.8). De otra forma, para cambiar la
etiqueta de un objeto, se marca sobre la etiqueta haciendo dos clicks seguidos con el
ratón.
45 Figura 3.8 Cambio del nombre por defecto del numeric control.
A continuación se ubica un indicador que albergue el resultado de la suma. Luego se
selecciona Controls, Select a Control y Modern, en esta secuencia tras lo cual se ubica
en el panel un objeto de tipo Numeric Indicator, como en la figura 3.9.
Figura 3.9 Secuencia para objeto de tipo
del numeric indicator.
46 Después se realiza el código fuente en el diagrama, que es el código que define la
operación que se va a realizar con estos objetos. Para ello, si hace falta, se cambian de
ubicación los objetos, tanto en el panel como en el diagrama. Se selecciona la ventana
del diagrama y se inserta la función suma desde la paleta Functions, en Express,
Arithmetic & Comparison, Express Numeric. A continuación se selecciona y se ubica en
el diagrama el elemento Add, Figura 3.10.
Figura 3.10 Selección de los elementos express
numeric.
Seguidamente, se procederá a conectar las dos entradas y la salida, utilizando la
herramienta Connect Wire de Tools: se trata de picar y arrastrar para unir los terminales
que interesa (una salida con una entrada). Esto se puede hacer directamente, dando click
en la salida y arrastrándola hasta la entrada que interese, donde el cambio de trayectoria
de la conexión se hace automáticamente, o también se puede hacer del horma manual,
47 decidiendo dónde será cada cambio de trayectoria, para lo cual se pulsará cada vez el
botón izquierdo del ratón (Figura 3.11 y Figura 3.12).
Figura 3.11 Herramienta connect wire.
El cambio de trayectoria manual resulta interesante cuando se tienen muchas conexiones
en un espacio reducido y es conviene llevar un orden para el futuro mantenimiento del
código fuente: no interesa que las conexiones aparezcan cruzadas entre ellas.
Figura 3.12 cambio de trayectoria de conexión de un elemento.
48 Para que el diagrama ocupe menos espacio que el debido, es buena práctica reducir el
tamaño de los iconos. Para ello, hay que ubicarse con el cursor del ratón sobre el icono y
al hacer clic con el botón derecho aparece un menú flotante, donde se elige desactivar
View As Icon (Figura 3.13). Para borrar una conexión, basta con marcarla con la
herramienta Position/Size/Select (Figura 3.13), y aparecerá marcada con línea
discontinua, tras lo cual se pulsa la tecla Supr para eliminarla.
Figura 3.13 Herramienta position/size/select.
Si se comienza a establecer una conexión y se da cuenta de que no es la que se deseaba,
ésta es eliminada tras pulsar la tecla Esc. La aplicación LabVIEW no permite conectar
dos entradas ni dos salidas entre sí. Si se produce algún caso de conexión no permitida
en el diagrama, las conexiones implicadas en el conflicto aparecen en línea discontinua
con una x en color rojo indicando el lugar exacto del error o conflicto (Figura 3.14).
Además, el icono del botón Run, que es una flecha gruesa, aparece rota (Figura 3.15).
49 Figura 3.14 Error de conexión.
Figura 3.15. Pulsador Run partido, lo cual indica la existencia de al menos un
error en el conexionado del diagrama.
Esto indica que la aplicación desarrollada contiene errores y no se puede ejecutar. Si se
pulsa este botón (Run) en estas condiciones, aparecerá la ventana de listado de errores
que impiden la ejecución normal de la aplicación. De cada icono, al ser marcado en la
subventana central Show Warnings, se da una breve descripción de la causa del error en
la subventana inferior. Al hacer doble clic en un icono de error en la subventana Show
Warnings de Error list, LabVIEW señala en el diagrama dónde se encuentra exactamente
como en la figura 3.16. Esto favorece una rápida depuración de la aplicación realizada y
es muy útil cuando el diagrama que estamos construyendo es muy grande, donde no
suele ser posible ver todos los errores de la aplicación en la misma pantalla.
50 Figura 3.16. Ventana de listado de errores.
Más rápido y más estético
Otra forma más rápida de realizar un módulo es la siguiente. Se ubica el operador suma
en el diagrama, se selecciona la herramienta Connect wire, y colocándolo encima de
cada terminal del sumador, se pulsa el botón derecho del ratón, donde en el menú
flotante que aparece, se selecciona Create/Indicator, en el caso de la salida (Figura
3.17), y Create/Control, en el caso de las dos entradas. En las aplicaciones donde los
valores de las entradas sean siempre constantes, entonces se elegirá Create/Constant
para éstas.
51 Figura 3.17 Secuencia para crear un indicador numérico más rápido.
Finalmente, el aspecto del módulo será el que aparece a la izquierda de la Figura 3.18,
que tras deseleccionar la vista de los sumandos y resultado del modo icono, queda como
se muestra en el centro de la Figura 3.18. Cuando hay muchas señales de entrada y
salida colocadas en columna, suele ser una buena práctica, con la intención de
aprovechar el espacio disponible, desplazar la etiqueta que lleva su nombre, a la
izquierda de cada elemento entrada, y a la derecha de cada elemento de salida, (Figura
3.18).
Figura 3.18 Formas de acomodar las etiquetas y los elementos.
Al mismo tiempo, en el lado del panel, también es conveniente llevar un orden de
colocación para mantener a estética del instrumento virtual. Se trata de de ir alineando
los objetos del mismo tipo, en este caso los dos sumandos, para lo cual son previamente
seleccionados con el ratón (definiendo un área que los incluya o los toque). A
continuación se pulsa sobre el comando Align Objects, y se elige la opción Left Edges
52 seguidamente, como los sumandos permanecen aún marcados y la distancia hasta el
indicador de salida se estima que es muy grande, se pica sobre ellos y son arrastrados a
un punto más cercano a la salida. Ahora, se seleccionan el primer sumando y la salida,
ya que no están alineados horizontalmente, y se ejecuta de nuevo el comando Align
Objects, donde ahora se elige la opción Top Edges (Figura 3.19).
Figura 3.19 Alineamiento de elementos semejantes.
El aspecto final del panel es el que muestra la Figura 3.20, donde todos sus elementos
aparecen alineados.
Figura 3.20 resultado final de un
alineamiento de elementos similares.
Ejecución de la aplicación
Una vez finalizada la aplicación y en ausencia de errores de conexionado, se puede
proceder a su ejecución. Pero antes, es conveniente guardar la aplicación desde el menú
53 File/Save. En este caso, el nombre que se dará a la misma será Sumador.vi (la extensión
.vi será proporcionada por LabVIEW de forma automática) véase la figura 3.21.
Figura 3.21 Ventana de guardar archivo.
El comando que hace posible la ejecución de la aplicación es Run, donde se puede
ejecutar pulsando el botón Run ( Figure 3.22), o desde el menú Operate/Run.
Figura 3.22. Pulsador Run.
Pero antes, es conveniente dar dos valores distintos de 0 a los dos sumandos, utilizando
la herramienta Operate Value (Figura 3.23), con la cual pulsando sobre los variadores
de valor de los controles Sumando1 y Sumando2 se podrán cambiar sus valores. No
obstante, esto valores son enteros, si se deseara que fueran números con decimales,
habría que dar click con el cursor del ratón sobre la casilla del sumador en cuestión y
escribir desde el teclado. Notar que para el punto decimal se utiliza la coma.
54 Figura 3.23 Herramienta operate value, sirve para modificar los valores numéricos.
A continuación se pulsa Run y el resultado es el mostrado por Figura 3.24.
Figura 3.24 Resultado de la ejecución del programa.
En realidad, la aplicación se ha ejecutado una sola vez y después se ha salido del modo
de ejecución. En la práctica, una aplicación VI se está ejecutando continuamente, ya que
si no no tiene sentido alguno. En el caso de la aplicación Sumador.vi, lo suyo sería que
se estuviera ejecutado en todo momento para que nos proporcionara en tiempo real de
ejecución el resultado de la suma de los dos sumandos que en cualquier momento
podríamos cambiar, como si fuera una calculadora que está encendida o funcionando. En
LabVIEW existen dos formas para que la ejecución de una aplicación sea continua. La
primera, la ofrece directamente LabVIEW con la opción RunContinuously. Para detener
la ejecución, hay que pulsar sobre el botón Abort Execution, (Figura 3.25).
55 Figura 3.25. Pulsador Run Continuously, izquierda, y Abort Execution, derecha.
La segunda forma de ejecución continua de las aplicaciones VI de LabVIEW, es
seguramente la más utilizada y extendida entre los programadores de los VI de esta
marca. Se trata de utilizar el comando Run pero habiendo construido previamente una
sentencia repetitiva o bucle de tipo while donde se inserta todo el código de nuestra
aplicación. Este bucle se ejecutará en todo momento mientras no se pulse el pulsador,
normalmente de tipo STOP, conectado a su condición de permanencia. Para ello, se
pulsa sobre el diagrama con el botón derecho del ratón y se elige la función While Loop
(Figura 3.26), y se lleva o arrastra al diagrama, para rodear al todo el código de nuestra
aplicación, picando en un extremo y arrastrando hasta el otro, que se encuentra en su
diagonal.
Figura 3.26 Ventana de execution control para seleccionar el tipo de secuencia.
Como se puede observar, el pulsador STOP para detener el bucle while aparece tanto en
el diagrama, como en el panel (desde donde será pulsado) de la figura 3.27. En este
segundo caso, la ejecución (continua) dará comienzo pulsando el comando Run, y
terminará pulsando el pulsador STOP.
56 Figura 3.27 Pulsador STOP para detener la ejecución del programa.
3.9 Dominio Software y Hardware de National Instruments 7
3.9.1 NI cDAQ-9172
El chasis NI cDAQ-9172 es el legado de la plataforma NI CompacDAQ (Figura 3.28).
Dos chasis de actualización, la NI cDAQ-9174 y cDAQ 9178, ofrecen un super-conjunto
de características para el legado cDAQ-9172.
Las nuevas características incluyen
incorporado en las líneas de disparo BNC (cDAQ-9178 solamente), la capacidad de
ejecutar los módulos de entrada analógica a un ritmo diferente en el mismo chasis,
cuatro contadores de propósito general, y mejorado el poder y conexiones USB. NI
recomienda utilizar el nuevo chasis de los nuevos sistemas, así como para duplicar los
sistemas de pruebas basadas en el original del chasis NI CompactDAQ. El cDAQ-9172
es uno de ocho ranuras del chasis NI CompactDAQ que pueden albergar hasta a ocho de
la Serie C módulos E / S. Este chasis compatibles con USB 2.0 funciona en 11 a 30
VDC y incluye un transformador AC / DC de alimentación y un 1,8 m de cable USB.
Ver NI CompactDAQ Accesorios para opciones de montaje, como en riel DIN, montaje
en panel, y anexos. El ha cDAQ-9172 dos contadores de 32-bit / chips temporizador
integrado en el chasis. Con una correlación digital I / O módulo instalado en la ranura 5
7
Todos los dispositivos usados su información fue obtenida de la página de internet http://www.ni.com/support/esa/ 57 o 6 del chasis, puede acceder a toda la funcionalidad del chip temporizador contador /
incluyendo conteo de eventos, generación de pulso de onda o la medición, con
codificadores de cuadratura.
Figura 3.28 Chasis NI cDAQ-9172.
3.9.2 NI-9401
La tarjeta NI 9401 de National Instruments figura 3.29. Es de 8-canales, 100ms módulo
bidireccional de entrada digital para cualquier CompactDAQ o chasis NI
CompactRIO.Puede configurar la dirección de las líneas digitales en el NI 9401 para
entrada o salida por nibble (4 bits). Por lo tanto, se puede programar el NI 9401 para
tres configuraciones - ocho entradas digitales, ocho salidas digitales, o cuatro entradas
digitales y cuatro salidas digitales.
Con E / S reconfigurable RIO () tecnología
(CompactRIO únicamente), se puede usar LabVIEW FPGA para programar el NI 9401
para la aplicación personalizada, de alta velocidad de contadores / temporizadores,
protocolos de comunicación digital, generación de pulso, y mucho más. Cada canal es
compatible con 5 V / TTL y señales características de aislamiento 1000 Vrms transitorio
entre los canales I / O y el backplane.
El NI 9934 (u otro conector de 25-pin D-Sub) se requiere para usarse con el NI 9401
módulo. El módulo incluye un conector de tornillo-terminal con liberación de tensión
así como una soldadura D-Sub cubierta superior para la creación de asambleas taza
personalizada por cable.
58 Figura 3.29 Módulo NI-9401.
3.9.3 NI-9219
El 9219 de National Instruments es una de 4 canales universales de la serie C del
módulo diseñado para realizar pruebas múltiples en cualquier CompactDAQ o chasis NI
CompactRIO. Con él NI 9219 ver figura 3.30, usted puede medir varias señales desde
sensores como galgas extensiométricas, RTDs, termopares, celdas de carga y otros
sensores de potencia. Los canales son seleccionables individualmente, por lo que puede
realizar un tipo de medida diferente en cada uno de los cuatro canales. Rangos de
medición son diferentes para cada tipo de medida e incluyen hasta ± 60 V para el voltaje
y ± 25 mA para la corriente.
Por favor, consulte el manual de especificaciones
detalladas y rangos. Debido al diseño del controlador, él NI 9219 no limita la velocidad
total de un sistema NI CompactDAQ cuando se utiliza con los módulos más rápidos de
toma de muestras. Con 250 Vrms de aislamiento de canal a canal, él NI 9219 protege no
solo los módulos que rodean, chasis y sistema informático conectado, pero también los
otros canales en el mismo módulo. Además de aumentar la seguridad, el aislamiento de
canal a canal elimina los problemas asociados con lazos a tierra. Los usos NI 9219 de 6
posiciones conectores de terminal de resorte en cada canal para conectividad directa de
la señal. Usted puede comprar conectores adicionales para reducir el tiempo de la señal
de conexión para múltiples unidades de prueba. Además de los conectores extra, un kit
de descarga de tracción está disponible para asegurar los cables de señal.
59 Figura 3.30 Módulo NI-9219
.
3.9.4 NI-9263 y NI-9211.
El NI 9263 de National Instruments es un modulo de 4 canales , 100kS/s al mismo
tiempo la actualización del modulo de salida analógica para cualquier CompactDAQ o
chasis NI CompactRIO. El NI 926 (ver figura 3.31) también cuenta con protección
contra sobretensión de ±30V, protección de corto circuito, baja interferencia, rapidez de
respuesta rápida, exactitud relativa alta, y la calibración NIST-detectable. Él NI 9263
incluye un módulo de baja de canal a tierra doble barrera de aislamiento para la
seguridad e inmunidad al ruido.
Figura 3.31 Módulo NI-9263.
El NI 9211 de National Instruments módulo de entrada de termopar para uso con NI
CompactDAQ y el chasis CompactRIO incluye un 24-bit ADC delta-sigma, filtros
antialiasing, detección de termopares abiertos y compensación de unión fría para
medidas de termopares de alta precisión. El NI 9211 (ver figura3.32) contiene la
calibración trazable (NIST) y la barrera de tierra de canal a tierra doble aislamiento para
la seguridad, inmunidad al ruido y el rango de alto voltaje en modo común.
60 Figura3.32 Módulo NI-9211.
3.10 Uso de Sound and Vibration toolkit 8
El asistente de sonido y vibración es independiente al entorno de software para
rápidamente adquirir, analizar, presentar y quitar la acústica y vibración.
Se hace
pruebas de audio; de ruido, vibración y aspereza (NVH), y en condición de máquinas
simple monitoreo, ofreciendo:
• Una de arrastrar y soltar en un entorno interactivo.
•
Rápida configuración de la medida.
•
La funcionalidad puede ser extendida a través de LabVIEW.
• Análisis y registro de datos autónomo basado en configuración con el Sound and
Vibration Assistant.
• Procesamiento de señales de filtro de audio compatible con AES17.
• Espectro de potencia, barrido sinusoidal y análisis de octava fáciles usar.
• Nivel de sonido con evaluación A, B o C y nivel de vibración con integración.
• Medidas de audio incluyendo THD, SNR, SINAD y análisis de barrido
sinusoidal.
• Soporte para E/S de archivos Universal File Format (UFF58).
8
http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/es/nid/209056 61 3.10.1 Información general
NI de sonido y vibraciones proporciona un conjunto completo de soluciones de software
para todo el audio, el ruido y las vibraciones, y en la maquinaria aplicaciones de
monitoreo de condición. Sobre la base de un análisis abierto capacidad y una biblioteca
de medición flexible, el sonido y la NI Vibración Suite de medición y de sonido de NI
y las herramientas de vibración presentar un enfoque basado en la medición de software
único para la creación de aplicaciones personalizadas. El sonido y la vibración de
paquetes de software constan de dos componentes:
• NI y el Asistente de sonido de vibración
• Análisis de VIs de LabVIEW.
El Análisis de VIs de LabVIEW proporcionan funciones adicionales de LabVIEW para
espectros de energía, la respuesta de las funciones de frecuencia (FRF), de fracciones de
octava análisis, las mediciones de nivel de sonido, para espectros, mapas de orden,
extracción, calibración del sensor, la vibración de filtros para humanos, y en torsión las
vibraciones (ver figura 3.33).
Figura 3.33 Ventana de ejecución de sound and vibration.
62 3.10.2 Generalidades del Sensor Piezoeléctrico (IEPE) 9
La vibración ocurre cuando una masa oscila mecánicamente cercana a su punto de
equilibrio. Un ejemplo común de un sistema mecánico vibratorio es el de un sistema de
resorte sujeto a una masa, ilustrado en la Figura 3.34. Las vibraciones también ocurren
en superficies, como el ala de un avión, o un gong. En muchos casos, las vibraciones no
son deseadas debido a que provocan la pérdida de energía y causan fatiga y estrés así
como ruido, y los sistemas generalmente están diseñados para minimizar este tipo de
vibraciones. Mientras tanto, las estructuras de vibración generan ondas de presión, o
sonido, las cuales pueden ser deseables como es el caso de los instrumentos musicales.
Figura 3.34. Sistema de un resorte sujeto a una masa.
El sonido y la vibración son esencialmente oscilaciones en diferentes medios, y como
sucede con las vibraciones, pueden crear sonido; ondas acústicas viajando a través del
aire pueden generar oscilaciones en materiales sólidos también. Debido a que la teoría
detrás de ambas se correlaciona, la medición del sonido y de la vibración también
presenta una naturaleza similar.
Puede representar tanto el sonido como la vibración como una oscilación, y las
oscilaciones más sencillas se presentan en forma de onda senoidal expresados en
términos del tiempo como, F (t) = Asin(ωt+
) con frecuencia angular ω y fase φ
constantes. La frecuencia angular ω se presenta en radianes por segundo (rad/s) y se
relaciona a la frecuencia ƒ (Hz o s-1) por medio de la siguiente fórmula: ω =2πƒ. La
9
http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/7365 63 frecuencia angular siempre se habla en correlación a la fase φ, la cual describe el punto
de inicio de la onda a partir de un punto de referencia en el tiempo inicial t0, y
usualmente se da en grados o radianes.
3.10.3 Análisis de las mediciones de sonido y vibración
En aplicaciones reales, las señales del voltaje medido son formas de onda complejas que
contienen múltiples componentes de frecuencia. El análisis de sonido y vibración
usualmente involucra la identificación y examen de estos componentes de frecuencia.
Para hacerlo, debe convertir matemáticamente las señales del dominio de tiempo al
dominio de frecuencia por medio de la transformada de Laplace, transformada de Z-, o
transformada de Fourier. El análisis de Fourier es el más común para esta aplicación ya
que se obtiene la magnitud en decibeles (dB) y se puede asociar a la fase
(grados o
radianes) para cada componente de frecuencia en una señal.
3.10.4 Cómo realizar una medición de sonido y vibración
El circuito del condicionamiento de señales para medir el sonido y la vibración es muy
directo. Un sistema típico para medir los niveles de aceleración presión del sonido
incluyen los siguientes componentes:
• Sensor.
• Fuente corriente para excitar el sensor.
• Hacer tierra apropiadamente para eliminar ruidos.
• Conexiones de CA para remover disparos de CD en el sistema.
• Un amplificador de instrumentación para mejorar los niveles de las señales del
sensor.
• Un filtro de bajo flujo para reducir ruido y prevenir distorsiones en el sistema de
adquisición de datos.
64 • Muestreo simultáneo y retención de circuitos para mantener cronometradas a las
múltiples señales.
Como se menciona en la sección superior, las mediciones de sonido y vibración son
altamente susceptibles al ruido. Puede reducir este efecto, sin embargo, al hacer que el
sistema haga tierra de forma apropiada. Puede evitar hacer tierra inapropiada gracias a
los nodos flotantes asegurando ya sea que la entrada del condicionamiento de señales o
que el sensor haga tierra, más no ambos. Si el sensor hizo tierra, debe hacer una
conexión diferente. Si el sensor se encuentra flotando, debe conectar el sistema de
condicionamiento de señales invirtiendo la entrada a tierra.
La señal adquirida a partir del sensor consiste tanto en componentes de CD y de CA,
donde la porción de CD dispara la porción de CA a partir de cero. La conexión de CA
remueve el disparo de CD en el sistema por medio de un capacitor en serie con la señal.
Un sistema de sensor conectado en CA elimina el cambio de CD a largo plazo que
tienen los sensores debido al efecto de la temperatura y del tiempo, incrementando
dramáticamente la resolución y el uso del rango dinámico del sistema.
Para realizar mediciones con exactitud, la tasa de muestreo del sistema debe ser de al
menos del doble de la frecuencia de las señales adquiridas. Para estar seguro que se está
muestreando el rango correcto de frecuencias, agregue un filtro de bajo flujo antes del
muestreo y del convertidor análogo a digital. Esto asegura la atenuación del ruido de alta
frecuencia y que estos componentes de distorsión por arriba de la tasa de muestreo no
distorsionen la medición.
Conectando su sensor a un instrumento
Como ejemplo, considere el módulo NI 9234 de la Serie C de NI diseñado para
mediciones de acelerómetros y micrófonos (Figura 3.35). El 9234 de NI puede
muestrear simultáneamente cuatro entradas analógicas a 51.2 kS/s mientras permite la
65 selección del software para el condicionamiento de señales IEPE, uniones de CA/CD y
filtración de distorsiones. La tarjeta NI 9234 puede ser utilizada en el chasis NI cDAQ9172.
Figura 3.35. Módulo 9234 de la Serie C de NI con un Chasis CompactDAQ de NI.
El módulo tiene cuatro conectores BNC donde cada uno de ellos puede conectarse a un
sensor IEPE (Figura 3.36). El pin central del conector, AI+, proporciona la excitación
de CD y una conexión de señal de CA. La coraza del conector, AI–, proporciona el
patrón de excitación de retorno y la referencia a tierra de la señal de CA.
Figura 3.36. Tareas del Conector BNC 9234 de NI.
Un sensor IEPE requiere de un cable y/o conector apropiado para engancharse a las
entradas BNC del módulo de la Serie C. Los acelerómetros de tres ejes tienen tres
salidas, un eje a un canal de adquisición, cada uno requiriendo su propio
acondicionamiento de señales.
66 Puede conectar ambos sensores de referencia a tierra o IEPE flotante al 9234 de NI, más
debe utilizar la conexión flotante para prevenir ruidos a partir de tierra. Los sensores
IEPE típicos cuentan con una caja eléctricamente aislada de los electrónicos IEPE, por
lo que conectar el sensor al 9234 de NI resulta en una conexión flotante aunque la caja
del sensor se encuentre aislada.
Visualización de su Medición: LabVIEW de NI
Una vez que ha configurado apropiadamente su sistema, usted puede adquirir y
visualizar sus datos utilizando el ambiente de programación gráfica LabVIEW.
En software, se puede convertir el voltaje adquirido en datos de frecuencia a través de su
función de análisis espectral (frecuencia-dominio), como se ve en la figura 3.37.
Figura 3.37. Espectro de potencia con la herramienta de sonido y vibración de NI.
67 3.11 Motor paso a paso 10
Un motor “paso a paso” (o “PAP”)
como el de la figura 3.38 es un dispositivo
electromecánico capaz de convertir una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos
angulares discretos. Esto significa que, a diferencia de un motor convencional (que gira
de forma continua), es capaz de avanzar una serie de grados (o pasos) a la vez,
dependiendo del estado de sus entradas de control.
Figura 3.38 Motor a paso.
Los motores paso a paso o también conocidos como motores de paso, han utilizado
desde los años 60. El inconveniente que tenía su uso, pasaba por lograr un sistema
electrónico fiable y sencillo, de modo que la industria se autoabastece a si misma, día a
día se iba logrando un mayor control, con mayor sencillez y de esta forma nos
encontramos con sistemas tan sencillos de controlar como los que se utilizan en nuestros
días.
Las principales aplicaciones donde se pueden encontrar los motores de paso son:
robótica, tecnología militar y aeroespacial, radar, antenas parabólicas, en control de
discos duros y flexibles, en unidades de CD-ROM o de DVD e impresoras, en sistemas
informáticos, manipulación y posicionamiento de herramientas y piezas en general.
10
http://www.scribd.com/doc/23866145/Motor-a-Pasos 68 3.11.1 Principio de funcionamiento
Los motores eléctricos, en general, basan su funcionamiento en las fuerzas ejercidas por
un campo electromagnético y creadas al hacer circular una corriente eléctrica a través de
una o varias bobinas. Si dicha bobina, generalmente circular y denominada estator, se
mantiene en una posición mecánica fija y en su interior, bajo la influencia del campo
electromagnético, se coloca otra bobina, llamada rotor, recorrida por una corriente y
capaz de girar sobre su eje, esta última tenderá a buscas la posición de equilibrio
magnético, es decir, orientará sus polos NORTE-SUR hacia los polos SUR-NORTE del
estator, respectivamente. Cuando el rotor alcanza esta posición de equilibrio, el estator
cambia la orientación de sus polos, aquel tratará de buscar la nueva posición de
equilibrio; manteniendo dicha situación de manera continuada, se conseguirá un
movimiento giratorio y continuo del rotor y a la vez la transformación de una energía
eléctrica en otra mecánica en forma de movimiento circular.
Aún basado en el mismo fenómeno, el principio de funcionamiento de los motores de
corriente continua, los motores paso a paso son más sencillos si cabe, que cualquier otro
tipo de motor eléctrico.
La figura 3.39 intenta ilustrar el modo de funcionamiento de un motor paso a paso,
suponemos que las bobinas L1 como L2 poseen un núcleo de hierro dulce capaz de
imantarse cuando dichas bobinas sean recorridas por una corriente eléctrica. Por otra
parte el imán M puede girar libremente sobre el eje de sujeción central.
69 Figura 3.39 Funcionamiento de un motor a pasos.
3.11.2 Características comunes de los motores paso a paso
Un motor paso a paso se define por estos parámetros básicos:
Voltaje: Los motores paso a paso tienen una tensión eléctrica de trabajo. Este valor
viene impreso en su carcasa o por lo menos se especifica en su hoja de datos. Algunas
veces puede ser necesario aplicar un voltaje superior para lograr que un determinado
motor cumpla con el torque deseado, pero esto producirá un calentamiento excesivo y/o
acortará la vida útil del motor.
Resistencia eléctrica: Otra característica de un motor paso a paso es la resistencia de los
bobinados. Esta resistencia determinará la corriente que consumirá el motor, y su valor
afecta la curva de torque del motor y su velocidad máxima de operación.
Grados por paso: Generalmente, este es el factor más importante al elegir un motor
paso a paso para un uso determinado. Este factor define la cantidad de grados que rotará
el eje para cada paso completo. Una operación de medio-paso o semi-paso (half step) del
70 motor duplicará la cantidad de pasos por revolución al reducir la cantidad de grados por
paso. Cuando el valor de grados por paso no está indicado en el motor, es posible contar
a mano la cantidad de pasos por vuelta, haciendo girar el motor y sintiendo por el tacto
cada "diente" magnético. Los grados por paso se calculan dividiendo 360 (una vuelta
completa) por la cantidad de pasos que se contaron. Las cantidades más comunes de
grados por paso son: 0,72°, 1,8°, 3,6°, 7,5°, 15° y hasta 90°. A este valor de grados por
paso usualmente se le llama la resolución del motor. En el caso de que un motor no
indique los grados por paso en su carcasa, pero sí la cantidad de pasos por revolución, al
dividir 360 por ese valor se obtiene la cantidad de grados por paso. Un motor de 200
pasos por vuelta, por ejemplo, tendrá una resolución de 1,8° por paso.
3.11.3 Aplicaciones y características de los motores paso a paso
Aplicaciones:
1.
Taxímetros.
2.
Disk-drive.
3.
Impresoras.
4.
Plotters.
5.
Brazo y Robots completos.
6.
Patrón mecánico de velocidad angular.
7.
Registradores XY.
8.
Relojes Eléctricos.
9.
Casetes Digitales.
10.
Control Remoto.
11.
Máquinas de escribir electrónicas.
12.
Manipuladores.
13.
Posicionamiento de válvulas en controles industriales.
14.
Posicionamiento de piezas en general.
15.
Bombas impelentes en aplicaciones de electromedicina.
71 Características:
•
Larga vida.
•
Velocidad de respuesta elevada (<1ms).
•
Posicionamiento dinámico preciso.
•
Reinicialización a una posición preestablecida.
•
Frecuencia de trabajo variable.
•
Funcionamiento sincrónico bidireccional.
•
Sincronismo unidireccional en régimen de sobre velocidad.
•
Carencia de escobillas.
•
Insensibilidad al choque en régimen dinámico, a la regulación de la fuente de
alimentación.
3.11.4 Parámetros de los motores paso a paso
Desde el punto de vista mecánico y eléctrico, es conveniente conocer el significado de
algunas de las principales características y parámetros que se definen sobre un motor
paso a paso:
• Par dinámico de trabajo (Working Torque): Depende de sus características
dinámicas y es el momento máximo que el motor es capaz de desarrollar sin perder paso,
es decir, sin dejar de responder a algún impulso de excitación del estator y dependiendo,
evidentemente, de la carga. Generalmente se ofrecen, por parte del fabrican, curvas
denominadas de arranque sin error (pull-in) y que relaciona el par en función el número
de pasos.
Hay que tener en cuenta que, cuando la velocidad de giro del motor aumenta, se produce
un aumento de la f.c.e.m. en él generada y, por tanto, una disminución de la corriente
absorbida por los bobinados del estator, como consecuencia de todo ello, disminuye el
par motor.
72 • Par de mantenimiento (Holding Torque): Es el par requerido para desviar, en
régimen de excitación, un paso el rotor cuando la posición anterior es estable ; es mayor
que el par dinámico y actúa como freno para mantener el rotor en una posición estable
dada.
• Para de detención (Detention Torque): Es una par de freno que siendo propio de los
motores de imán permanente, es debida a la acción del rotor cuando los devanados del
estator están desactivados.
• Angulo de paso (Step angle): Se define como el avance angular que se produce en el
motor por cada impulso de excitación. Se mide en grados, siendo los pasos estándar más
importantes los que se muestran en la tabla 3.2.
Grados por impulso de excitación
Nº de pasos por vuelta
0,72º
500
1,8º
200
3,75º
96
7,5º
48
15º
24
Tabla 3.2 Pasos estándar más importantes de un “PAP”.
Número de pasos por vuelta: Es la cantidad de pasos que ha de efectuar el rotor
•
para realizar una revolución completa; evidentemente es Donde NP es el número de
pasos y α el ángulo de paso.
73 Frecuencia de paso máximo (Maximum pull-in/out): Se define como el
•
máximo número de pasos por segundo que puede recibir el motor funcionando
adecuadamente.
Momento de inercia del rotor: Es su momento de inercia asociado que se
•
expresa en gramos por centímetro cuadrado.
Todos estos parámetros que acabamos de definir, se miden en miliNewtons por metro
cuadrado.
3.11.5 Tipos de motores paso a paso
Los motores paso a paso se dividen en dos categorías principales: de imán permanente y
de reluctancia variable. También existe una combinación de ambos, a los que se les
llama híbridos.
•
El motor de paso de rotor de imán permanente: Permite mantener un par
diferente de cero cuando el motor no está energizado. Dependiendo de la
construcción del motor, es típicamente posible obtener pasos angulares de 7.5,
11.25, 15, 18, 45 o 90°. El ángulo de rotación se determina por el número de
polos en el estator.
•
El motor de paso de reluctancia variable (VR): Tiene un rotor multipolar de
hierro y un estator devanado laminado, y rota cuando los dientes del rotor son
atraídos a los dientes del estator electromagnéticamente energizados. La inercia
del rotor de un motor de paso de reluctancia variable es pequeña y la respuesta es
muy rápida, pero la inercia permitida de la carga es pequeña. Cuando los
devanados no están energizados, el par estático de este tipo de motor es cero.
Generalmente, el paso angular de este motor de paso de reluctancia variable es de
15°.
74 •
El motor híbrido de paso: Se caracteriza por tener varios dientes en el estator y
en el rotor, el rotor con un imán concéntrico magnetizado axialmente alrededor
de su eje. Se puede ver que esta configuración es una mezcla de los tipos de
reluctancia variable e imán permanente. Este tipo de motor tiene una alta
precisión y alto par y se puede configurar para suministrar un paso angular tan
pequeño como 1.8°.
•
Motores paso a paso Bipolares: Estos tienen generalmente 4 cables de salida.
Necesitan ciertos trucos para ser controlados debido a que requieren del cambio
de dirección de flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia
apropiada para realizar un movimiento.
•
Motores paso a paso unipolares: estos motores suelen tener 5 o 6 cables de
salida dependiendo de su conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser
más simple de controlar.
75 CAPÍTULO IV
DESARROLLO DEL
PROYECTO
76 En este capítulo se describirá detalladamente cada una de las actividades implicadas en
este proyecto.
4.1. Desarrollo del software en LabVIEW 8.6
Descripción: El software a desarrollar en LabVIEW 8.6 tiene la función de controlar a
través de una cDAQ tres motores a pasos, un encoder incremental y la adquisición de la
señal láser. Este software ayudará a un mejor control del tribómetro, ya que con un panel
virtual (panel VIEW) se obtienen mejores ventajas del control.
Contenido del software (Pantalla única):
•
Ventana de adquisición de señal.
•
Ventana de control brazo/perno.
•
Ventana de control brazo/láser.
•
Ventana de control de velocidad/encoder.
•
Ventana de control de asenso-descenso de brazo/perno.
Uso del LabVIEW 8.6
Si se cuenta con el programa LabVIEW 8.6 de National Instruments en una PC y se
ejecuta aparecerá una ventana como la que se muestra en la figura 4.1.
NOTA: Para mayor información acerca de LabVIEW 8.6 consulte en la bibliografía las
páginas electrónicas.
77 Figura 4.1. Programa LabVIEW 8.6. NI.
4.1.1 Ventana de adquisición de señal
En esta la ventana (figura 4.2) es donde se controla la adquisición de las 4 señales láser
los cuales se muestran en 2 gráficas diferentes: una en relación entre la intensidad de la
señal y el tiempo; y la otra, que es tridimensional y muestra la relación de la intensidad
de la señal láser, radio del disco de ingeniería y tiempo de la adquisición de la señal. En
esta ventana se muestra además, el cuadro de control (en donde se tienen los
controladores del programa), se muestra un control de la velocidad del muestreo de las
señales y los indicadores visuales donde se refleja la señal. Las características del panel
frontal son:
1. Botón “INICIO”
2. Botón “GUARDAR”
3. Botón “PAUSA”
4. Botón “ALTO”
5. Control “MUESTRAS POR SEGUNDO”
6. Gráfica indicadora “INTENSIDAD/TIEMPO”
7. Gráfica 3D
8. 4 LED’s indicadores
78 Figura 4.2. Ventana de adquisición de señal panel frontal.
A continuación se muestra (figura 4.3) el diagrama de bloques que constituye la ventana
de adquisición de las señales donde se ve el funcionamiento y dirección de los datos que
se reciben.
MUESTRAS/SEGUNDO
SENAL LASER
1000
Numeric
Numeric 2
3D Surface
2
500
180
Instance
2
9Clipboard .vi
Figura 4.3. Diagrama de bloques de la ventana de adquisición de señal.
79 4.1.2 Ventana de control del perno de fricción
En la ventana de control (La figura 4.4) se muestra la opción para subir o bajar el perno
de fricción, esta ventana cuenta un botón de sentido donde uno puede cambiar el sentido
del giro del motor a pasos y así podemos subir o bajar el brazo del perno, sus
características son:
¾
Botón “SENTIDO”
¾
Botón “PAUSA”
¾
Botón “ALTO”
¾
Indicador “GRADOS”
Figura 4.4. Control del perno panel frontal.
En la (figura 4.5) se muestra el diagrama de bloques de la ventana del control del perno.
80 GRADOS 2
0
8
True
1
12
4
1
6
360
0
0
360
2
SENTIDO
3
1
-1
250
1
9
0
Figura 4.5. Diagrama de bloques Control del perno.
4.1.3 Ventana de control brazo/laser y brazo/perno
En la ventana de control de los motores a pasos (figura 4.6) que mueven los dos brazos
del tribómetro, se muestran las perillas que controlan la velocidad de los motores. Se
puede modificar el sentido de giro de cada uno con su swith. También se controla el
ángulo de desplazamiento de giro que tiene su respectivo indicador; además, se muestra
la gráfica plot que indica la posición actual del motor. Las características de este panel
son:
¾
Botón “PASOS”
¾
Botón “SENTIDO”
¾
Perilla “TIEMPO DE ADQUISICION”
¾
Indicador de LED’s luminoso
¾
Gráfica plot “POSICION DEL MOTOR”
¾
Control del ángulo del giro
¾
Indicador de grados
81 Figura 4.6. Panel frontal del control de los brazos.
A continuación se muestra el diagrama de bloques de la ventana del control de los
brazos mecánicos (figura 4.7).
82 True
TIEMPO DE ADQUISICION EN ms
CONTROL BRAZO LASER
0
0
Polar Plot
4
DrawAreaSize
GRADOS
0
ANGULO
SENTIDO
360
0
0
-1
1
0
360
False
8
12
4
6
2
True
3
CONTROL BRAZO PERNO
1
TIEMPO DE ADQUISICION EN ms 2
9
0
0
0
4
Polar Plot 2
DrawAreaSize
GRADOS 2
0
ANGULO 2
SENTIDO
360
0
0
360
-1
1
False
Figura 4.7. Diagrama de bloques del control brazo/laser y brazo/perno.
83 4.1.4 Ventana de control del ENCODER
Con la ventana (figura 4.8) siguiente se puede controlar el encoder incremental para
saber su posicionamiento y su velocidad angular por medio de los dos canales que emite
el encoder. Sus características son:
¾
Botón “VELOCIDAD DE INTERVALO”
¾
Botón “SENTIDO”
¾
Control del ángulo
¾
Indicador de posición de conteo
¾
Indicador de aceleración
¾
Indicador de velocidad
¾
Indicador de grados
Figura 4.8. Control del encoder panel frontal.
A continuación se muestra (figura 4.9) el diagrama de bloques que constituye la ventana
del control del encoder donde se ve la función del mecanismo óptico del encoder
incremental.
84 CONTROL DE MOTOR X GRADO
ANGULO 2
ANGULO 2
1000
0
grado
0
8
12
4
SENTIDO
SENTIDO
360
0
0
360
-1
1
6
2
3
output cluster
1
9
0
Figura 4.9. Diagrama de bloques del encoder.
4.1.5 Vista final
En la (figura 4.10) se muestra como se ve el panel frontal final ya completo con todas
las ventanas de control en una sola. El panel se hizo exactamente al tamaño de la
pantalla del monitor, de esta manera se visualiza fácilmente todos los elementos del
programa y se tiene un rápido manejo de este.
Figura 4.10. Panel frontal final.
85 En la figura 4.11 Se muestra completo el diagrama del programa realizado en LabVIEW
8.6 en él se pueden ver todas las conexiones realizadas para que funcionen
correctamente todos los elementos del programa.
Figura 4.11.
Diagrama
de bloques
final.
CAPÍTULO V
86 ACTIVIDADES
DIVERSAS
Estas actividades no están relacionadas directamente con el proyecto, pero destacan por
su importancia general dentro del periodo de estadía y del área de tribología.
5.1 Acoplamiento de la tarjeta de entrada análoga NI 9219 con SignalExpress
El laboratorio de tribología y análisis de superficies realiza experimentos con la técnica
de luz láser esparcida, mediante la cual se monitorean cambios en la superficie bajo un
proceso de desgaste controlado; pero por el momento solo se dispone de una señal de
entrada de la luz láser, así que se planea usar una nueva tarjeta DAQ que dispone de
cuatro entradas analógicas simultáneas para poder tener una mejor percepción de la
desviación de la señal láser.
87 El NI-9219 de National Instruments (figura 5.1) es un módulo universal de la Serie C de
4 canales, diseñado para pruebas de usos múltiples en cualquier chasis NI
CompactDAQ. Con el NI 9219 se pueden medir varias señales, desde sensores como
galgas extensiométricas, RTDs, termopares, celdas de carga y otros sensores. Los
canales son seleccionados individualmente, así se puede realizar un tipo de medida
diferente en cada uno de los cuatro canales. Los rangos de medida difieren para cada
tipo de medida e incluyen hasta ±60 V para voltaje y ±25 mA para corriente.
Figura 5.1 NI-9219
A continuación se muestra el LabVIEW SignalExpress de National Instruments (figura
5.2) es un software de medidas interactivo para adquirir, analizar y presentar datos
rápidamente desde cientos de dispositivos e instrumentos de adquisición de datos sin
requerir de programación, y gracias a este software se podrian analizar las señales
simultáneas que se necesitarán para un futuro cercano en el uso del tribómetro.
88 Figura 5.2. Pantalla inicial de LabVIEW SignalExpress.
5.2 Encontrar la frecuencia del tribómetro usando el toolkit sound and vibration
La adquisición de señales acústicas y de vibración es crítica en una variedad de partes de
ingeniería. NI ha combinado el hardware de adquisición de señal dinámica de 24 bits
líder en la industria, con análisis listo para ejecutar en el software NI LabVIEW, para
proporcionar una solución única para generación de prototipos e implementación de
analizadores de sonido y vibración. Las herramientas incluyen ejemplos listos para
ejecutar que tienen la flexibilidad de LabVIEW, así se obtiene la adquisición acústica y
de vibración que se necesite para su aplicación.
El análisis de ruido, vibración y severidad (NVH): acústica y vibración pueden ser utiles
en pruebas de manufactura, desarrollo de R&D y diseño de validación. Los sistemas de
National Instruments han sido implementados en la industria automotriz, aeroespacial,
estructural, de electrodomésticos, transporte y muchas otras industrias. Estos sistemas
han sido utilizados para aplicaciones desde pruebas dinámicas portátiles hasta
determinar las fuentes de ruido en los motores de los jets.
89 5.2.1 Uso del módulo 9233 para señales de vibración y sonido
Se medirá la frecuencia de los brazos mecánicos del tribómetro utilizando el módulo
9233 y la tarjeta CompactDAQ – 9172 como dispositivo de entrada. Se aprenderá a
utilizar el software y hardware dedicado a la medición de vibraciones mecánicas. Esto se
hará utilizando un acelerómetro piezoeléctrico uniaxial o triaxial, el módulo 9233 y la
tarjeta CompactDAQ – 9172. Se usará el programa especial para esto (Toolkit Sound
and Vibration de LabVIEW), para un manejo rápido de adquisición de datos.
El siguiente diagrama de bloques (figura 5.3) muestra el sistema utilizado para la
medición de vibraciones mecánicas por medio de un acelerómetro, una tarjeta cDAQ y
el módulo 9233.
Figura 5.3 Sistema de medición de vibraciones.
5.2.2 Procedimiento
Instalación del elemento mecánico a medir.
De acuerdo a la Figura 5.4, el procedimiento para obtener las diversas frecuencias
naturales de una barra se realiza colocando un acelerómetro en un punto determinado de
la barra, aplicando una fuerza transitoria en diversos puntos o sólo en un punto
90 determinado la fuerza transitoria y desplazando el acelerómetro por los diversos puntos
de la barra.
Figura 5.4 Medición experimental de las frecuencias naturales.
5.2.3 Instalación del sistema para medir la frecuencia del brazo mecánico por
medio de un acelerómetro
La vibración ocurre cuando una masa oscila mecánicamente cercana a su punto de
equilibrio. Un ejemplo común de un sistema mecánico vibratorio es el de un sistema de
resorte sujeto a una masa. Las vibraciones también ocurren en superficies, como el ala
de un avión, o un gong. En muchos casos, las vibraciones no son deseadas debido a que
provocan la pérdida de energía y causan fatiga y estrés así como ruido, y los sistemas
generalmente están diseñados para minimizar este tipo de vibraciones. Mientras tanto,
las estructuras de vibración generan ondas de presión, o sonido, las cuales pueden ser
deseables, como es el caso de los instrumentos musicales.
El sonido y la vibración son esencialmente oscilaciones en diferentes medios, y como
sucede con las vibraciones, pueden crear sonido. Las ondas acústicas viajando a través
del aire pueden generar también oscilaciones en materiales sólidos. Debido a que la
teoría detrás de ambas se correlaciona, la medición del sonido y de la vibración también
presentan una naturaleza similar.
En aplicaciones reales, las vibraciones medidas a través de un elemento piezoeléctrico
generan señales de voltaje en forma de ondas complejas que contienen múltiples
componentes de frecuencia. El análisis de sonido y vibración usualmente involucra la
91 identificación de estos componentes de frecuencia. Para hacerlo, se deben convertir
matemáticamente las señales del dominio de tiempo al dominio de frecuencia por medio
de Fourier.
Muchos de los sensores para medir la aceleración y la presión se basan en el principio de
generación piezoeléctrica. El efecto piezoeléctrico denota la habilidad de los cristales
cerámicos o de cuarzo para generar un potencial eléctrico ante experiencias de estrés por
compresión. Este estrés mecánico se dispara por fuerzas como la aceleración, restricción
o presión. Los acelerómetros contienen una masa sísmica que aplica fuerza directamente
a los cristales en respuesta al choque y sus vibraciones. El voltaje generado es
proporcional al estrés interno en los cristales.
Una clase particular de sensores piezoeléctricos, conocidos como piezoeléctrico
electrónico integral (IEPE), incorpora un amplificador en su diseño junto a los cristales
piezoeléctricos. Debido a que la carga producida por un transductor piezoeléctrico es
muy pequeña, la señal eléctrica producida por el sensor es susceptible al ruido, esta debe
ser amplificada, acondicionada y reducir la impedancia de salida. El IEPE por tanto,
integra los dispositivos electrónicos lo más cercano posible al transductor para asegurar
una mejor inmunidad al ruido y un empacado mucho más conveniente. Un sensor típico
IEPE es energizado por una fuente externa de corriente constante con respecto a la carga
variable en el cristal piezoeléctrico. El sensor IEPE utiliza solamente uno o dos cables
tanto para la excitación del sensor (corriente) como para la salida de la señal (voltaje).
El circuito del condicionamiento de señales para medir la vibración es muy directo. Un
sistema típico para medir los niveles de aceleración incluyen los siguientes
componentes:
•
Sensor.
•
Fuente de corriente para excitar el sensor.
92 •
Un amplificador de instrumentación para mejorar los niveles de las señales del
sensor.
•
Un filtro de bajo flujo para reducir ruido y prevenir distorsiones en el sistema de
adquisición de datos.
•
Muestreo simultáneo a las múltiples señales.
Para realizar mediciones con exactitud, la tasa de muestreo del sistema debe ser al
menos el doble de la frecuencia de las señales adquiridas. Es muy importante aclarar que
el módulo 9233 requiere que el sensor sea IEPE, de lo contrario se necesita la fuente y el
acondicionador necesario para la conexión entre el módulo y el sensor. El la figura 5.5
se muestra el módulo 9233 contiene 4 canales de entrada analógicas muestreadas
simultáneamente, rango de entrada ±5 V; acondicionamiento de señales IEPE de 2 mA
para micrófonos y acelerómetros; máxima velocidad de muestreo de 50 kS/s por canal,
acoplado en AC (0.5 Hz); resolución de 24 bits; rango dinámico de 102 dB; filtros antialiasing; compatibilidad con sensores inteligentes TEDS.
Figura 5.5 Módulo 9233.
5.2.4 Programación de la comunicación entre la tarjeta y la PC
El programa fue realizado utilizando el asistente del software Sound and Vibration, en
donde se realiza una tarea y se le indica que tipo de señal se está obteniendo, para
después realizar alguna medición y mostrarla en una gráfica o tabla, En la figura 5.6 se
describen las características principales del asistente de sound and vibration.
93 Figura 5.6 Características principales de la interfaz del asistente Sound and
Vibration.
1.
Botón de ejecutar programa.
7.
Vista del proyecto.
2.
Área de menús.
8.
Ventana de datos.
3.
Estado del proyecto.
9.
Vista preliminar de los datos.
4.
Pasos a realizar del programa.
10.
Botón de grabar.
5.
Entradas.
11.
Vista de pestañas.
6.
Salidas.
12.
Ayuda del software.
El primer paso para desarrollar un programa utilizando el asistente de Sound and
Vibration es añadir el paso de adquirir señales utilizando el botón de Add step para
ingresar al menú (figura 5.7), y luego ir añadiendo los pasos necesarios para desarrollar
el procesamiento de señales que se desee realizar.
94 Figura 5.7 Menú del botón Add Step.
En la figura 5.8 se muestra el programa para adquirir las señales del acelerómetro,
analizarlas en el dominio de la frecuencia y guardar los datos en un archivo txt. Se puede
observar en la columna izquierda los diversos pasos que integran al proyecto, los cuales
se ejecutan secuencialmente.
Figura 5.8 Programa para la adquisición de señales provenientes del acelerómetro y
su análisis en el dominio de la frecuencia.
Como se muestra en la figura 5.8, en la columna izquierda se pueden observar los pasos
utilizados en el programa para la adquisición de señales y su posterior procesamiento,
además de las graficas de la magnitud de la FRF y del espectro de frecuencia.
95 Los puntos importantes en la realización de la práctica son los siguientes:
•
Conocer la configuración, hardware y software, del instrumento; esto quiere
decir, conocer los comandos que se necesitan para comunicarse, la configuración
que es necesaria para la comunicación con la cDAQ – 9172, las características de
la tarjeta, las características de acelerómetro, etc.
•
Definir la programación más sencilla a utilizar, el necesario para la
comunicación, adquisición de señales y procesamiento de las mismas de tal
manera que después ese programa sirva de base para programar uno más
completo con todas las propiedades que se buscan alcanzar en la práctica. Se
puede utilizar como base para aplicaciones más complejas como puede ser la
medición de la función de respuesta en frecuencia o la determinación de la
rigidez de un elemento mecánico, así como la representación del espectro de
frecuencia en tres dimensiones, etc.
96 CAPÍTULO VI
EVALUACIÓN
ECONÓMICA
Y RESULTADOS
OBTENIDOS
6.1 Evaluación económica
97 En la tabla 6.1 se muestran los costos relativos a las licencias del software y los
dispositivos usados que se necesitan para controlar el hardware del tribómetro; y en la
tabla 6.2 el costo total, incluido la mano de obra.
CANTIDAD
COMPONENTES
PRECIO TOTAL
1
NI cDAQ-9172
MX$ 17,491.50
1
NI 9219
MX$ 13,450.50
1
NI 9205
MX$ 10,759.50
1
NI 9401
MX$ 3,622.50
1
LICENCIA LABVIEW 8.5
MX$ 11,508.48
1
LICENCIA
MX$ 2,801.25
SIGNALEXPRESS
SUB-TOTAL
MX$ 50,092.34
I.V.A.
MX$ 9,541.39
TOTAL
MX$ 59,633.73
Tabla 6.1 precio total de dispositivos usados para el programa.
COSTO
MX$ 59,633.73
MANO DE OBRA 11
MX$ 6,000.00
COSTO TOTAL
MX$ 65,633.73
Tabla 6.2 Costo total del programa.
6.2 Resultados obtenidos
11
El valor nominal de la mano de obra es un aproximado de lo que genera un TSU en Electrónica y Automatización recién egresado. 98 Al término del proyecto, los resultados fueron satisfactorios, pues se cumplieron los
objetivos propuestos desde el plan inicial.
Entre los resultados más destacados se encuentran los siguientes:
™
Dominio de software y hardware de NI:
Comprendí la metodología necesaria para usar este tipo de hardwares y softwares
de NI, que son un poco delicado pero muy sencillos de manipular.
™
Uso del tribómetro de perno en disco:
Aprendi la importancia del uso del tribómetro en las investigaciones de desgaste
y friccion, asi mismo, entendí su funcionamiento para las nuevas
implementaciones para su programa.
™
Uso de sound and vibration toolkit:
Este programa me ayudo mucho a comprender las vibraciones de los brazos
mecánicos del tribómetro, para así encontrar sus máximos y mínimos de
frecuencia para un mejor desempeño y evitar el desgaste a largo plazo.
™
Desarrollos del programa del control en LabVIEW:
La plataforma LabVIEW me aporto conocimiento para la elaboración de
programas de gran calidad y funcionamiento con un método sencillo y entendible
para hacer el programa que controle los motores a pasos del tribómetro.
™ Ejecución del programa controlando los motores a pasos:
Con todos los conocimientos adquiridos anteriores logre ejecutar el programa y
así controlar los motores a pasos del tribómetro, logrado la exitosamente la
interfaz: PC-motor a pasos.
99 CONCLUSIONES
La estadía realizada en el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología
Avanzada fue muy enriquecedora tanto en lo personal como en lo profesional.
100 El haber participado en la creación de un programa nuevo, de un proyecto realmente
interesante y muy importante para futuras investigaciones, me permitió tener un
acercamiento a los esfuerzos que se hacen en nuestro país para ponerme a la vanguardia
de la investigación tecnológica.
Manipulé equipos de alto nivel tecnológico y de primer mundo que son usados por las
más importantes empresas en el control de sus sistemas.
Por otra parte, refirme varios conocimientos que adquirí en el transcurso de la carrera en
la UTEQ.
Finalmente, verifique que el estudio y la práctica son las mejores herramientas para
lograr cualquier meta que nos propongamos.
Dentro del CICATA-IPN Querétaro adquirí una visión más amplia de la magnitud y el
impacto la programación visual en México y en el mundo. Con lo aprendido he elevado
mi potencial para diseñar diversos programas que ayuden a las empresas a cubrir sus
necesidades. Además comprendí que siempre habrá que seguir aprendiendo más para
poder integrarme en los procesos de las innovaciones tecnológicas futuras.
101 BIBLIOGRAFÍA
LABVIEW 8.6
102 •
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