Control de un contenedor automatizado

Transcripción

1 Control de un contenedor automatizado TITULACIÓN: Ingeniería Técnica Industrial en Electrónica Industrial AUTOR: Josep Mª Marsal Solé DIRECTOR: Ernest Gil Dolçet FECHA: Setiembre del 2012.

2 El presente proyecto describe el Trabajo efectuado para kubikat Studio durante un convenio de prácticas realizadas en la empresa. Desarrollando el control para prototipo de un contenedor automatizado. Este proyecto contiene información confidencial, debido a la normativa de proyectos de fin de carrera de las titulaciones de primer y segundo ciclo de la escuela técnica superior de ingeniería aprobada en Junta de escuela en sesión ordinaria del 31 de mayo del 2007, y con modificaciones realizadas en las sesiones de Junta de Centro del 25 de febrero de 2009 y 30 de octubre de 2009, se han redactado dos versiones. El presente trabajo es la versión reducida. Disponible en la biblioteca del centro, el cual contiene una introducción al contenido del documento íntegro. El propietario legal del proyecto original es kubikat studio S.L. Situado en: Avenida de la Canonja, num5 Polígono Industrial l Estació Vila-Seca (Tarragona) España 2

3 1 Objeto del Proyecto En este proyecto se define el control automático i diseño necesario de un prototipo basado en el concepto de un contenedor móvil y con autonomía suficiente, capaz de resolver necesidades de uso sin necesitar de personal especializado en su ámbito de explotación. El objeto es la aplicación de todo tipo de tecnología domótica e industrial en el contenedor consiguiendo con ello un espacio inteligente. Además de esto, se aplicará la instalación de paneles solares fotovoltaicos con un sistema de apertura en la parte superior del contenedor, con el fin de proporcionar energía eléctrica a una batería para su posterior inversión a Vca. Con estos objetivos se pretende reformar el contenedor reciclándolo para conseguir disponer de un espacio con un concepto nuevo en ahorro, tecnología y medioambiente. Además de esto, al tratarse de un producto nuevo, aportar nuevas posibilidades tecnológicas aplicando conocimientos eléctricos, electrónicos y mecánicos. 3

4 2 Descripción del entorno del proyecto 2.1 Titularidad y emplazamiento La empresa titular de les instalaciones es la siguiente: Kubikat Studio, S.L. El emplazamiento del centro de trabajo está situado en: Polígono Industrial l Estació. Avenida de la Canonja, num Vila-Seca (Tarragona) Les instalaciones se encuentran situadas dentro de una nave de unos 1300 m 2 en una parcela de unos 2000 m Actividad Kubikat Studio, es una empresa de reciente creación, destinada a la aportación tecnológica en el ámbito de eventos culturales, ofreciendo nuevas opciones i buscando soluciones a problemas comúnmente aceptados. Actualmente el ámbito de trabajo de Kubikat Studio es nacional, pretendiendo que en poco tiempo sea internacional con una posible exportación de sus productos. La empresa cuenta con colaboraciones de otras empresas relacionadas en eventos culturales, con las que se proponen posibles mejoras i opciones para desarrollar productos novedosos aprovechando la tecnología existente i posibilitando su uso en dicho sector, normalmente a efectos de audiovisuales, de espacio y con un mínimo de impacto medioambiental. 2.3 Antecedentes Las posibilidades actuales a la hora de crear un espacio para un evento, se limitan a la construcción de un espacio in situ, y su habilitación posterior, necesitando en muchos casos fuentes de energía como generadores de combustibles contaminantes i ruidosos. La necesidad para la puesta a punto de estas instalaciones son muy costosas en tiempo y estudios, necesitando mucho personal y una puesta a punto muy meticulosa con un tiempo insuficiente. En cualquier evento cultural, el tiempo de montaje es muy limitado y en muchos casos la localización se encuentra en zonas donde se requieren permisos especiales de corta duración. El proyecto actual de Kubikat Studio, resuelve la falta actual en estos eventos como es el de una estructura efímera, móvil, anti vandálica, sostenible, plug and play ( enchufar y usar ). Con esta finalidad es creado un estándar con varios modelos según tamaños necesarios i opcionales a elegir por el cliente. 4

5 3 Descripción técnica del producto 3.1 Descripción conceptual del producto En el siguiente apartado se hace una descripción conceptual del producto y de los sistemas y equipos de trabajo instalados que lo componen, a la vez que se describen las características más importantes de los equipos y de los elementos que se van a utilizar para automatizar el proceso. En el inicio de su construcción se parte de un contenedor marítimo usado para su posterior reciclado a kubikat. A la Figura 1 se puede ver un ejemplo de exterior e interior. Figura 1. Ejemplo contenedor 20 pies exterior e interior Características: Contenedor Marítimo de 20 pies de largo estándar, muro perimetral del contenedor en base a chapa plegada de acero de 2,5 mm de espesor, unidas mediante soldadura MIG, piso en planchas de terciado de 32 mm fijadas mediante pernos autoroscantes. Especialmente diseñado para traslado de mercadería seca y uso de bodega estática. Las medidas estándares del contenedor marítimo son de 6,06 metros de largo, 2,44 metros de ancho y 2,59 metros de alto. El producto, de ahora en adelante llamado Kubikat y modelo KBK001, se basa en un contenedor marítimo que hidráulicamente y mediante control por PLC, se abre de forma abatible por el eje horizontal de su parte inferior en tres de sus caras, una vez abiertas las puertas, éstas a su vez se utilizan de superficie útil de suelo. En la parte no abatible, se mantienen las puertas existentes del mismo para acceder a su interior, una vez cerradas sus caras, esta parte también se utiliza para añadir un armario donde constarán todas las tecnologías agrupadas de forma centralizada. Al tratarse de un contenedor con una autonomía, existe una batería que se carga tanto a través de la red como de las placas solares que se ubican en el mismo. Dentro del Kubikat existen una serie de materiales no opcionales compuesto por: - Pantalla táctil incorporada i Tablet para la utilización. - Sistema energético con energía fotovoltaica. - Sistema de sonido de serie. - Toldos motorizados y con control de posicionamiento. - Sistema de iluminación específica con DMX. 5

6 - Leds interiores RGB, controlados para iluminar las zonas que interese al cliente. - Leds exteriores, controlados para iluminar Kubikat una vez cerrado. - Hidráulica per la apertura y cierre de puertas con su mecanización. Opcionales considerados para el presente proyecto: - Segunda planta con escalera de acceso. - Toma de agua externa. - Rampa de acceso a minusválidos. - Equipo de audio exterior. En el frame de la Figura 2, se puede apreciar el concepto del producto finalizado, y en la Figura 3, ejemplos de aplicación. + Figura 2, concepto del prototipo. 6

7 Figura 3, concepto de posible uso del prototipo. En el proyecto se pretende dar la información necesaria para conseguir automatizar este producto; con la automatización se parte del producto ya reciclado y adaptado. Figura H, formato de kubikat para iniciar la automatización Toldos. Figura T, posicionamiento del toldo. 7

8 3.2.1 Paneles solares Figura 4; concepto de ubicación de los paneles solares. 4 Descripción de la automatización 4.2 Funcionamiento manual. El funcionamiento manual, está controlado desde el programa activando la salida en concreto a través de la pantalla táctil, accediendo al sistema deseado a controlar. Así, desde la pantalla inicial se incluye la opción de control de cada parte, con todas las posibilidades de control que en su caso puede ser de activación y pulsación o avance y retroceso de forma pulsante. Cabe tener en cuenta que en el paso de modo automático a manual, cualquier acción que se esté ejecutando en ese instante, se verá afectada interrumpiéndose, parando y a la espera de la voluntad del usuario. 8

9 Índice Índice 1 Objeto del Proyecto 2 Descripción del entorno del proyecto 2.1 Titularidad y emplazamiento 2.2 Actividad 2.3 Antecedentes 3 Descripción técnica del producto 3.1 Descripción conceptual del producto Energía solar fotovoltaica Actuadores y sensores Sistema hidráulico Sistema eléctrico Automatismo. 3.2 Energía solar fotovoltaica Paneles solares Carga solar 3.3 Actuadores y sensores Extracción de paneles solares Toldos Válvula Válvula Bomba hidráulica. 3.4 Sistema eléctrico Consumo Batería Monitor medidor de batería Carga de batería. 3.5 Autómata Modos de operación Módulos Automatismo Fuente de alimentación Módulo Pantalla interactiva Interacción Interacción Convertidor de tensión. 4 Descripción de la automatización 4.1 Funcionamiento. 4.2 Funcionamiento manual. 4.3 Otros tipos de funcionamiento 5 Esquemas eléctricos 6 Software 7 Presupuesto 8 Conclusiones 9 Bibliografía 9