Abstract:
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En el presente proyecto se ha llevado a cabo el diseño del hardware y software de
la placa de control de un sistema de calefacción basada en una caldera de biomasa
utilizando para ello la tarjeta Arduino de software y hardware libre.
El sistema de control que suministra el fabricante de la caldera objeto del estudio
está basado en un sistema propietario que no permite fácilmente el acceso ni la
modificación de ciertos parámetros del proceso. La substitución que plantea este
proyecto permitirá realizar estrategias de control personalizadas y flexibles, así
como la monitorización del sistema. La substitución de la placa de control
favorecerá la mejor comprensión de los elementos que forman el sistema de
calefacción así como la posibilidad de realizar modificaciones de temporización,
alarmas y otros parámetros del proceso. Se mantendrán los elementos originales
propios de la caldera, a excepción de la placa de control, el display y pulsadores de
mando. De esta manera el nuevo sistema de control se adaptará tanto a los
sensores de presión y temperatura que monta el fabricante como a los actuadores
encargados de gestionar el trasiego de combustible, la evacuación de las cenizas
residuales de la combustión, la circulación de agua y el movimiento de aire y
humos de combustión.
A partir de la experiencia y los datos obtenidos en lecturas de los sensores y
actuadores de la caldera durante su funcionamiento en tiempo real se abordó el
diseño del sistema (hardware/software) y la simulación de funcionamiento a través
de la plataforma PROTEUS. Se ha utilizado diagramas GRAFCET para describir
detalladamente el funcionamiento del proceso.
El funcionamiento del sistema se ha simulado mediante la plataforma PROTEUS
que permite visualizar con claridad todo el proceso, desde las etapas activas en
cada momento, los valores de las medidas de los diferentes sensores y actuadores
accionados.
Para la programación de la tarjeta se ha desarrollo de un método sistemático de
implementación de diagramas Grafcet en lenguaje C en general y en arduino en
particular que podrá servir de base y de guía para su utilización en otras
aplicaciones. |