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ESTACIONAMIENTO AUTOMATIZADO

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Alí Mtz

on 19 August 2013

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Transcript of ESTACIONAMIENTO AUTOMATIZADO

Input 1
Los estacionamientos públicos tanto exteriores como interiores cuentan con un tope mecánico de seguridad debajo del automóvil, el usuario solicita su boleto y al posicionar su automóvil sobre el espacio libre en el estacionamiento una plataforma se eleva lentamente en la parte de abajo del automóvil de tal manera que se impida retirarlo del lugar sin pagar la cuota al estacionamiento.

Ésta tecnología no se ha incluido en ningún otro estacionamiento en el mundo.
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
CASTREJO RODRIGUEZ RUBY
CRUZ HERNANDEZ EMMANUEL ALEJANDRO
DIAZ VALDES MARIA DE JOSE
MARTINEZ JIMENEZ ALI SINUHE

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
DISEÑO DE UN SISTEMA INTERFACE HOMBRE-MAQUINA (HMI) DE CONTROL DE ACCESO VEHICULAR EN ESTACIONAMIENTO DEFINITIVO EN UNA ESCUELA
ANTECEDENTES
GENERALIDADES
JAPON
ME
XI
CO
ENTORNO LEGAL
Según la Norma Técnica complementaria para el Proyecto Arquitectónico,
los institutos politécnicos deberán tener un cajón de estacionamiento por cada 40m2
(Capítulo 1, sección 1.2.1). También nos indica
las dimensiones que debe tener cada cajón de estacionamiento (5 x 2.4 m)
, y se puede permitir que el 60% de los espacios sea destinado a vehículos compactos (4.2 x 2.2 m).
D
eberá haber un cajón reservado para gente con discapacidad
(5 x 2.4 m)
por cada 25 lugares
y debe tener un paso peatonal a cada lado.
La tabla 1.1 indica el ancho de los pasillos de circulación dependiendo del ángulo en el que se encuentre el cajón de estacionamiento.
TABLA 1.1.Relación de ancho de pasillo con respecto a la inclinación del cajón.
ENTORNO GENERAL
ENTORNO SOCIAL
En relación con los vehículos, se conoce como estacionamiento al espacio físico donde se deja el automóvil por un tiempo indeterminado.

En México se le llama pensión al lugar donde se pueden dejar, especialmente de noche, los vehículos a cambio de un pago por hora, semanal o mensual. En los países donde el automóvil es de uso habitual, instalaciones para el estacionamiento son construidas junto a edificios para facilitar el movimiento de los usuarios y ofrecer seguridad a sus vehículos; esto suele ser en garajes construidos en los sótanos de los mismos.

En muchos núcleos urbanos se implementan desde la década de 1990 esquemas de estacionamiento regulado con el objetivo de garantizar un espacio de estacionamiento mínimo para los residentes de una zona concreta y fomentar la rotación de vehículos de no residentes estacionados. El gran inconveniente de éste sistema es que es de pago.
ENTORNO ECONÓMICO
El presente proyecto está enfocado a la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Azcapotzalco que tiene una alta demanda en el estacionamiento en sus instalaciones debido a esto los alumnos tienen el problema de dejar su vehículo afuera de la está institución, teniendo que pagar una cantidad de 20 pesos el día, también enfrente de esta hay un estacionamiento que cobra 10 pesos la hora y un alumno está sujeto a tener su carro un mínimo de 6 horas en clases normales.
La tabla 1.2. muestra los elementos en los que se ha aplicado la tecnología para optimizar los tiempos de entrada y salida dentro de un estacionamiento, por ejemplo anteriormente el pago del estacionamiento se realizaba en una taquilla donde una persona recibía el dinero y accionaba la salida del automóvil, para evitar la pérdida de tiempo durante este proceso se han aplicado en los estacionamientos modernos módulos de pago que calculan la tarifa, reciben el dinero y sellan el boleto de manera que el cliente sólo se dirige a la salida.

La mayoría de estos elementos se relacionan entre sí, la boletera que entrega el boleto al conductor en donde se indica la hora de entrada, el módulo de pago utiliza el boleto entregado y el módulo de barrera que exige el boleto pagado para permitir la salida del automóvil.
ENTORNO TECNOLÓGICO
TABLA 1.2.Elementos tecnológicos propios de un estacionamiento público.
SITUACIÓN ACTUAL
La Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Azcapotzalco , corresponde a un sector crítico en materia de movilidad en la Ciudad, ya que presenta grandes problemas en el lugar de un estacionamiento dentro de la escuela y por lo tanto es necesario implementar un sistema inteligente capaz de dar solución al problema de optimizar la designación de lugares para los alumnos y docentes. La figura 1.8 muestra el mapa de localización de la institución.
NORMATIVIDAD
Se especifican las normas a las que se sujetarán la investigación y desarrollo del proyecto.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la institución no se cuenta con un sistema capaz de administrar los espacios del estacionamiento; los alumnos, pierden mucho tiempo buscando espacios y en algunas ocasiones dinero por dejar su vehículo en un estacionamiento que está frente a la escuela, los alumnos se han quejado en muchas ocasiones del mal sistema que hay en la escuela, ya que cuando el policía de la entrada cree que ya no hay lugares, va a revisar si hay o no disponibilidad y se pierden entre 10 y 15 minutos.
Análisis funcional del sistema (FODA).
Procedimiento para el “control y autorización de acceso al estacionamiento
Normas Nacionales.
Normas Internacionales.
CONTENIDO
FODA
Mejor distribución en los lugares de la Unidad.
Seguridad para los vehículos
30 lugares en el área de posgrado más para los alumnos
Fortalezas
FORTALEZAS
ANALISIS FUNCIONAL DEL SISTEMA
Aplicable a diversos lugares como edificios de trabajo, plazas comerciales, lugares muy concurridos, entre otros.
OPORTUNIDADES
Reducción de tiempo en búsqueda de lugar disponible.
Lugar de trabajo ESIME UA
Sistema de calidad.
Posicionamiento en el mercado.
Reducción de costos de los componentes.
Oportunidades
DEBILIDADES
Falta de capital.
Poca experiencia en el ramo.
Tiempo largo de realización del proyecto.
El turno matutino la demanda es mucho mayor que en el turno vespertino.
Demanda tan alta en los lugares ofertados por la unidad.
Debilidades
AMENAZAS
No lograr la aceptación de esta nueva idea.
Implementación de nuevas tecnologías en otros países del mundo.
Mayor poder adquisitivo de otras entidades de desarrollo tecnológico que pudiesen encontrar el mismo nicho de mercado.
Amenazas
Procedimiento para el “control y autorización de acceso al estacionamiento”.
NOM – IEC – ASME – ASTM – NMX – NYCE.
Normas Oficiales Nacionales e Internacionales
IEC
Institute of Electrical and Electronics Engineers
NOM-001-SEDE 2012.
Establece las especificaciones técnicas que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades.

NOM-Z-68-1986 Norma Dimensiones y formatos de láminas de dibujo.
Establece los lineamientos de dibujo con respecto a factores en un plano.

NOM-Z-56-1986 Norma de letras de dibujo técnico.
Establece las características de las letras, que se emplean en los dibujos técnicos y documentos afines.
 
NOM-2-4-1986 Norma tipología líneas de dibujo técnico.
Establece las especificaciones que se deben tener las líneas que se emplean en el trazo de dibujos técnico.
NOM
Norma Oficial Mexicana
ASTM
American Society for Testing and Materials, Standard Material Specifications
ASME B16.5
Es la norma de bridas más utilizada en el mundo.

ASME B16.47
Complementa a la ANSI B16.5 con materiales, rangos de presión y temperaturas.
ASME
American Society of Mechanical Engineers
NMX - NYCE
Normas Mexicanas – Normalización y certificación electrónicas.
Establecer los criterios y requisitos mínimos de diseño arquitectónico que deberán cumplir las edificaciones.
NORMA A.010 Condiciones generales de diseño.
Reglamento de estacionamientos públicos del Distrito Federal.
Establece los lineamientos de la estructuración, funcionamiento, tarifas, instalación, operación, medidas de seguridad y distribución de los estacionamientos destinados a diferentes rubros en el distrito federal.
Ley de establecimientos mercantiles del Distrito Federal.
Diseñar un sistema HMI para administrar la capacidad de un estacionamiento definitivo en una escuela mediante Sistemas de control y adquisición de datos (SCADA) y Controladores lógicos programables (PLC).
OBJETIVO GENERAL
En el Distrito Federal existen diversas empresas que se dedican a la automatización de estacionamientos, como se muestra en la figura 1.1 con la finalidad de aumentar el número de espacios dentro de los mismos; para esto emplean elevadores y pueden implementar varios pisos.
LOCALES
FIGURA 1.1
SAN FRANCISCO
En un paso más hacia un mundo más ordenado e inteligente, el estado de San Francisco (Estados Unidos) está a punto de poner fin al problema generado por el 30% de los vehículos que circulan en el centro de la ciudad a la caza de un lugar para estacionar.

La idea consiste en colocar en cada lugar de estacionamiento útil de la ciudad una red de dispositivos compatibles con receptores GPS convencionales que sean capaces de ofrecer la información necesaria al público en tiempo real sobre lugares disponibles para estacionar.
●Diseño de interfaz gráfica HMI.
Diseño del sistema mecánico.
●Diagramas.
●Memoria de Calculo.
●Simulación.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
El tope se encuentra a la misma altura que suelo del estacionamiento, cuando el automóvil entre al cajón de estacionamiento tocará los rodillos del tope, realizará cierta presión sobre los mismos y esto le índica al sistema el descenso, los rodillos tendrán su eje de giro en la caja que los contendrá y las llantas delanteras del automóvil reposarán sobre el espacio que queda entre los rodillos y sobre éstos.
Funcionamiento del Tope
Central Hidráulica: Es un conjunto formado por un motor- bomba, es el deposito donde se almacena todo el aceite necesario, a demás un grupo de válvula instalado en la central es el cerebro junto con el cuadro eléctrico.
Conducción: El grupo de válvulas puede ser rígida o flexible.
Pistón: Cilindro vertical constituido por un vástago, un cilindro exterior y una camisa que al llenarse de aceite provoca un movimiento ascendente moviendo la cabina hacia arriba.
Ascensor Hidráulico: Es la energía necesaria para la elevación de la carga, se trasmite por una bomba con motor de accionamiento eléctrico que trasmite un fluido hidráulico a un cilindro que actúa directamente o indirectamente sobre la superficie que se desee desplazar.
Consideraciones
Se denomina sensor a todo elemento que es capaz de transformar señales físicas en señales eléctricas. Esta medición pasa a través de un convertidor analógico digital, un computador y un display para ser leídos por el operador.

Clasificación de los sensores.
Sensor de Presencia.
Sensor Inductivo.
Sensor Capacitivo.
Sensor Volumétrico.
Sensor de Movimiento.
Sensores.
Un control lógico programable es una computadora usada en la automatización industrial para automatizar procesos electromecánicos; Están diseñados para múltiples señales de entrada y salida.

PLC Micrologix 1000 incluye memoria interna para almacenar programas, 32 puertos digitales de entrada y salida y un puerto de comunicaciones.
PLC (Programmable Logic Controller)
Es un software para computadoras que permite controlar y supervisar procesos a distancias. Facilita la retroalimentación en tiempo real con los dispositivos de campo (sensores y actuadores) y controlando el proceso automáticamente.

Funciones principales de sistema:
Supervisión remota de instalaciones y equipos
Control remoto de instalaciones y equipo.
Procesamiento de datos.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
Está interfaz es la que nos permite la interacción entre un ser humano y una máquina o sistema.
El Sistema HMI Necesita 2 componentes Entradas o Inputs y Salidas u Outputs.
Con este sistema se busca:
Captar la situación de forma rápida
Crear condiciones para la toma de decisiones correctas
Garantiza la confiabilidad al máximo.
Permite a los usuarios manipular los objetos que se presenten, con las acciones que correspondan con el mundo físico.
HMI Human – Machine Interface
¿PORQUE UN TOPE?
Central Hidráulica
: Es un conjunto formado por un motor- bomba, es el deposito donde se almacena todo el aceite necesario, a demás un grupo de válvula instalado en la central es el cerebro junto con el cuadro eléctrico.
Conducción
: El grupo de válvulas puede ser rígida o flexible.
Pistón
: Cilindro vertical constituido por un vástago, un cilindro exterior y una camisa que al llenarse de aceite provoca un movimiento ascendente moviendo la cabina hacia arriba.
Ascensor Hidráulico
: Es la energía necesaria para la elevación de la carga, se trasmite por una bomba con motor de accionamiento eléctrico que trasmite un fluido hidráulico a un cilindro que actúa directamente o indirectamente sobre la superficie que se desee desplazar.
CONSIDERACIONES
Se denomina sensor a todo elemento que es capaz de transformar señales físicas en señales eléctricas. Esta medición pasa a través de un convertidor analógico digital, un computador y un display para ser leídos por el operador.

Clasificación de los sensores.
Sensor de Presencia.
Sensor Inductivo.
Sensor Capacitivo.
Sensor Volumétrico.
Sensor de Movimiento.
SENSORES
Un control lógico programable es una computadora usada en la automatización industrial para automatizar procesos electromecánicos; Están diseñados para múltiples señales de entrada y salida.

PLC Micrologix 1000 incluye memoria interna para almacenar programas, 32 puertos digitales de entrada y salida y un puerto de comunicaciones.
PLC (Programmable Logic Controller)
Es un software para computadoras que permite controlar y supervisar procesos a distancias. Facilita la retroalimentación en tiempo real con los dispositivos de campo (sensores y actuadores) y controlando el proceso automáticamente.

Funciones principales de sistema:
Supervisión remota de instalaciones y equipos
Control remoto de instalaciones y equipo.
Procesamiento de datos.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
Está interfaz es la que nos permite la interacción entre un ser humano y una máquina o sistema.
El Sistema HMI Necesita 2 componentes Entradas o Inputs y Salidas u Outputs.
Con este sistema se busca:
Captar la situación de forma rápida
Crear condiciones para la toma de decisiones correctas
Garantiza la confiabilidad al máximo.
Permite a los usuarios manipular los objetos que se presenten, con las acciones que correspondan con el mundo físico.
HMI Human – Machine Interface
MARCO TEÓRICO
IEC 1131

Estandarizar los controladores programables en información general, Requerimientos de equipo y pruebas, Lenguajes de programación.



IEC 1131-3

Define dos lenguajes gráficos y dos basados en texto para su uso en la programación de controladores.

 

IEC 61131-3

Se refiere a los autómatas programables (AP p PLC) y a sus periféricos correspondientes, tales como: Los equipos de programación y depuración, Equipos de ensayo y los interface hombre-máquina.
ASTM B33
Establece las características de los conductores empleados para las conexiones electricas
NMX-I-236-NYCE
Especifica los requerimientos mínimos de un sistema de cableado para telecomunicaciones en edificios comerciales, así como especificar los requerimientos de los componentes, distancias de cableado, las configuraciones de conexión y la topología.
Norma la apertura, el servicio y el fomento a la construcción de los estacionamientos públicos en el Distrito Federal.

El servicio al público de estacionamiento consiste en la recepción, guarda, protección y devolución de los vehículos en los lugares autorizados, pudiendo prestarse por hora, día o mes, a cambio del pago que señale la tarifa autorizada.
BRIDAS
UNIDAD DE POTENCIA
MEMORIA DE CALCULO
TOPE MECANICO
TUERCAS
El incremento de adquisición de vehículos en México, como en otros países, ha provocado un crecimiento significativo de problemas vehiculares, desde hace muchos años se ha querido dar solución al caos diario que estos provocan, éste proyecto se enfoca al control de flujo vehicular dentro de un estacionamiento y solucionará la pérdida de tiempo de los alumnos.

Se determinó que los aspectos principales que se deben solucionar en un estacionamiento son; el excesivo tiempo de búsqueda de lugares libres a la entrada, accidentes dentro del estacionamiento, robo del automóvil y el excesivo tiempo de espera al salir.
JUSTIFICACIÓN
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
DISEÑO DE UN SISTEMA INTERFACE HOMBRE-MAQUINA (HMI) DE CONTROL DE ACCESO VEHICULAR EN ESTACIONAMIENTO DEFINITIVO EN UNA ESCUELA
GRACIAS POR SU ATENCION
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