sistema de control automático en granjas porcinas

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PERFIL DE TESIS 2014

Universidad Autónoma Gabriel René MorenoFacultad de Ciencias Exactas y Tecnología

“Sistema de Control Automático en granjas porcinas. Diseño para la localidad de Basilio brecha 5”

Nombre del alumno : Max Golvery Eugenio Gerónimo

Registro : 200045415

Teléfono : 72185959 /

70083524

Docente : Ing. Iván Arevey

Rocha

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Carrera : Ingeniería

Electromecánica

Lugar : Santa Cruz de la Sierra -

Bolivia

Fecha de presentación : 26 de

septiembre del 2014

ANTECEDENTES

1.1. Datos de la Granja en estudio

Hoy en día vemos la deficiencia en la crianza de cerdos, y por lo tanto vemos la

necesidad de un cambio total con respecto al cuidado y la crianza; debido al problema

actual con respecto al manejo inadecuado de cerdos.

En la actualidad la mayoría de las granjas no cuentan con un sistema de control en lo

que a la cría de animales se refiere.

Para conocer más de cerca los problemas de las granjas de cerdos, se escoge como

modelo a una granja de cerdos ubicada en la carretera a Camiri km 42, de la ciudad de

Santa Cruz; la cual contribuye a la alimentación de nuestra ciudad.

Dicha granja presentó un interés en corregir, mejorar y actualizar esta deficiencia

presentada en la misma; debido que para propósito de expandir el servicio necesita mejorar

su producción.

1.2. Quehacer tecnológico sobre la temática de estudio

Se ha encontrado que en dicha granja no se cuenta con un sistema de alimentación de

los cerdos.

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También se ha encontrado un deficiente suministro de agua para el consumo de los

cerdos. No se cuenta con ningún tipo de separación de los cerdos con crías con los cerdos

adultos.

El propósito general es de implementar un sistema automático para la alimentación y

suministro de agua para los cerdos; también se va a mejorar la distribución de los corrales

para optimizar el espacio y la higiene dentro del recinto donde se crían los cerdos.

Se creara un ambiente en un sector diferente para el cuidado del parto y posterior

cuidado de las nuevas crías de cerdos.

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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1. IDENTIFICACION DEL PROBLEMA

El problema para la implementación de un sistema de control automático en granjas

porcinas puede ser resumido en los siguientes aspectos, relacionados al:

1) Manejo supervisado de los animales y control permanente.

2) Área ocupada por el semoviente para:

o Alimentación

o El parto

o Otros (vacunas, etc.)

3) Tecnología obsoleta o inexistente para el manejo y cría de cerdos.

2.2. SITUACION PROBLÉMICA

Escaso control por el personal de supervisión.

Deficiencias en el diseño de los corrales.

Escasa inserción de tecnología para el manejo de los animales.

2.3. FORMULACIÓN PROBLÉMICA

Nuestro problema básicamente comienza desde el nacimiento de los cerdos no

supervisado, hasta llegar al cerdo adulto listo para su comercialización.

2.4. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Control automático en granjas porcinas.

2.5. OBJETIVOS

2.5.1. Objetivo General

Diseñar un sistema de control automático para granjas porcinas.

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El proyecto contribuye a la mejora de la productividad y calidad de los productos,

además de la reducción de tiempo y costos del producto final.

2.5.2. Objetivos Específicos

Diseñar el sistema de control a través de un tablero de control.

Especificar las operaciones humanas que pueden ser reemplazadas por el sistema

autómata (planos, layouts, P&ID, etc.).

Especificar las variables de producción porcina (reproducción, engorde, descarte,

etc.).

Proveer un método fácil y simplificado para el manejo de forma que el personal no

requiera de grandes conocimientos en el nuevo sistema para su fácil manipulación y

acción de él.

Determinar, mediante procedimientos de mercado el tipo de producto final,

volúmenes y costo.

2.6 PREGUNTAS DE INVESTIGACION

1. ¿En qué aspectos beneficia la automatización en una granja porcina?

2. ¿Para qué es necesaria esta automatización en este tipo de granjas?

2.7 DELIMITACION DE LA INVESTIGACIÓN

2.7.1 ÁMBITO TEMPORAL

Este es un problema que se presenta en todas las granjas porcinas sin automatización,

se puede observar que día a día se tiene que lidiar con dos problemas principales: la

climatización y la limpieza.

2.7.2 ÁMBITO GEOGRAFICO

Esto abarca a todas las granjas porcinas de la zona, con propósito de extender a todas

las granjas de Santa Cruz, tomando en cuenta sus variaciones climáticas que existen en toda

esta zona, dado que por el ambiente es relativamente seco y mejor condición ambiental para

la cría de dicho ganado.

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2.7.3 AMBITO SUSTANTIVO

Tecnología adecuada para las granjas porcinas.

Técnicas relacionadas con la productividad y calidad

La automatización también enmarca para granjas porcinas, las normas ISO de

calidad, sanidad e higiene.

La falta de mortalidad ayuda a incrementar la eficiencia de la granja porcina.

2.8 JUSTIFICACIÓN

Aplicar conocimientos obtenidos durante los estudios en toda la carrera acerca de la

automatización para equipos de potencia para el área de refrigeración, ventilación y

alimentación.

Apoyar al productor con dicho proyecto para que se emplee supervisando, revisando y

administrando una granja porcina por medio de la automatización que es un sistema donde

se transfieren tareas precisas al equipo de control, dando como resultado una producción

eficiente, con gastos muy bajos.

2.9 VIABILIDAD

Es accesible implementar este diseño para la granja de cerdos “G36”, ya que se tiene el

permiso de los dueños.

Económicamente se requiere de cierta cantidad de dinero para los gastos de materiales

para implementarlo, no se tiene los suficientes recursos para aplicarlos; pero se irá

implementando de a poco y lo más urgente y necesario para la modernización de la granja.

La granja porcina “G36”, proveerá los materiales requeridos de primera necesidad.

3 MARCO REFERENCIAL

3.1 MARCO CONCEPTUAL

A continuación describimos algunas características y problemas más comunes de los

aspectos que intervienen en la investigación.

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En las granjas es necesario un sistema de control de temperatura para que así las

especies estén con un clima atemperado y adecuado a su fisiología es por eso que se le

implementa extractores de aire1, para que cumplan la función de mantener el ambiente a

una temperatura adecuada para los animales.

Controlar la velocidad de giro del motor mediante el control de un microcontrolador2

(PIC16F84A) de los ángulos de disparos del TRIAC3, sincronizando los pulsos con la

referencia de cruce por cero. (ANEXOS)

3.2 MARCO TEORICO

Como referencia a esta investigación podemos citar las siguientes normas para un

sistema de monitoreo local.

3.2.1 TIPOS DE TECNOLOGIAS PARA GRANJAS PORCINAS

a. TECNOLOGIA SIN AUTOMATIZACIÓN4

El uso de espacios abiertos para la crianza de cerdos, que permitan el paso natural

del aire y la incidencia de la luz y el calor solar.

La cría al aire libre y la práctica del pastoreo, en la mayoría de los casos y a partir de

determinadas edades, mediante el libre acceso de los cerdos a un área con vegetación.

i. DETERMINACION DE LOS COMPONENTES DEL

SISTEMA SIN AUTOMATIZAR

Ya que estos tipos de crianza por lo general no tienen componentes de sistemas

automatizados, ya que son de un mantenimiento propio por los trabajadores, tanto la

limpieza como la alimentación.

También estas están formadas por corrales5 convencionales de crianza.

1. Es un equipo de ventilación.2. Circuito integrado diseñado para el control según su aplicación.3. Componentes eléctrico-electrónicos que funcionan como dispositivo de potencia.4. Se refiere a un sistema de control diseñado para su manejo propio a prueba de errores.5. Lugar en donde son criados los animales de granja.

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ii. PLANOS DE UBICACIÓN

Cerdos criados al aire libre Alimentación de cerdos

Maternidad ideal

b. TECNOLOGIA SEMI-AUTOMATIZADAS

Los programas de sistemas semi-automatizados son varios pero el más general es el

de manipulación de equipos por medio de un manejo manual.

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i. DETERMINACION DE LOS COMPONENTES DEL

SISTEMA SEMI-AUTOMATIZADA

Las granjas productoras de cerdos deben considerar una cantidad suficiente de

comederos6 y bebederos7 de acuerdo a cada etapa de desarrollo de los cerdos, así como al

tipo de instalación esto será limitante en cuanto a que cada cerdo tenga acceso libre al agua

y al alimento sin competir con los demás animales y sin realizar esfuerzo físico más allá del

necesario para no consumir energía extra.

6. Objetos donde son depositados los alimentos para los animales.7. Suministros constantes de agua que existen dentro de los corrales.

c. TECNOLOGIA AUTOMATIZADAS

La automatización es un sistema donde se transfieren tareas de producción,

realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos.

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:

La parte operativa.- Son los elementos que hacen que la maquina se mueva

y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa

son los accionadores de las maquinas como motores, cilindros compresores

y los captadores como fotodiodos, finales de carrera8, etc.

La parte de mando.- Suele ser un Autómata Programable (tecnología

programada), aunque hasta hace muy poco se utilizaban tarjetas electrónicas

o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada9). En un sistema de

fabricación automatizado el autómata programable esta en el centro del

sistema.

i. OBJETIVOS DE LA AUTOMATIZACION

Mejorar la productividad de la granja, reduciendo los costos de producción y

mejorando la calidad de la misma.

Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos

penosos e incrementando la seguridad.

Realizar las operaciones difíciles de controlar intelectual y/o manualmente.

Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades

necesarias en el movimiento preciso.

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Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes

conocimientos para la manipulación del proceso productivo10.

Integrar la gestión y producción.

8. Se refiere a todos los equipos que son destinados a ser mandados.9. Se refiere a todos los dispositivos diseñados al control de un sistema.10. Sistema elaborado de lazo cerrado para obtener un producto final.

ii. PLANOS DE UBICACIÓN

Los alojamientos para los animales en una explotación ganadera pueden adoptar

muchas variantes como es lógico pues, según sea el ganado a cobijar, vacuno, cerda,

avícola, etc. Y aun dentro de una misma especie, la edad de los animales, adultos, crías,

madres, etc.

iii. CONCEPTOS DE CLIMATIZACION

La climatización consiste en crear unas condiciones de temperatura, humedad y

limpieza del aire adecuadas para la comodidad dentro de los edificios, Dentro de la

climatización se distinguen la calefacción11, o climatización de invierno, y la refrigeración12

o climatización de verano.

La climatización puede ser natural o artificial. Pero el confort térmico13, vital para el

bienestar, está sujeto a tres factores:

El factor humano. La manera de vestir, el nivel de actividad y el tiempo

durante el cual las personas permanecen en la misma situación, influye sobre

la comodidad térmica.

El espacio. La temperatura de radiación14 y la temperatura ambiental.

El aire. Su temperatura, su velocidad y su humedad.

Entre estos factores, el humano es lo más imprevisible. Por otra parte, los otros

factores pueden ser controlados con el objetivo de ofrecer una sensación de bienestar.

El cambio de la manera de construir los edificios, los métodos de trabajo, y los

niveles de ocupación han creado nuevos parámetros a los que los diseñadores ahora deben

http://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n

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prestar atención. Los edificios modernos producen, hoy día, muchas más cargas térmicas

que hace 50 años, por varios motivos:

La radiación solar. Con el desarrollo de los nuevos edificios, las nuevas

técnicas han favorecido el empleo del cristal y el incremento térmico es

considerable cuando la radiación solar los atraviesa.

11. Climatización por aire caliente de un ambiente.12. Climatización por aire frio de un ambiente.13. Ambiente cómodo y climatizado.14. Emanación de calor de un objeto o persona.

La ocupación. El número de inquilinos aumenta constantemente en los

edificios, generando cada uno 120 W de carga térmica.

La ofimática15. Ordenadores, impresoras, y fotocopiadoras, son una parte

integral de las oficinas modernas y generan cargas térmicas importantes.

La iluminación. Muchos Grandes Almacenes modernos pueden calentarse

gracias únicamente a su sistema de iluminación, obteniendo un promedio de

15 a 25 W/m², y al calor producido por los usuarios. Esta situación es

bastante frecuente en Europa.

La ventilación. La introducción de aire exterior en el edificio puede

modificar la temperatura interna de éste, lo cual puede suponer un problema

cuando el aire exterior está a 30°C.

iv. MODO DE REFRIGERACION

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La ventilación industrial se refiere al conjunto de tecnologías que se utilizan para

neutralizar y eliminar la presencia de calor, polvo, humo, gases, condensaciones, olores,

etc., en los lugares de trabajo, que puedan resultar nocivos para la salud de los trabajadores.

Muchas de estas partículas disueltas en la atmósfera16 no pueden ser evacuadas al exterior

porque pueden dañar el medio ambiente.

15. Conjunto de elementos de oficina.16. Ambiente en el cual se encuentra.

v. TIPOS DE VENTILACION

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TUNEL

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Si los aparatos se instalan en los frontales del edificio, se puede extraer el aire

directamente del recinto17 o bien por encima del cielo raso, si existe. En este caso el espacio

hasta el tejado actúa de plenum en depresión, uniformando la extracción a través de

aberturas con rejilla, distribuidas por toda la superficie del mismo. Si estos aparatos

murales se disponen como impulsores, insuflando18 aire al recinto, la ponen en sobre

presión.

17. Se refiere a la granja en su estructura.18. Se refiere al tipo de ventilación que se le da para extraer el aire concentrado.

vi. MODO DE CALEFACCION

Sistema diseñado para el incremento de temperatura o calor para un fin especifico y

para un lugar o área.

SELECCIÓN DE COMPONENTES DE MAQUINAS

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GA - Calentadores de aire para colgar

Los calefactores de aire para colgar GA han sido diseñados para suministrar calor a

un bajo coste y en una amplia variedad de aplicaciones: invernaderos, granjas, naves

industriales...

Características.-

Eficacia térmica del 100%.

Ajuste manual del grado de calor.

Fácil de instalar y manejar.

Funciona con Gas Licuado de Propano19.

Válvula solenoide20 doble para cortar el paso del gas.

Interruptor de seguridad para evitar el sobrecalentamiento.

Sensor de presión para detectar bloqueos en el paso del aire.

Protección exterior de acero inoxidable y cámara de combustión21.

Equipo eléctrico alojado en caja de protección IP55.

19. Tipo de químico que sirve para que funcione el equipo.20. Se refiere al tipo del ajustador de válvula.21. Recinto de quemado de combustible.

3.2.2 GRANJA DE CERDOS

Las necesidades de consumo de agua por día en los cerdos varía según la especie,

raza, edad, sexo, peso, las condiciones ambientales en el recinto (temperatura y humedad

relativa), alimento (por su contenido de sodio, potasio y proteína22, y por su cantidad de

humedad) y rendimiento productivo.

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a. CARACTERISTICAS

Los cerdos reciben diferentes nombres de crianza:

Gorrino, cuando son menores de 4 meses de edad.

Cochinillo, cuando todavía maman.

Verraco, al cerdo macho que se destina a la reproducción.

Cochino, a los cerdos cebados para la matanza.

Lechón, al cerdo macho de cualquier edad. En Argentina, Uruguay, Chile,

México y España, a los que maman.

Cocha, o Gocha, otro nombre para la hembra del cerdo.

Piara, se llama a un grupo de cerdos.

Puerco, cochino cebado.

Chancho, Chancha, cerdo macho ó hembra de cualquier edad.(en Uruguay

y Argentina)

b. PROGRAMA DE ALIMENTACION

En el caso de los cerdos existe el periodo de crianza que va desde:

Iniciación: Del nacimiento hasta la etapa del destete. (0-3 meses de edad)

o Alimentación: Es a libre acceso y se debe dar en harina o migaja fina23,

teniendo niveles constantes de energía

22. Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos, desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más versátiles y más diversas.

23. Alimento para animales de granja.

Crecimiento: 3 meses-5 meses (40 kg aprox.)

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o Alimentación: También en migaja y manteniendo el nivel de energía

que por lo general el recomendado va de 2900 Kcal. y proteína de 20 a

15.8%.

Desarrollo: Machos y hembras de 5 meses hasta que consiguen entre 80 y 100

kg. de peso vivo.

o Alimentación: Es importante señalar que la energía se mantiene en el

mismo nivel y aquí la proteína se desplaza hasta 12%.

Etapa de Reproducción: Cerdas seleccionadas para madres.

o Alimentación: Reduciendo el nivel de proteína.

c. EL AGUA

En el área de producción cumple funciones de gran importancia, como agua de

bebida, como medio de mejora de la eficiencia alimenticia, como vehículo para

antibióticos24 y vacunas.

3.2.3 CAMPO DE ACCION

Hoy en día se ve la demanda de cerdos de calidad que existen en el mercado25 para que

llegue al consumidor por medio de este tipo de tecnología se puede obtener una gran

cantidad de producción.

4 HIPOTESIS

4.1 HIPOTESIS GENERAL

En el diseño del sistema automatizado comprende las funciones de refrigeración y

calefacción de granjas industriales avícolas reduciendo así trabajos arduos manualmente,

aplicando una metodología de mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes

conocimientos para la manipulación del proceso.

24. Es una sustancia química producida por un ser vivo o derivada sintética, de ella que a bajas concentraciones mata o impide el crecimiento de ciertas clases de microorganismos sensibles.

25. Lugar donde se vende el producto final.

4.2 HIPOTESIS SECUNDARIAS

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Con la elaboración de fácil manejo para las diversas tareas identificadas, se tiene una

mejor calidad del producto.

El sistema diseñado responde a las exigencias en el área de producción sin riesgos de

mortalidad.

Las pruebas del sistema automatizado se verifican con el funcionamiento.

5 METODOS DE INVESTIGACION

Los métodos de investigación a utilizar son los siguientes:

5.1 Métodos Empíricos

Dentro de los métodos empíricos a utiliza están los siguientes métodos:

Observación.- Al realizar una inspección física de la granja “EL PORVENIR”

a ser monitoreada y controlada para poder levantar los datos necesarios del

proceso para así poder dimensionar la instrumentación necesaria.

Entrevistas.- Se logro una serie de entrevistas y encuestas con las personas a

cargo de este sector y manifestaron las principales variables que intervienen para

el desarrollo de esta investigación y las principales necesidades que tienen, junto

con las normas internacionales e internas que deben cumplir y el alcance que

desean darle al monitoreo y control de climatización.

5.2 Métodos Teóricos

Dentro de los métodos teóricos a utilizar están los siguientes métodos:

Inducción y Deducción.- Con todos los datos recolectados gracias a la aplicación

de los métodos empíricos deducimos las necesidades para la corrección de nuestra

problemática con hipótesis y razonamientos lógicos para seguir un esquema

adecuado en nuestra investigación.

Matemáticos.- Utilizamos todas las herramientas de Ingeniería para realizar los

cálculos que se vieron en materias para el manejo de automatización de las

magnitudes de las variables del proceso, la instrumentación electrónica que

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intervendrá en nuestra investigación y distancias entre los puntos de montaje de

todos los dispositivos.

6 LOS RESULTADOS ESPERADOS

La solución planteada para nuestra problemática es la siguiente:

El hardware del sistema:

Sensores de humedad

Sensores de temperatura

Sistema de control para modular la climatización

o Sistemas para el control de calefacción esto dependerá del clima deseado

o Sistemas para el control de la ventilación esto dependerá del clima deseado

Codificación por medio analógico/digital y digital analógico

o Conversor A/D

o Microcontrolador

o Conversor D/A

Etapa de potencia para el equipo

El software del sistema:

Programación por medio del lenguaje ensamblador PIC.

Revisión a prueba de errores.

7 TAREAS DE INVESTIGACIÓN

7.1 INFORMACIÓN PRIMARIA

Tenemos las siguientes actividades:

Recolectar datos: Comenzar con todos los parámetros físicos que interviene en

nuestro proceso como ser humedad, temperatura, edad de los cerdos, calibración de

equipos, etc.

Reducir datos: En esta etapa resumimos todos los datos recolectados de manera

adecuada.

Analizar datos: Al analizarlos podemos observar que la temperatura con la

humedad toman una alta relación con el giro de los motores de ventilación como el

de calefacción.

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7.2 INFORMACIÓN SECUNDARIA

Tenemos las siguientes actividades:

Informe en borrador luego de recolectar datos: Hacemos un breve resumen con

los datos recogidos en campo, entrevistas y otros para así dar forma a nuestra

investigación

Reducir datos y hacer un informe final: Dentro de este informe ya tenemos una

ingeniería básica de resumen para la mejor solución de nuestra investigación.

Analizar datos: Verificamos nuestro informe final para corregir algún detalle de

nuestra ingeniería básica.

Interpretar datos: Con nuestra ingeniería básica completamente terminada y

revisada damos curso a realizar nuestra Tesis Final de Grado organizando toda

nuestra investigación para presentar nuestra propuesta final y la solución a nuestra

problemática.

8 CRONOGRAMA

SEMANAS ====>> 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª

TAREAS

Recolectar Datos

Reducir Datos

Analizar DatosDiseño de procedimientos para las diferentes tareas

Redaccion del borrador

Revision

Informe Final

9 ESTRUCTURA - INDICE DE CAPITULOS (Solo en Tesis)

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CAPITULO I. INTRODUCCION

Antecedentes

Planteamiento del problema

Objetivos

Metodología

Hipótesis

Justificación

Resultados

Significación práctica

CAPITULO II. TECNOLOGÍA PARA GRANJAS PORCINAS

Sistemas semi-automatizados y automatizados

Variables de control de climatización

o La temperatura por radiación solar y la ambiental

o Humedad relativa del aire

Especificación y selección de equipos de climatización

o Ventiladores o sustractores se utilizan para eliminar el calor

o Calefactores es para un incremento de temperatura

Diseño del sistema de control automático

o Procesamiento de datos A/D de los sensores

o Análisis del microcontrolador

o Actuadores controlados para la etapa de potencia

Planos de ubicación para equipos

o Análisis para una máxima eficiencia de los equipos

o Ubicación para una fácil instalación y mantenimiento

Descripción de una granja porcina

o Estudios de clasificación por tipos de cerdos

o Normas de sanidad e higiene para una granja de cerdos

o Etapas de clima para su respectivo crecimiento del cerdo

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CAPITULO III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CAPITULO IV. BIBLIOGRAFIA

CAPITULO V. ANEXOS

10 BIBLIOGRAFIA

Características de los cerdoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Cerdo

Recomendaciones básicas para la alimentación de animales menores, (aves, ovinos cerdos, etc.)

http://www.fastonline.org/CD3WD_40/LSTOCK/002/LSFeed/Alimentacion/alimen04.htm

Palacios – López MICROCONTROLADORES PIC 16F84 Desarrollo de proyectos 2da. Edición editorial QUARK 2006

Granjas Industriales Iwww.soler-palau.com.mx/pdf/formacion_01_34.pdf

Hojas Técnicas S&P, Ventilación de granjas Industriales IIwww.soler-palau.com.mx/pdf/formacion_01_35.pdf

TRIVIC SL, Ctra. Manlleu, 71, Barcelona, Madridwww.trivic.com

AIRETECNICAS.A., Ventilación y Calefacción www.airetecnica.com.co/PDF%B4s/Guia%20de%20Ventilacion%20avicola.pdf

http://www.airetecnica.com.co/PDF%B4s/Guia%20de%20Ventilacion%20avicola.pdf

http://www.trivic.com/

http://www.soler-palau.com.mx/pdf/formacion_01_35.pdf

http://www.soler-palau.com.mx/pdf/formacion_01_34.pdf

http://www.fastonline.org/CD3WD_40/LSTOCK/002/LSFeed/Alimentacion/alimen04.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Cerdo

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ANEXOS

Controlador y Microcontrolador (Alberto Brillat 1990 pp. 150 - 180)

Recibe el nombre de controlador el dispositivo que se emplea para el gobierno de

uno o varios procesos. Por ejemplo, el controlador que regula el funcionamiento de un

horno dispone de un sensor que mide constantemente su temperatura interna y, cuando

traspasa los límites prefijados, genera las señales adecuadas que accionan los efectores

que intentan llevar el valor de la temperatura dentro del rango estipulado.

Aunque el concepto de controlador ha permanecido invariable a través del tiempo,

su implementación física ha variado frecuentemente. Hace tres décadas, los controladores

se construían exclusivamente con componentes de lógica discreta, posteriormente se

emplearon los microprocesadores, que se rodeaban con chips de memoria y E/S sobre una

tarjeta de circuito impreso. En la actualidad, todos los elementos del controlador se han

podido incluir en un chip, el cual recibe el nombre de microcontrolador. Realmente

consiste en un sencillo pero completo computador contenido en el corazón (chip) de un

circuito integrado.

Aplicación. Antes de seleccionar un microcontrolador es imprescindible analizar los

requisitos de la aplicación:

Procesamiento de datos: En ese caso debemos asegurarnos de seleccionar un

dispositivo suficientemente rápido para ello.

Entrada Salida: para es conveniente dibujar un diagrama de bloques del mismo,

de tal forma que sea sencillo identificar la cantidad y tipo de señales a controlar.

Consumo: Lo más conveniente en un caso como éste puede ser que el

microcontrolador esté en estado de bajo consumo pero que despierte ante la

activación de una señal (una interrupción) y ejecute el programa adecuado para

procesarla.

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Memoria: para detectar las necesidades de memoria de nuestra aplicación

debemos separarla en memoria volátil (RAM), memoria no volátil (ROM, EPROM,

etc.) y memoria no volátil modificable (EEPROM). Este último tipo de memoria

puede ser útil para incluir información específica de la aplicación como un número

de serie o parámetros de calibración.

Desarrollando Necesitamos una señal de referencia que está situada en los cero

voltios de la señal sinusoidal.

Esto lo conseguimos mediante un circuito que detecta cada cruce por cero de la red

alterna 220V, con una salida de cruce por cero con referencia a +5 V DC y con un periodo

de 10 milisegundos, para poder hacer la interrupción del cruce por ceros en la entrada de

interrupción externa de microcontrolador.

A partir de ese instante programaremos pulsos de tiempo variable que nunca llegarán

a tener más duración más allá del siguiente impulso de referencia y que una vez agotado

daremos un impulso pequeño de disparo del triac.

Al pasar esta corriente eléctrica por la lámpara haremos que se ilumine al 100 %.

Voltaje de la red alterna 220V Señal rectificada y pulsos de cruce por cero.

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1º.- Necesitamos una señal de referencia que está situada en los cero voltios de la

señal sinusoidal.

Si a la salida de la toma intermedia de 220V AC colocamos un rectificador33 de

onda completa obtenemos una señal de igual nombre. Esta señal la introducimos en un

circuito disparador para transformarla en una señal cuadrada positiva de +5voltios de

amplitud.

2º: Con los flancos34 de bajada de esos impulsos situados alrededor de los cero

voltios activaremos la interrupción externa INT y subiremos la bandera INTF.

A partir de ese instante programaremos pulsos de tiempo variable que nunca

llegarán a tener más duración más allá del siguiente impulso de referencia y que una vez

agotado daremos un impulso pequeño de disparo del triac.

Fuente de alimentación y circuitos para obtener la señal de referencia de T= 10

mseg.

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Circuito detector de cruce por cero

Proyecto: Regulador de giros de motor.

Condiciones de funcionamiento según sensor de temperatura:

Este montaje está formado por un motor.

El motor está siendo controlado por el microcontrolador

El microcontrolador está siendo disparado por la variación de conversor analógico

digital

Esta variación del conversor analógico digital es dada por el sensor de

temperatura.

También el disparo está formado por una sección de sincronismo que es el diseño

del cruce por cero gracias a este hay una señal para que se haga el disparo correctamente

haciendo que el triac dispare dentro de los 10ms.

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Diagrama del circuito

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Técnica Utilizada para la investigación

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CONTENIDO

INDICE…………………………………………………………………………………………………………………Pag.

1.Antecedentes……………………………………………………………………………………………………2

1.1Datos de la granja………………………………………………………………………………..2

1.2Quehacer tecnologicosobre la tematica de estudio……………………………..2

2.Planteamiento del problema…………………………………………………………………………….3

2.1Identificacion del problema………………………………………………………………….3

2.2Situacion problemática…………………………………………………………………………3

2.3Formulacion del problema……………………………………………………………………3

2.4Problema de investigacion……………………………………………………………………3

2.5Objetivos……………………………………………………………………………………………..3

2.6Preguntas de investigación…………………………………………………………….…….4

2.7Delimitacion de la investigación…………………………………………………………..4

2.8Justificación…………………………………………………………………………………………5

2.9Viabilidad…………………………………………………………………………………………….5

3.Marco referencial……………………………………………………………………………………………..5

3.1Marco conceptual………………………………………………………………………………..5

3.2Marco teorico………………………………………………………………………………………6

4.Hipotesis………...................................................................................................15

4.1Hipotesis general……………………………………………………………………………….15

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2.2Hipotesis secundarias………………………………...………………………………..……15

5.Metodos de investigación……………………………………………………………………………….16

5.1Metodos empiricos…………………………………………………………………………….16

5.2Metodos teoricos……………………………………………………………………………….16

6.Los resultados esperados……………….................................................................17

7.Tareas de investigación…………………………………………………………………………………..17

7.1Informacion primaria…………………………………………………………………………17

7.2Informacion secundaria…………………………………………………………………….18

8.Cronograma…………………………………………………………………………………………………..18

9.Estructura………………………………………………………………………………………………………19

10.Bibliografia…………………………………………………………………………………………………..20

Anexos………………………………………………………………………………………………………………21

sistema de control automático en granjas porcinas

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