DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE CONTROL PARA LA AUTOMATIZACION DE UN HORNO A GAS USADO EN LA QUEMA DE CERAMICA

Abstract

Este proyecto fue desarrollado para el taller de arte Expresarte y consistió en la automatización de un horno a gas, usado en la quema de cerámica y de vidrio. El proyecto se dividió en diferentes etapas, tales como la selección de los dispositivos a utilizar, el diseño de un elemento medidor y el diseño de un elemento actuador, todo esto con el fin de identificar el sistema y finalmente implementar un dispositivo que fuera capaz de realizar diferentes procesos de manera automática. La variable a controlar es la temperatura en el interior del horno, para adquirir una medida exacta y confiable se eligió un termopar tipo k, el cual requirió de un acondicionamiento de señal, que contó con un amplificador instrumental de bajo ruido, un compensador de unión fría y un microcontrolador con un modulo ADC de 10bits. La implementación de una electroválvula proporcional suponía un incremento considerable en el valor del producto final, entonces se decidió fabricar el elemento actuador que regule la entrada de gas al horno, y se logró a partir de un servomotor y una llave de paso, debidamente acoplados con piñones. Se identificó el sistema, a partir de datos de entrada y salida, se diseño un control tipo proporcional integral, pero no se implemento debido a que los procesos de quemado en el taller, no necesitan de un incremento rápido de temperatura en el horno, sino un crecimiento progresivo, debido a la manipulación en la entrada gas, a determinado tiempo y temperatura. El dispositivo final diseñado e implementado, cuenta con cuatro algoritmos de quema diferente, para que realice automáticamente, además de la opción de realizar quemas semiautomáticas, que no estén programadas en el dispositivo. Finalmente se desarrolló un software de monitoreo, que muestra el comportamiento de la temperatura, respecto al tiempo, de manera gráfica.