REPORTEDEL PROYECTO DE ESTADA

DESARROLLO DE APLICACIN MOVIL PARA INTERACCION CON CELDA DE MANUFACTURA, POR MEDIO DE PROTOCOLO BLUETOOTH

QUE PARA OBTENER EL TTULO DE INGENIERA EN:

MECATRONICA

PRESENTA:

AGUSTIN ISIDRO VALENTIN

AUTORIZACIN DELASESOR DE LA EMPRESAMARCO ANTONIOOLIVO FLORESAUTORIZACIN DELASESOR DE LA UTSJRMARCO ANTONIOOLIVO FLORES

SAN JUAN DEL RO, QRO. MAYO DE 2015

La mejor universidad para los mejores alumnos

NDICECaptulo 131.1 Antecedentes de la empresa.31.2 Misin41.3 Visin41.4 Valores institucionales41.5 Servicios que ofrece51.6 Infraestructura de la empresa51.7 Organigrama71.8 rea donde se desarrollara la estada81.9 Desarrollo de aplicacin mvil para interaccin con celda de manufactura, por medio de protocolo bluetooth81.9.1 rea de oportunidad o planteamiento del proyecto81.9.2 Objetivo u objetivos91.9.3 Justificacin91.9.4 Alcance9Captulo 2102.1 Celda de manufactura102.1.1 Los componentes de una celda de manufactura102.1.2 Estacin de trabajo10

Captulo 11.1 Antecedentes de la empresa.En el ao de 1996 se estableci en la ciudad de San Juan del Ro, la segunda en importancia del estado, una extensin acadmica de la Universidad Tecnolgica de Quertaro (esta ltima con sede en la capital del estado, Santiago de Quertaro). Debido a la gran demanda de TSU por parte del sector industrial de San Juan del Ro y sus alrededores, las autoridades de la extensin acadmica decidieron realizar un estudio de factibilidad para la creacin de una nueva Universidad Tecnolgica en la ciudad, resultando positivo el resultado de este estudio. De esta forma, la UTSJR inici formalmente sus operaciones en agosto de 1998 en instalaciones prestadas con las siguientes carreras: Mantenimiento Industrial, Procesos de Produccin, Electrnica y Automatizacin y Comercializacin, con un total de 8 grupos (dos por carrera) y 252 alumnosEn febrero del 1999 fueron entregados los primeros dos edificios de la institucin (un edificio de docencia y oficinas y el otro de laboratorios), con lo cual la comunidad universitaria de la UTSJR se mud a sus instalaciones definitivas. En el ao 2000 fueron entregados a la institucin otro edificio de docencia y uno ms de laboratorios.La quinta carrera de la institucin, Qumica Industrial fue creada en el ao 2000. La sexta, Sistemas de Gestin de la Calidad, en 2003 y la sptima y mejor, Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin (TIC) (rea Sistemas Informticos), en el 2007.A partir de agosto de 2009, se ofrecen tambin carreras de nivel licenciatura, para dar continuidad a los estudios de nivel TSU.En 2012 se abre la carrera de Energas Renovables, rea calidad y Ahorro de Energa, la octava carrera cual conto con un cupo de 60 plazas, la UTSJR teniendo presente el ahorro energtico y la conservacin ambiental, en 2013 se anunci la apertura de la carrera de construccin, con el fin de reducir accidentes en las obras, ampliar el conocimiento terico de los maestros constructores, apoyar en el mbito legal adems de hacer valer normas de seguridad. En 2014 se integra la ltima carrera hasta el momento Qumica Farmacutica, donde se tiene pensado que los egresados coordinen las operaciones de laboratorio y cuenten con la capacidad analtica, para la toma de decisiones fsico y qumico en elaboracin de medicamentos, esta solo se encuentra en la modalidad de TSU.1.2 Misin La UTSJR es una Institucin de Educacin Superior que tiene como misin formar personas profesionalmente competitivas a nivel internacional y socialmente responsables que contribuyen al desarrollo econmico y social de la regin y del pas.1.3 Visin Somos una Universidad reconocida internacionalmente por:La calidad y Competitividad de nuestros egresados formados por una plantilla docente de alto nivel.Su modelo educativo de vanguardia en estrecha vinculacin con el sector productivo y la sociedad.Sus sistemas de gestin integral y administracin de recursos.El ambiente laboral de nuestra comunidad que permite un desarrollo integral de sus miembros.La contribucin al desarrollo cientfico y tecnolgico mediante la investigacin y el fomento al emprendimiento.1.4 Valores institucionalesRespeto: Es reconocer, apreciar y valorar a mi persona, as como a los dems, y a mi entorno.Honestidad: Constituye una cualidad humana que consiste en comportarse y expresarse con sinceridad y coherencia, entre lo que se dice y lo que se hace.Responsabilidad: Es cumplir con el deber asumiendo las consecuencias de nuestros actos.Compromiso: Obligacin contrada y predisposicin a dar lo mejor de cada uno en todos los proyectos.Solidaridad: Es buscar el bien comn an a costa de los propios intereses de quin la ejerce.Lealtad: Fidelidad al compromiso de defender lo que creemos y en quienes creemos, en los buenos y en los malos momentosCuidado ambiental: Nos hace considerar y actuar en favor de la proteccin del medio ambiente, los recursos naturales y toda forma de vida, incluyendo la propia.Tolerancia: Es la expresin ms clara del respeto por los dems, tiene que ver con el reconocimiento de los otros como seres humanos, con derecho a ser aceptados en su individualidad y su diferencia.1.5 Servicios que ofreceLa Universidad Tecnolgica de San Juan del Ro (UTSJR) es un organismo pblico descentralizado de Gobierno del Estado de Quertaro que ofrece educacin superior localizada al suroeste de la ciudad de San Juan del Ro, en el estado mexicano de Quertaro. La universidad ofrece las siguientes carreras de nivel superior:-Ingeniera en Mantenimiento Industrial.-Ingeniera en Sistemas Productivos.-Ingeniera en Mecatrnica.-Ingeniera en Negocios y Gestin Empresarial.-Ingeniera Qumica.-Ingeniera en Tecnologas de la Informacin-Ingeniera en Energas Renovables (2012).-Ingeniera en Construccin (2013)-TSU en Qumica Farmacutica (2014)Aunque el objetivo primordial de la institucin consiste en brindar educacin de nivel superior (Tcnico Superior Universitario y Licenciatura), tambin ofrece servicios tecnolgicos a las empresas y sociedad en general (cursos, asesoras, servicios de mediciones).1.6 Infraestructura de la empresaEn la actualidad la institucin cuenta con los siguientes edificios:-3 edificios de docencia con 17 18 aulas cada uno de ellos, rea administrativa, sala de exposiciones, laboratorio de idiomas y cubculos de profesores.-3 edificios de laboratorios con 6 laboratorios cada uno de ellos-1 centro de informacin (biblioteca, sala de capacitacin, sala de Internet).-1 cafetera.-1 edificio de Vinculacin (oficinas, sala magna, 2 salas para juntas y rea para exposiciones y eventos). Vase la Fig. 1.1 -1 gimnasio-auditorio.-1 edificio-laboratorio de medios.-1 cancha de ftbol (soccer).-1 edificio donde se ubican cubculos de Profesores (Divisin de Mecatrnica y TICS) y de laboratorios de informtica en la Planta Alta; y en la Planta Baja se encuentran cubculos para profesores adems de un laboratorio multimedia de ingls (CAAI).

Fig. 1.1 Fotografa que muestra de fondo el edificio de Vinculacin

1.7 Organigrama

Fig. 1.2 Organigrama UTSJR

1.8 rea donde se desarrollara la estadaDivisin de Mecatrnica, en edificio P, en el laboratorio de automatizacin, instrumentacin y control, a cargo del profesor, Ricardo Francisco Jos Hernndez Hernndez, Apoyando al Proyecto de JICA1.9 Desarrollo de aplicacin mvil para interaccin con celda de manufactura, por medio de protocolo bluetoothLa tecnologa avanza da con da, y ello hace que muchos de los dispositivos que antes eran inaccesibles por motivos econmicos, se vuelvan cada vez ms comunes en la vida cotidiana, tal es el caso de los dispositivos bluetooth, que poco a poco se fueron introduciendo en la tecnologa celular, como medio de intercambio de archivos entre dos mviles que contaran con el mdulo de comunicacin, este protocolo se hizo popular en la tecnologa mvil por ser una alternativa mejor que el infrarrojo, el cual aun siendo una conexin inalmbrica, deba estar tan cerca que en ocasiones se volva preferible la conexin almbrica, con la llegada del Bluetooth, se hizo una revolucin, puesto que no solo en el intercambio de archivos entre dos telfonos celulares se podan llevar a cabo, si no que se podan conectar diferentes dispositivos, como manos libre, altavoces, y ms encaminado al desarrollo de aplicaciones, se poda acceder a el envo y recepcin de datos por medio de este protocolo, generando una red personal de corto alcance, el aproximado a 10 metros1.9.1 rea de oportunidad o planteamiento del proyectoEl proyecto se realiza a partir de encontrar nuevas formas de llevar a cabo la ejecucin de un proceso industrial, sin comprometer la integridad fisca de los trabajadores, por operaciones de riego moderado o alto, tal es el caso del rea de manufactura, puesto que teniendo un sistema en el cual el operario es capaz de manipular la ejecucin de un proceso a distancia representa una gran ventaja ya que no necesita estar expuesto a materiales o situaciones de peligro, adems de que se elimina el factor de error humano, debido a una jornada larga de trabajo, cosa fundamental en las lneas de ensamblaje de un proceso.

1.9.2 Objetivo u objetivosCrear una aplicacin en App Inventor, para enviar datos por medio del mdulo bluetooth del telfono a un mdulo externo.Realizar una recepcin de datos de Bluetooth por medio de un mdulo que trabaje con el protocolo y un PICHacer la puesta en marcha atreves de un dispositivo Android, cumpliendo el rea de oportunidad, la cual es operar una celda de manufactura, sin exponer a un operario1.9.3 JustificacinDebido que los sistemas de produccin en masa requieren que la lnea este en constante funcionamiento, es imposible que un operario no consiga la precisin y repetitividad de un sistema de control automtico el cual representa y representara en aos futuros, el corazn de la vida cotidiana, al llevar al mercado productos de gran calidad a un gran precio, eliminando fallas por cuestiones humanas. Haciendo el proceso ms seguro y ms eficiente.1.9.4 Alcance El proyecto planteado tiene una gran oportunidad de continuidad en el cual se establecen ideas de expansin en cuanto el monitoreo del proceso, pero en el presente documento solo hablara de los resultados de la creacin de la interface entre los dispositivos y el protocolo de comunicacin que se usa para establecer control sobre los actuadores, de igual manera de documentar un proceso de ensamblaje realizado.

Captulo 22.1 Celda de manufacturaEs un conjunto de maquinaria (robots, CN, CNC, y elementos inspeccin) los cuales estn distribuidos de manera que la elaboracin de un producto lleva un orden dentro de la cadena del proceso, dependiendo el tipo de producto y forma de elaboracin, puede haber celdas de manufactura especfica para un producto o celdas de manufactura flexible, en esta ultima los productos que se elaboran son similares en la forma de tratamiento en cada uno de los bloques de la celda de manufactura, debido a esto se puede reducir an ms tiempo en produccin, debido a que terminar con un producto e iniciar con uno nuevo solo requiere configurar la celda de manufactura flexible con cambios menores para el nuevo producto.2.1.1 Los componentes de una celda de manufacturaLa clasificacin es la siguiente Mquinas de produccinClasificadas como: ManualesDonde el operario tiene que atender el flujo de material que pasa por la maquina (Vase la figura 2.1) SemiautomticasDonde el operario solo tiene que hacer la carga y la descarga del material(Vase la figura 2.2) AutomticasPueden operar por largo periodos de tiempo sin necesidad contacto con el operario(Vase la figura 2.3)

Fig. 2.1 Maquina manualFig. 2.2 Maquina SemiautomticaFig. 2.3 Maquina Automtica

Sistema de manejo de materiales Trata sobre el transporte de la materia prima o de las piezas que van a ser ensambladas o pasaran por mdulos del proceso y se almacenan temporalmente, el transporte puede ser manual o automtico y existen dos tipos de categora de transporte. Ruteo FijoLa unidad de trabajo siempre cumple por una ruta fija de trabajo, que son idnticas o tienen procesos similares. Fig. 2.4

Fig. 2.4 Ruteo fijo

Ruteo VariableA diferencia del ruteo fijo, en este existen diferentes rutas de proceso de materia prima, y puede estar operando diferentes mdulos al mismo tiempo. Fig. 2.5

Fig. 2.5 Ruteo variable

Sistemas computacionales que coordinen y controlen los componentesEs la organizacin y elaboracin de rutinas de trabajo dentro de la clula de manufactura, donde establecen tambin reglas de operacin y formas de comunicacin entre dispositivos y entre operarios y maquinaria semiautomtica o automtica. Fig. 2.6

Fig. 2.6 Unidad de comunicacin y programacin de Brazo A255

Trabajadores humanos Recurso indispensable en algunos aspectos, debido que aunque la automatizacin llego a tal grado de reemplazar gran parte de los puestos que antes hacan operadores manuales, ahora lo realizan mquinas automticas durante largos periodos de tiempo, el recurso humano interviene en el mantenimiento, reparacin y alimentacin del sistema en algunos casos, la parte humana siempre intervendr de alguna manera en el proceso.2.1.2 Estacin de trabajoLocalidad donde se realiza una parte del proceso, ya sea con una maquina automtica en operacin, o una combinacin de operador y una maquina semiautomtica, o un operador manipulando una maquina manual. Fig. 2.7

Fig. 2.7 Estacin de trabajo en celda de manufactura

2.1.3 Disposicin de Lugar de trabajo (layout)El espacio a menudo se convierte en una restriccin para el desarrollo de los procesos en un Sistema de Produccin. Por ello se plantea la necesidad de integrar en un mismo anlisis los recorridos de cada parte del proceso de produccin, desde el momento en que se reciben las materias primas (o se origina la prestacin del servicio) hasta la expedicin del producto terminado (o la concrecin del servicio), con el propsito de lograr que tal circulacin resulte eficiente y econmica.Objetivos que se persiguen en la decisin de la distribucin:1 - Minimizar el costo del manejo de materiales.2 - Utilizar el menor espacio posible, o el mejor aprovechamiento del espacio existente.3 - Minimizar la inversin en planta de produccin.4 - Facilitar el diseo del proceso productivo.5 - Minimizar el tiempo de ciclo total del proceso, acelerndolo en todo lo posible.6 - Atender requerimientos y necesidades de los Recursos Humanos intervinientes.7 - Facilitar rotacin de inventarios.8 - Minimizar riesgos de deteriores de materiales, materias primas o productos terminados.9 - Facilitar la supervisin, el seguimiento y el control de los recursos.10 - Cumplir normas de seguridad, salubridad, y control interno.11 - Facilitar el alcance de las medidas de desempeo del Sistema de Produccin

Fig. 2.2 Zona de manipulacin de piezas automotrices por robot fabricados por la empresa KUKA en la planta de ensamble de BMW en Mnich Alemania

2.2.1 Sistema bsico de un robot manipuladorUn robot manipulador operado individualmente necesita como mnimo los siguientes componentes:El brazo (robot) consiste en un sistema de articulaciones mecnicas (eslabones, engranajes, transmisin por cadena o correa), actuadores (motores elctricos, hidrulicos) y sensores de posicin usados en el sistema de control de lazo cerrado.El controlador, que generalmente est basado en una microcomputadora, que recibe las seales de los sensores de posicin y enva comandos a la fuente de potencia controlada (o unidad acondicionadora).Unidad acondicionadora de potencia que alimenta los motores que actan en los movimientos de las articulaciones.

Fig. 2.3 Componentes bsicos de un robot manipulador

2.2.2 Configuraciones principales Un manipulador tiene por lo general de cinco a seis grados de libertad, de los cuales tres corresponden al brazo mismo y los otros a la mano. Los movimientos permitidos por el brazo pueden ser: Prismticos (donde el eslabn se desplaza de manera lineal mediante tornillos sin fin o cilindros) o Rotativos (unta manejada comnmente por motores elctricos y las transmisiones o cilindros hidrulicos y palancas) Las configuraciones ms usadas en la prctica son cuatro principales:Cartesiana tiene tres ejes perpendiculares entre s, usados cuando la precisin es ms importante que la flexibilidad dotada de 3 ejes prismticos.Cilndrica tiene menos precisin que la cartesiana pero mayor flexibilidad que cuenta con un eje rotativo y dos prismticos Esfrica con dos grados de rotacin y uno de desplazamiento que es especficamente indicada, usada para levantar grandes pesos; como motores de vehculos movimientos hechos por dos ejes rotativos y un prismticoRotatoria es ms flexible y adaptable cuando no se requiere un gran grado de precisin y el movimiento de piezas pesadas, haciendo uso de tres ejes rotativos

RotativaCilndrica EsfricaCartesiana

Fig. 2.4 Configuraciones de robots ms usadas en la industria

2.2.3 Pinza Es el actuador final que se une a la maeca del manipulador para activarlo, para realizar una tarea especfica. La razn de la existencia de diferentes dispositivos terminales, es precisamente por las funciones que realizan, se pueden clasificar en dos grandes categoras: pinzas y herramientas, los actuadores neumticos proveen un gran tiempo de respuesta y un bajo costo, aunque en la actualidad se estn remplazando por actuadores elctricos debido a la practicidad de manejarlos por seales elctricas de control.2.2.5 Dispositivos de entrada y salida (I/O)Los ms comunes son: teclado, monitor y caja de comandos (teach pendant)El controlador enva seales a los motores para hacer los movimientos requeridos por el sistema o por el operario que establece los puntos que recorrer el robot a lo largo de una rutina, para esto se ayuda de la caja de comandos, la cual hace los movimientos en cada una de las articulaciones o bien al alguno de los ejes, dependiendo del tipo de robot

Fig. 2.5 Dispositivos de entrada y salida

Los dispositivos de entrada y salida permiten introducir y, a su vez, ver los datos del controlador. Para mandar instrucciones al controlador y para dar de alta programas de control, comnmente se utiliza una computadora adicional. Se debe de tener en cuenta que algunos robots nicamente poseen uno de estos componentes. En estos casos, uno de los componentes de entrada y salida permite la realizacin de todas las funciones.Las seales de entrada y salida se obtienen mediante tarjetas electrnicas instaladas en el controlador del robot las cuales le permiten tener comunicacin con otras mquinas o herramientas. Se pueden utilizan estas tarjetas para comunicar al robot, por ejemplo, con las mquinas de control numrico (CNC o CN). Estas tarjetas se componen de relevadores, los cuales mandan seales elctricas que despus son interpretadas en un programa de control. Estas seales nos permiten controlar cundo debe entrar el robot a cargar una pieza a la mquina, cuando deben empezar a funcionar la mquina o el robot, etc.2.3 Banda transportadora Una banda trasportadora es una estructura de goma o tejido en forma de correa cerrada en anillo, con una unin vulcanizada o con empalmes metlicos o plsticos para el transporte de materiales, siendo los aparatos ms utilizados para el transporte de objetos slidos y material granel a gran velocidad y cubriendo grandes distancias, el procesamiento de producto industrial, agroindustrial, agrcola minero, adems de transporte de productos de manufactura, estn sujetos a diferentes movimientos, por estos motivos se emplean altamente en la industria por su facilidad de adaptacin al terreno, la facilidad de transporte de los diversos materiales.Su funcin ms importante, a nivel de transporte, es hacerlo de forma continua, teniendo en cuenta que pueden ser unos cuantos metros hasta varios kilmetros, de una manera rpida o regulada.En un proceso de manufactura automtico, la banda responde seales que provienen de un controlador, el cual con ayuda de sensores y otros dispositivos hace el control del proceso dependiendo de la programacin del autmata que la gobierna, dentro del sistema descrito hay ordenes o condiciones que tiene que obedecer para trabajar en conjunto con los dems sistemas de la celda de manufactura, de esta manera se lleva la automatizacin a un grado ms alto, teniendo comunicacin entre los dispositivos.2.3.1 Variador de frecuenciaRegularmente las bandas transportadoras operan con motores de corriente directa, monofsicos o trifsicos, debido a la carga que se transporte sobre ellas, para lo cual se tiene que tener un control en la velocidad del motor, dependiendo del proceso que se maneje o la rutina que se establezca para su operacin, es aqu donde interviene los convertidores de frecuencia (variadores) para modificar la velocidad de motores (trifsicos), estos dispositivos estn controlador por un microprocesador y utilizan tecnologa IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Hacindolos fiables y verstiles, dependiendo del fabricante y la antigedad, la tecnologa contenida en el procesador puede diferir a los componentes antes expuestos. Existen variadores para diferentes aplicaciones los cuales proveen potencia para motores pequeos de 1,5kw y hasta trifsicos para motores de mayor potencia, hasta valores de 630 kw o ms, diferentes entradas y salidas de control; pueden ser digitales (estados lgicos 1 o 0) o analgicas, mediante valores de voltaje de entre 0 a 10V e intensidad entre 4 a 20 mA o similares. Adems que pueden incluir terminales de alarma, avera, etc. Estos dispositivos pueden integrarse en redes industriales, por lo que disponen de puertos de comunicaciones como por ejemplo RS232, RS485, red LAN, Buses Industriales (ProfiBus) o conexiones RJ485 o USB para terminales externos o computadores. La conexin al motor generalmente de tres hilos (U-V-W) para la conexin directa en triangulo o estrella segn el voltaje del motor.

Fig. 2.6 Diagrama de bloques de un variador

Rectificador: partiendo de la red de suministro de CA monofsica o trifsica, se obtiene CC mediante diodos rectificadores.Bus de continua: condensadores de gran capacidad (y a veces bobinas), almacenan y filtran la CC rectificada, para obtener un valore de voltaje continua estable, y reserva de energa suficiente para proporcionar la intensidad requerida por el motor.Etapa de salida: desde el voltaje del bus de CC, un ondulador convierte esta energa en una salida trifsica, con valores de voltaje, Corriente y frecuencia de salida variables, como elemento de cambio se usa principalmente transistores bipolares: (BJT), CMOS o similares, IGBT, (SCR), GTO, etc las seales de salida, se obtienen por diversos procedimientos por ejemplo mediante un ciclo de convertidores o seales de aproximacin senoidal mediante modulacin de ancho de pulsos PWM.Control y E/S: circuitos de control de los diferentes bloques del variador, proteccin, regulacin incluyendo entradas y salidas, analgicas como digitales. Tambin se incluye la interface de comunicacin con buses u otros dispositivos de control y usuarioManejo y configuracin:- Manual en el propio variador: dispone de una pequea pantalla (display) y teclas de operacin (PU = programming unit), que permiten acceder a diferentes mens de configuracin, establecer valores o modos de funcionamiento, etc. Muchos parmetros solo pueden configurarse o modificarse, con el motor parado.- Consola de configuracin: es un dispositivo auxiliar, dotado de pantalla y teclado, que permite acceder a todas las funciones del variador. La consola se conecta al variador mediante una toma propia o de comunicacin (RJ45, RS485, USB), una vez realizada la programacin, se desconecta y el variador queda configurado para trabajo autnomo.- Operacin fija externa (EXT): se configuran determinadas entradas y salidas, y se instalan en el armario pulsadores, interruptores, selectores o potencimetros para activar funciones fijas (marcha, paro, velocidades, etc.) configuradas internamente. As el operador o tcnico responsable, no accede al variador, sino a los controles externos.- Panel de operador: consiste en una pantalla (alfanumrica o grfica) tipo tctil, que enlazada con el variador, permite su control total o parcial, de acuerdo a la programacin establecida. Por otro lado, en funcionamiento normal, algunos tipos de panel grfico, pueden ofrecer determinada informacin, velocidad, par, intensidad o mostrar figuras, diagramas del sistema, etc. (Depende del sistema y especialmente de las comunicaciones y software)- Mediante bus industrial: el variador puede estar conectado a un bus industrial (similar a una red). De manera remota, un ordenador puede ejercer el control, y monitorear las condiciones de trabajo normales y de avera. Se evita la necesidad de un operario que lo manipule y se integra en el proceso industrial de manera automtica. El software de control y programacin, suele ser facilitado por el fabricante del variador, y en general ser compatible, con los buses industriales ms utilizados (Profibusetc.), o sistemas de control automatizado, tipo scada.2.3.2. Motor elctricoLos motores elctricos son mquinas elctricas que transforman en energa mecnica la energa elctrica que absorben por sus bornes.Se clasifican en dos grandes familias:Motores de CCDe excitacin independiente De excitacin en serie De derivacin De excitacin compuestaMotores de ACMotores sncronosMotores asncronosMonofsicos De bobinado auxiliarDe espira en cortocircuitoUniversalTrifsicos De rotor bobinadoDe rotor en cortocircuito (jaula de ardilla)Son motores en los que el bobinado inductor colocado en el estator est formado por tres bobinados independientes desplazados 120 elctricos entre s. Se pueden encontrar en dos tipos: Rotor en corto circuito, Rotor bobinado

Se da el nombre de motor asncrono al motor de corriente alterna cuya parte mvil gira a una velocidad distinta a la del sincronismo. Aunque la frecuencia industrial e fija para un determinado motor hoy en da se recurre a variadores de frecuencia para regular la velocidad de estos motores.2.4 PLC (Controlador Lgico Programable)O tambin conocido como autmata programable, posee las herramientas necesarias, tanto de software como de hardware, para controlar dispositivos externos, recibir seales de sensores y tomar decisiones de acuerdo a un programa que el usuario elabore segn el proceso a controlar.

Fig. 2.7 Diagrama de un proceso comn en el que se utiliza un PLC

Los bloques principales con los que cuenta un PLC:CPUBloque de entradaBloque de salidaDebido a la gran variedad de aplicaciones, hay diferentes tipos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en el nmero de I/O, en su tamao de memoria, en su aspecto fsico y es posible clasificarlos en varias categoras:

PLC tipo NanoEs el tipo compacto, cuenta con: fuente, CPU e I/O integradas aunque menores que 100 manejan entradas y salidas digitales y algunos mdulos especialesPLC tipo CompactoSu tamao es mayor a los Nanos en cuanto a salidas y entradas que maneja, adems de manejar mdulos especiales como:Entradas y salidas analgicasMdulos contadores rpidosMdulos de comunicacinInterfaces de operadorExpansiones de I/OPLC tipo ModularEstos PLC se componen de un conjunto de elementos que conforman el controlador final, estos son:RackFuente de alimentacinCPUMdulos I/OComunicacionesContaje rpidoEn cuanto a estos dispositivos existen los denominados MicroPLC que soportan una gran cantidad de I/O, hasta los PLC de grandes presentaciones que permiten manejar miles de entradas y salidas.

2.5 PIC (Controlador de Interfaces Perifricas)Los microcontroladores son computadoras compactas en un integrado que contiene un microprocesador o unidad central de procesamiento (CPU), una memoria para almacenar el programa, una memoria para almacenar datos adems de contar puertos de entrada y salida con los cuales tiene comunicacin con el mundo exterior, ya sean entradas de sensores analgicos o digitales u otros dispositivos.El funcionamiento de los microcontroladores est determinado por el programa almacenado en su memoria. Este puede ser escrito en distintos lenguajes de programacin. Adems, de la gran ventaja de poder grabarlos repetidas veces.Esto hace que los microcontroladores sean una opcin en automatizacin dentro de muchas aplicaciones, como es la integracin industrial, domtica, robtica, entre muchas otras.La posibilidad de manejar diferentes tipos de comunicacin, como son: RS232, I2C, SPI y en la gama 18 el protocolo USB hace posible establecer interfaces con diferentes dispositivos y llevar, ya sean datos a un programa de computadora o recibir informacin por alguno de los protocolos mencionados desde dispositivos fijos o mviles.

Fig. 2.8 Distribucin de pines de Microcontrolador

2.5.1 Comunicacin serialSe le llama as por que los bits se reciben uno tras otro o en serie, la comunicacin RS232 tambin es de tipo serial, ya que los bits vienen uno detrs de otro.Funcionamiento: la comunicacin realizada con el puerto serial, es asncrona, para la sincronizacin se usa siempre un bit adicional a travs del cual el emisor y el receptor intercambian la seal del pulso. Pero en la transmisin serial a travs de un cable dos lneas esto no es posible ya que ambas estn ocupadas por los datos y la tierra. Por este motivo se intercalan antes y despus de los datos de informacin de estado segn el protocolo RS-232. Esto puede ser determinado mediante la programacin del emisor y receptor en cada una de las terminales seriales. Pudiendo ser esta la configuracinBit de inicio: el receptor detecta el bit de inicio y sabe que la comunicacin ha comenzado, es decir que tiene que leer las seales de la lnea a distancias establecidas de tiempo, con respecto a la velocidad determinada.Bit de paro: indica la detencin de la lectura de datos, el protocolo permite la trasmisin de 1, 1.5 y 2 bit de parada.Bit de paridad: con este bit se pueden detectar errores de trasmisin, se puede dar paridad par o impar. Por ejemplo en la paridad par, la palabra de datos a transmitir se completa con el bit de paridad de manera que el nmero de bits 1 enviados es par.Los PIC 16F876A contienen un mdulo MSSP con dos puertas para comunicaciones serie sncrona, usando seal de reloj. Tambin disponen de un mdulo USART, capaz de soportar la comunicacin serie sncrona y asncrona.El USART, llamado SCI (Serial Comunication Interface), funcionar como un sistema de comunicacin full-duplex o bidireccional asncrono adaptndose a la multitud y dispositivos perifricos que transfieren informacin de esta forma, tales como el monitor CRT o una computadora. Aun puede trabajar en modo unidireccional o half-duplex para soportar perifricos como memorias, conversores, etc. En el modo asncrono las trasferencias de informacin se realizan sobre dos lneas TX (transmisin) y RX (recepcin), saliendo y entrando los bits al ritmo de una frecuencia controlada internamente por el USART.2.6 BluetoothLas redes inalmbricas de rea persona (WPAN) son conexiones que comnmente cubren distancias del orden de 10 metros como mximo, normalmente utilizadas para conectar varios dispositivos porttiles si necesidad de usar cables. Esta comunicacin de dispositivos similares (peer to peer) P2P, normalmente no requieren altos lmites de transmisin de datos contando con una transmisin de datos de 1Mbps.

Fig. 2.9 Smbolo representativo de la tecnologa

2.6.1 Modulo HC-06Modulo popular en aplicaciones para aplicaciones con microcontroladores PIC. Se trata de dispositivos prcticos que permiten insertarse en una tablilla de experimentacin y hacer el cableo a cualquier microcontrolador, incluso hacer soldaduras.El modulo puede ser configurado por medio de comandos AT que se pueden enviar desde el microcontrolador o usar la configuracin bsica que viene pre-establecida de fbrica, para hacer la conexin se necesitan dos cosas fundamentales:Nombre: linvorContrasea: 12342.7 Telfonos Inteligentes (Smartphone)Un telfono inteligente mvil, est construido sobre una plataforma informtica mvil, tiene capacidad de almacenar datos, realizar actividades semejantes a una mini computadora y mayor conectividad que un telfono mvil convencional. El trmino inteligente hace referencia a la capacidad de usarse como un ordenador de bolsillo, llegando incluso a remplazar a un ordenador personal en algunos casos. De acuerdo con Mohammad Ilyas, Syed A. Ahson (2006). cita textualUn telfono inteligente est optimizado para la comunicacin de voz y de texto, adems permiten a los usuarios acceder al correo electrnico de forma inalmbrica, navegar por Internet y conectarse de forma segura a las redes corporativas. Da a los usuarios la opcin de comunicarse a travs de voz o de texto junto con la capacidad de acceder a informacin y servicios. Los usuarios de telfonos inteligentes pueden sincronizar sus citas, contactos, calendario y correo electrnico. Entre los usos ms frecuentes segn la experiencia de los usuarios son: Realizar y recibir llamadas de telfono desde cualquier lugar, en cualquier momento, sin necesidad de estar conectado en una lnea de telfono fija, sin dejar atrs a los mensajes de texto escrito conocidos como SMS. El mvil, adems, ha ido incorporando e integrando otras funciones y usos, que tambin incluimos entre los tradicionales, como el reloj, el despertador, la calculadora, la agenda, el calendario, las notas y juegos. Servicios Multimedia tales como cmara de fotos, cmara de video, reproductor de msica, radio, lector de mapas y GPS. Acceso a Internet y todo lo que ello conlleva, consultar correo electrnico y acceder a cualquier tipo de informacin, visitar y actualizar nuestras comunidades virtuales gracias a la red, permite el uso de chats con cualquier persona que tengamos en nuestra agenda y que tenga tambin acceso a los chats. Es el contacto permanente, la inmediatez en tiempo real. Las aplicaciones (APP) para mviles, con toda clase de utilidades y muchas de ellas gratuitas. Hacer deporte, controlar la salud, estar al tanto del ocio por la zona en que uno reside, buscar un restaurante cerca de donde uno est son slo algunos ejemplos.

Fig. 2.10 Diferentes modelos de Smathphone

2.7.1 Sistema Operativo AndroidEn los ltimos aos los telfonos mviles han experimentado una gran evolucin, desde las primeras terminales, grandes y pesadas, a los ltimos modelos, con los que el trmino medio de comunicacin se queda bastante pequeo. Es as como nace Android, que es un sistema operativo y una plataforma software, basado en Linux para telfonos mviles. Adems, tambin usan este sistema operativo (aunque no es muy habitual), tablets, netbooks, reproductores de msica e incluso PCs. Android permite programar en un entorno de trabajo (framework) de Java, aplicaciones sobre una mquina virtual Dalvik (una variacin de la mquina de Java con compilacin en tiempo de ejecucin). Adems, lo que le diferencia de otros sistemas operativos, es que cualquier persona que sepa programar puede crear nuevas aplicaciones o incluso, modificar el propio sistema operativo, dado que Android es de cdigo libre, por lo que sabiendo programar en lenguaje Java, va a ser muy fcil comenzar a programar en esta plataforma.Google Play es la tienda en lnea de software desarrollado por Google para dispositivos Android. Una aplicacin llamada "Play Store" que se encuentra instalada en la mayora de los dispositivos Android y permite a los usuarios navegar y descargar aplicaciones publicadas por los desarrolladores.

Fig. 2.11 Logo del SO Android

2.8 App Inventor (MIT)MIT App Inventor es una herramienta de programacin basada en los bloques que permite programar incluso los principiantes, para iniciar en el arte de la programacin y construir aplicaciones totalmente funcionales para los dispositivos Android. Se pueden programar aplicaciones ms complejas en mucho menos tiempo que con lenguajes ms tradicionales, basados en texto. Inicialmente desarrollado por el profesor Hal Abelson y un equipo de Google llevado a cabo mientras que Hal estaba en un ao sabtico en Google. App Inventor se ejecuta como un servicio Web administrado por el personal del Centro del MIT (Instituto Tecnolgico de Massachusetts) para el aprendizaje mvil una colaboracin de del MIT Ciencias de la Computacin e Inteligencia Artificial de laboratorio (CSAIL) y el Media Lab del MIT. Inventor MIT App soporta una comunidad mundial de cerca de 3 millones de usuarios que representan a 195 pases en todo el mundo. Ms de 100 mil usuarios semanales activos haciendo uso de la herramienta han construido ms de 7 millones de aplicaciones de Android. Un potente compilador de cdigo abierto que pretende realizar la programacin y la creacin de aplicaciones accesibles a una amplia gama de audiencias, MIT App Inventor ha acaparado la atencin de:

Educadores formales e informales que han utilizado MIT App inventor para introducir la programacin a sus estudiantes de informtica, miembros del club de ciencias, despus de la escuela programas de asistentes, y los campistas de verano. Muchos educadores tambin han comenzado a utilizar la herramienta para desarrollar aplicaciones en apoyo de sus propios objetivos de instruccin.Gobierno y voluntarios que han aprovechado el poder del compilador en lnea para desarrollar a menudo aplicaciones locales acorde a las necesidades de los diseadores de la comunidad y responsables de producto que han visto el potencial que MIT App inventor tiene para apoyar el proceso de diseo interactivo va rpida de prototipos, pruebas y desarrollo.Los investigadores que utilizan MIT App inventor para crear aplicaciones a medida para cumplir con sus requisitos de recopilacin y anlisis de datos en apoyo de su investigacin en una amplia variedad de campos, desde medicina a asuntos sociales.Aficionados y empresarios que tienen una idea que desean que se convierta rpidamente en una aplicacin sin la curva de costos o de aprendizaje que la creacin de aplicaciones ms tradicional conlleva.

2.12 Ventanas de la Interface de App Inventor (de lado izquierdo se muestra el diseo de la interface, de lado derecho se muestra, la realizacin del programa por medio de bloques funcionales)