Scielo RSS <![CDATA[Ingeniería, investigación y tecnología]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1405-774320180004&lang=es vol. 19 num. 4 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Análisis de la variabilidad de las precipitaciones en el Estado de Zacatecas, México, por medio de información satelital y pluviométrica]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400001&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen El estado de Zacatecas presenta una distribución estacional de las lluvias que provoca impacto negativo en la ganadería, agricultura y sistemas de abastecimiento de agua público-urbano, que se ha intensificado en la última década. Los registros de lluvia en esta región son escasos debido a la baja densidad de estaciones pluviométricas y por diversos factores no climáticos; especialmente los asociados en la medición de la observación. El objetivo de este estudio fue realizar una cuantificación espacial y temporal de la precipitación en la región del estado de Zacatecas. El análisis de las lluvias se realizó para los meses de verano de junio a septiembre durante el periodo de 2001 a 2010, usando diversas fuentes de registros climáticos de lluvia, pluviómetros y satelitales, para incluir mayor información en la zona de estudio. Con el desarrollo de la tecnología de sensores de satélites y su aplicación, se puede obtener en tiempo casi-real una estimación de la lluvia a escala global, por lo que en regiones donde los registros de lluvia obtenidos por métodos convencionales y que tienen ciertas limitaciones, resulta ampliamente significativa. Para obtener la variabilidad de las precipitaciones, se realizó un reanálisis utilizando un análisis estadístico multivariado en mallas regulares de precipitaciones para cada fuente. La zona de estudio presentó, en general, menor precipitación debido a que está situada entre las cuencas interiores del Centro-Norte y el Altiplano. Los resultados mostraron una correlación positiva entre los datos observados y de satélite. El análisis temporal de las precipitaciones mostró tanto periodos más húmedos como periodos más secos, que pude ser una expresión de mayor variabilidad climática.<hr/>Abstract The state of Zacatecas presents a seasonal distribution of rainfall that causes the negative impact on livestock, agricultural systems and public-urban water supply, which has intensified in the last decade. Rainfall records in this region are small due to the low density of climatic stations and non-climatic factors; especially those associated with the measurement of observation. The objective of this study was carried out a spatial and temporal quantification of precipitation in the region of the state of Zacatecas. The rainfall analysis was conducted for the summer months of June to September during the period from 2001 to 2010, using various precipitation data sources, rain gauges and satellite, to include more detailed information in the study area. With the development of satellite transmission systems, it can have a global extension, as far as the problems and limitations are concerned, it is broadly significant. To obtain the variability of precipitation, a re-analysis was performed using a multivariate statistical analysis in regular grids for each source. The study area generally presented less precipitation due to its location between the interior basins of the Center-North, such as the Altiplano. The results showed a positive correlation between the observed and satellite data. The temporal analysis of the precipitation showed both wetter periods and drier periods, which could be an expression of greater climatic variability. <![CDATA[Crecimiento de recubrimientos sobre fracturas de acero inoxidable 304 por el método Pechini]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400002&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen En este estudio se llevó a cabo el crecimiento de recubrimientos ricos en Ni por el método Pechini sobre fracturas de acero inoxidable 304, para sanar superficies de fractura de piezas metálicas. Una serie de pruebas se llevaron a cabo para establecer la temperatura de calcinación por calorimetría de barrido diferencial (DSC) a 1300°C por 10°C/min en mezclas de (CH3COO)2Ni•4H2O (acetato de níquel tetrahidratado) con HOC(COOH)(CH2COOH)2•H2O (ácido cítrico monohidratado) y precursores: HOCH2CHOHCH2OH (glicerol) y HOCH2CH2OH (etilenglicol). Los resultados mostraron que el uso de Etilenglicol es mejor que el Glicerol debido a que muestra una estabilidad térmica a menor temperatura para la calcinación. Posteriormente, fracturas cilíndricas de 0.6 x 1 cm de acero inoxidable 304 se sumergieron en una solución con Etilenglicol y, se gelaron en una mufla a 110°C por 24 h. Adicionalmente, las muestras se calcinaron a 660°C por 60 min bajo un flujo de 200 ml/ min de Ar, a velocidad de calentamiento/enfriamiento de 5°C/min para sintetizar las nanopartículas de Ni sobre las fracturas. El crecimiento del recubrimiento sobre las fracturas se llevó a cabo en un flujo de Ar de 220 ml/min a 1100°C por 60 min a una velocidad de calentamiento/enfriamiento de 10°C/min. Mediante microscopía óptica y de barrido, se observó que el recubrimiento presenta un espesor de hasta 700 μm con una serie de precipitados cuboidales mayores a 1 μm, así como fases laminares ricos en Ni, Fe y Cr.<hr/>Abstract This study presents the first results of Ni-rich coating growth by the Pechini method on 304 stainless steels fractures, in order to healing fracture surfaces of metallic parts. A series of tests were performed to establish the calcination temperature by differential scanning calorimetry (DSC) at 1300°C using a heating rate of 10°C/min in mixtures of (CH3COO)2Ni•4H2O (Nickel Acetate Tetrahydrate) with HOC(COOH)(CH2COOH)2•H2O (Citric Acid Monohydrate) and precursors: HOCH2CHOHCH2OH (Glycerol) and HOCH2CH2OH (Ethyleneglycol). Results indicate that the Ethyleneglycol precursor is better than the Glycol because it shows a thermal stability at lower temperature of calcination. Subsequently, 304 stainless steel cylindrical fractures (0.6 cm in diameter, 1 cm height) were immersed in a solution of Ethyleneglycol and these samples were gelated at 110°C for 24 h in a muffle furnace. Additionally, these samples were calcined at 660°C for 60 min under an Ar flow of 200 ml/min, using a heating/cooling rate of 5°C/min in order to synthesize the nickel nanoparticles on the fractures. Coating growth on the fractures was carried out at an Ar flow of 220 ml/min at 1100°C for 60 min at a heating/cooling rate of 10°C/ min. By optical and scanning microscopy MEB), it was observed that the coating has a thickness of ~700 μm with a series of cuboidal precipitates larger than 1 μm, as well as laminar phases rich in Ni, Fe and Cr. <![CDATA[Predicción de potencia eólica utilizando técnicas modernas de Inteligencia Artificial]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen Existe una tendencia mundial por el uso de energías limpias en sustitución de combustibles fósiles, dado el constante incremento de la demanda energética y el interés por preservar el medio ambiente. De las energías renovables en el ámbito mundial, la energía eólica es la que ha tenido más crecimiento en los últimos años. Sin embargo, en el caso de México se tienen ciertas dificultades aún para extender su uso en ciertas regiones del territorio nacional. Una dificultad es la de conocer con suficiente anterioridad cuánta energía se dispondrá para inyectar a la red eléctrica. El presente trabajo describe el desarrollo de una tecnología de Inteligencia Artificial (IA) para el pronóstico de potencia eólica basado en información meteorológica de varios años. Específicamente, se realizó una investigación detallada sobre el uso potencial de las Redes Bayesianas para estas aplicaciones de pronóstico. Se identificó la necesidad de considerar el tiempo en el proceso de pronóstico y se realizó una propuesta novedosa basada en Redes Bayesianas Dinámicas (RBD). El sistema de pronóstico se probó con datos meteorológicos del centro regional de tecnología eólica (CERTE) del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) en Oaxaca, México. Se compararon los resultados con predicciones hechas con series de tiempo y se encontraron resultados satisfactorios confirmando que las Redes Bayesianas Dinámicas son una herramienta prometedora para la predicción de la potencia eólica.<hr/>Abstract There is a worldwide trend of using clean energy instead of fossil fuels, given the steady increase in energy demand and the interest in preserving the environment. Wind energy is the renewable energy which has grown the most at global level in recent years. However, there are still some difficulties to extend its use elsewhere in the country. One of these challenges is the difficulty of knowing in advance how much energy will be available to inject into the grid. This paper describes the development of a technique of Artificial Intelligence (AI) for wind power forecast using weather information for several years. Specifically, a detailed research on the potential use of Bayesian Networks for these forecasting applications was made. The need to consider the time in the forecasting process was identified and a new proposal of Dynamic Bayesian Networks (DBN) was performed. The forecast system with Dynamic Bayesian Networks was tested with data from the regional center for wind technology (CERTE) of the National Institute of Electricity and Clean Energies (INEEL) in Oaxaca, Mexico. Our results were satisfactorily compared with forecasting results from time series techniques indicating that DBN is a promising tool for wind power forecasting. <![CDATA[Modelo de generación de humedad mediante la combinación de flujos de aire]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400004&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen Se presenta el desarrollo de un modelo híbrido para generar humedad que se obtiene con base en el principio de conservación de masa en un sistema abierto. El modelo tiene dos entradas (aire seco y vapor de agua) que se mezclan en una cámara de prueba, y una salida que libera el aire al ambiente. En el modelo general, la humedad se expresa como el cociente de la masa de vapor de agua y la masa de aire seco y mediante relaciones de gases, se obtienen las ecuaciones de humedad relativa y de temperatura de punto de rocío. En estas ecuaciones la humedad depende de seis magnitudes de entrada susceptibles de medirse y controlarse, lo cual hace posible su materialización. Con el propósito de determinar las mejores condiciones de operación de un generador de este tipo, se realizó una evaluación exhaustiva del modelo obtenido mediante variaciones razonables de las magnitudes de entrada. Como resultado de la evaluación del modelo, se encontró que la variación simultánea de dos o más magnitudes permite generar un amplio intervalo de humedad relativa (≈ 0% a 99 %) y de temperatura de punto de rocío (desde trazas de humedad hasta la saturación), que es superior al cubierto por los métodos de dos presiones, dos temperaturas y de flujo dividido usados de manera individual. El modelo se puede desarrollar sin complicaciones y tiene varias aplicaciones entre las que se encuentran el control de atmósferas de humedad en la industria farmacéutica, aire acondicionado, en la fabricación de semiconductores, así como en laboratorios de calibración y centros de investigación, entre otros.<hr/>Abstract The development of a hybrid model for humidity generation that is obtained from the principle of mass conservation in an open system is presented; the model has two inputs (dry air and water vapor) which are mixed in a test chamber, and an output that release the air to the ambient. In the obtained model, humidity is expressed as the ratio between the mass of water vapor and the dry air mass, and by the relationships of gases are obtained the equations to calculate the relative humidity and dew point temperature. In the obtained model, the humidity depends of six input quantities which are susceptible to be measured and controlled, by making it possible the realization. In order to determine the best conditions of operating a generator of this type, an evaluation of the model was obtained by reasonable variations of the input quantities. The results of the evaluation are presented, which indicate that the simultaneous variation of two or more quantities can generate a wide range of relative humidity and temperature of dew point, which is higher than covered by two pressures, two temperatures and devided flow generator. <![CDATA[Sistemas turbidíticos de baja densidad progradacionales y trampas de aceite en la Cuenca de Antepaís de Chicontepec del Paleógeno Inferior, Centro-Oriente de México]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract The Lower Paleogene Chicontepec Foreland Basin at the southern region of the Tertiary Tampico-Misantla Basin at East-Central Mexico, resulting from the loading pressure of the uplifted and thrust-folded front of the Sierra Madre Oriental, on the passive, unfolded and thermally in subsidence Cretaceous basement, during the northeastward tectonic stresses from the Laramide Orogeny, against the Tuxpan Island eastern. The foreland basin consists stratigraphically of complex low density turbidite systems, being their detached and non-channelized outer-fan lobe facies the most conspicuous, composite by disperse and discontinue sandy lenses with tight and highly cemented calcareous lithofacies, micro-fractured and with micro-vugs by dissolution. The hydrocarbons flowed vertically from the underlay Cretaceous and Upper Jurassic rocks through the NW-SE dextral transpressive strike-slip fault planes and fractures, then spread laterally toward the micro-fractured sandy lenses and within the unconformable erosive surfaces, bounding the depositional systems (systems tracts), at different levels of the Chicontepec stratigraphic column, in a hybrid petroleum system with low permeability unconventional reservoirs.<hr/>Resumen La Cuenca de Antepaís de Chicontepec del Paleógeno Inferior, en la región sur de la Cuenca Terciaria Tampico-Misantla del Centro-Oriente de México, es el resultado de la presión de la carga del frente de la Sierra Madre Oriental emergida, cabalgada y plegada, sobre el basamento pasivo no plegado y en subsidencia termal del Cretácico, durante los esfuerzos tectónicos de la Orogenia Laramide hacia el noreste, contra la Isla de Tuxpan al este. La cuenca de antepaís consiste estratigráficamente de sistemas turbidíticos complejos de baja densidad, siendo sus facies de lóbulos de abanico externo, aislados y no canalizados, los más conspicuos; compuestos por lentes arenosos dispersos y discontinuos, con litofacies calcáreas compactas y altamente cementadas, micro-fracturadas y micro-cavernosas por disolución. Los hidrocarburos fluyeron verticalmente de las rocas infrayacentes del Cretácico y del Jurásico Superior, a través de los planos de fallas y fracturas de los sistemas transpresivos dextrales NW-SE, dispersándose lateralmente hacia los lentes arenosos micro-fracturados y entre las superficies discordantes y erosionadas, que enmarcan a los sistemas depositacionales (systems tracts), a diferentes niveles de la columna estratigráfica de Chicontepec, en un sistema petrolero híbrido con reservorios no convencionales con baja permeabilidad. <![CDATA[Mejoramiento de las propiedades físicas y químicas de un suelo agrícola mezclado con lombricompostas de dos efluentes de biodigestor]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400006&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen En el estado de Guanajuato existe la necesidad de desarrollar biofertilizantes para mejorar la calidad de los suelos afectados por la degradación. Es importante evaluar diferentes abonos orgánicos que utilicen desechos derivados de las actividades económicas primarias de la región que permitan incrementar la fertilidad del suelo. El objetivo del presente estudio fue analizar el mejoramiento de las características de un suelo pobre en nutrientes (suelo testigo T) luego de la aplicación de dos lombricompostas producidas a partir de efluentes de biodigestor. El diseño experimental utilizado fue completamente al azar, con dos tratamientos de lombricompostas aplicados en unidades experimentales en una dosis de 4 t ha-1: lombricomposta de efluentes de estiércol bovino (LBE) y lombricomposta de efluentes de hortalizas y frutas (LBH), obteniendo los suelos denominados SLE y SLH. Las propiedades analizadas en los suelos y lombricompostas fueron humedad, clase textural, densidad aparente, densidad real, porosidad total, pH, materia orgánica, N total, relación C/N y actividad de la enzima deshidrogenasa. Los resultados indicaron que posterior a los tratamientos orgánicos, SLE y SLH aumentaron el contenido de materia orgánica en 47% y 90%, y el de N en 100% y 300%, respectivamente. Las relaciones C/N disminuyeron luego del tratamiento desde 33 (T) hasta 20 (SLE) y 13 (SLH). El suelo con tratamiento de LBH alcanzó una actividad enzimática mayor que el suelo SLE (168.54 y 105.17 µg TFF g-1, respectivamente). LBH sería un bioabono con potencial mayor de descomposición y mineralización rápida que estimularía las reacciones bioquímicas del suelo. LBE liberaría los nutrientes lentamente por el carácter recalcitrante mayor de los componentes del estiércol (principalmente lignina). Las enmiendas ofrecen alternativas para el control y manejo de los residuos provenientes de diferentes actividades económicas del Bajío Guanajuatense y además aportan valor fertilizante para su uso en la agricultura.<hr/>Abstract In the state of Guanajuato there is a need to develop biofertilizers to improve the soil quality, which are affected by nutrient degradation. For this, it is important to evaluate different organic fertilizers, that are made of wastes from primary economic activities in Guanajuato. The objective of this study was to analyze the characteristics of nutrient-poor soils after applying two vermicomposts produced from biodigestor efluents. A completely randomized experimental design was used to set up the experiments; having two vermicompost treatments, both at 4 t ha-1 dose: 1) vermicompost from bovine-manure effluent (LBE) and 2) vermicompost from vegetable-fruit effluent (LBH), to obtain soils named SLE and SLH, respectively. The soil and vermicompost properties were analyzed, including: moisture, textural class, apparent density, real density, total porosity, pH, organic matter, total N, C/N ratio and dehydrogenase enzyme activity. The results indicated that after LBE and LBH treatments, SLE and SLH increased the organic matter content by 47% and 90%, and N by 100% and 300%, respectively. The C/N ratios decreased from 33 (control T) to 20 (SLE) and 13 (SLH). The SLH achieved a higher enzymatic activity than the SLE (168.54 and 105.17 μg TFF g-1, respectively). These results suggest that LBH might be a biofertilizer with a greater decomposition potential and soil rapid mineralization than LBE, and likewise LBH would stimulate the soil´s biochemical reactions. LBE could also gradually release the nutrients, because of the greater recalcitrant character of manure components (mainly lignin). These amendments offer alternatives to waste management and control from different primary activities in Guanajuato, and they would provide biofertilizers to be used in sustainable agriculture. <![CDATA[Estudio de disoluciones acuosas poliméricas para la absorción de dióxido de carbono]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400007&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen El objetivo de la presente investigación es evaluar la absorción de CO2 en una solución acuosa de quitosano y líquidos iónicos. Para alcanzar el objetivo propuesto, se preparan soluciones acuosas de MEA a 30%, con quitosano a 0.5% y 3.0%, además se elaboran soluciones de quitosano con líquidos iónicos, como son; el bromuro de 1-hexil-3-metilimidazolio; líquido iónico eutéctico con y sin Li2O; y Bromuro de 1-etil-3-metilimidazolio. La experimentación se realiza en una celda de acero inoxidable donde se coloca el absorbente y una corriente directa de gas, ambas se mezclan a 300 rpm y temperatura de 30 °C hasta alcanzar el equilibrio. Además, para que la evaluación sea eficiente se modifica la presión (1 a 6 atm) y la concentración del quitosano en la solución, para determinar la capacidad de absorción del CO2. Al analizar los resultados se encuentra que de las soluciones preparadas la absorbe una mayor cantidad de CO2 es la de 0.5% de quitosano, sin embargo la velocidad de absorción es lenta. También se observa que la capacidad de absorción de las soluciones se incrementa con la presión. Por último, la propiedad con mayor efecto en la transferencia de masa es la viscosidad. Se puede concluir que la eficiencia en la capacidad de absorción aumenta conforme disminuye la cantidad de quitosano en las soluciones. Además que, las soluciones de quitosano a 3% y 0.5% muestran una mejor capacidad de absorción que los líquidos iónicos. La máxima capacidad de absorción que se obtuvo en líquidos iónicos fue para el caso del eutéctico a 30% y 3 atm. El valor de pKa del ácido del anión del líquido iónico, juega un papel importante en la capacidad de absorción de CO2, a mayor valor de pKa, mayor capacidad de captura.<hr/>Abstract The objective of the present investigation is to evaluate the absorption of CO2 in an aqueous solution of chitosan and ionic liquids. To achieve the proposed goal, aqueous solutions of 30% MEA are prepared, with 0.5% and 3.0% chitosan, and chitosan solutions are also prepared with ionic liquids, such as; 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide; eutectic ionic liquid with and without Li2O; and 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide. The experimentation is carried out in a stainless steel cell where the absorber and a direct gas stream are placed, both are mixed at 300 rpm and temperature of 30 °C until reaching equilibrium. In addition, for the evaluation to be efficient, the pressure (1 to 6 atm) and the concentration of the chitosan in the solution are modified to determine the CO2 absorption capacity. When analyzing the results, it is found that of the prepared solutions the absorbs a greater amount of CO2 is 0.5% of chitosan, however the speed of absorption is slow. It is also observed that the absorption capacity of the solutions increases with the pressure. Finally, the property with the greatest effect on mass transfer is viscosity. It can be concluded that the efficiency in the absorption capacity increases as the amount of chitosan in the solutions decreases. In addition, 3% and 0.5% chitosan solutions show a better absorption capacity than ionic liquids. The maximum absorption capacity that was obtained in ionic liquids was for the case of the eutectic at 30% and 3 atm. The pKa value of the anionic acid of the ionic liquid plays an important role in the CO2 absorption capacity, the higher the pKa value, the greater the capture capacity. <![CDATA[Producción de tomate (<em>Lycopersicum sculentum</em>) en un humedal construido de flujo sub superficial para el tratamiento de agua residual doméstica en una comunidad rural (Colombia)]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400008&lng=es&nrm=iso&tlng=es Abstract The sustainability issues related to food security and use of land, water and energy resources provide impetus to develop treatment technologies that are sensitive to these issues. To advance tropical studies, with an emphasis on sustainability, a small pilot-scale integrated wastewater treatment facility, was designed and built on a small farm in the Sierra Nevada de Santa Marta (Colombia). The system consists of a septic tank, followed in series, by 5 subsurface-flow wetlands, a single surface-flow wetland and a terminal storage lagoon. The efficiency of the pilot plant was studied over a three-year period to evaluate water quality dynamics as a function of hydraulic loading rate, elapsed time and vegetation management. The objective of this study (year II), was to evaluate the comparative efficacy of the treatment units, planted with tomatoes (Lycopersicum sculentum). The results revealed the 5-day biological oxygen demand (BOD5) and chemical oxygen demand (COD) removal efficiencies were above 41%, coliform bacteria removal was 46 -81%. No ammonium nitrogen (NH4+-N) removal (&lt; 1%) and phosphorus removal PO4−3-P was of 10%. A relatively high production of tomatoes (730 g/m2) was obtained in comparison to a traditional crop in a tropical country. These preliminary results will aid in formulating technical design criteria and operational guidelines of constructed wetland technologies for treatment and reuse of domestic wastewater below tropical conditions.<hr/>Resumen Los temas de sostenibilidad relacionados con la seguridad alimentaria y el uso de los recursos como tierra, agua y energía, dan impulso al desarrollo de tecnologías de tratamiento sensibles a estos problemas. Para avanzar en los estudios tropicales, con énfasis en la sostenibilidad, se diseñó y construyó una pequeña instalación de tratamiento integrada de aguas residuales a escala piloto en una pequeña granja en la Sierra Nevada de Santa Marta (Colombia). El sistema consta de un tanque séptico, seguido en serie, por 5 humedales de flujo sub superficial, un humedal de flujo superficial y un estanque de almacenamiento final. La eficiencia de la planta piloto fue estudiada durante un período de tres años para evaluar la dinámica de la calidad del agua en función de la carga hidráulica, el tiempo transcurrido y el manejo de la vegetación. El objetivo de este estudio (año II), fue evaluar la eficacia comparativa de las unidades de tratamiento, plantadas con tomates (Lycopersicum sculentum). Los resultados revelaron que la eficiencia de la demanda biológica de oxígeno (DBO5) y la demanda química de oxígeno (DQO) fue superior a 41% y la eliminación de bacterias coliformes estuvo entre 46 y 81%. No hubo eliminación de nitrógeno amoniacal (NH4 + -N) (&lt;1%) y la eliminación de fósforo (PO4-3-P) fue del 10%. Una producción, relativamente alta, de tomates (730 g / m2) fue obtenida en comparación con un cultivo tradicional en un país tropical. Estos resultados preliminares ayudarán a formular criterios técnicos de diseño y directrices operacionales de tecnologías de humedales construidas para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales domésticas bajo condiciones tropicales. <![CDATA[Control de velocidad de un motor de CD basado en mediciones de la corriente de armadura]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400009&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen En este trabajo se propone un controlador de velocidad para motores de Corriente Directa (CD) sin dependencia de sensores mecánicos (encoders). El controlador se basa en estrategias de estimación en tiempo real y medición indirecta. Para esto, la corriente de inducido es utilizada como única variable eléctrica disponible por medición. Por lo cual, la correcta instrumentación del proceso de adquisición de datos es de vital importancia para garantizar que las mediciones correspondan con el valor real. El proceso de estimación se realiza en dos etapas principales, en una primera etapa se utiliza la técnica de diseño de observadores de modos deslizantes para estimar el par eléctrico del motor. En la segunda etapa se utiliza la técnica de diseño de observadores por ubicación de polos. La ley de control proporcional integral clásica PI en combinación con la retroalimentación de los estados se utiliza para establecer las acciones del sistema de control. La validación del controlador se realiza por medio de simulación digital y con pruebas experimentales de laboratorio sobre un motor en derivación con excitación separada. La implementación del banco de trabajo consiste en una tarjeta de adquisición y control DSP, un convertidor electrónico de CD-CD, una tarjeta de instrumentación para medir la corriente y una computadora PC. La tarjeta DSP es programada mediante diagramas de bloques. El manejo de la potencia entregada al motor se realiza a través del convertidor CD-CD con base en la técnica PWM. La velocidad del motor muestra un comportamiento asintóticamente estable ante cambios en el par de la carga y en los valores de velocidad de referencia. Los resultados de las pruebas demuestran la robustez, la precisión y la rapidez de convergencia del control propuesto.<hr/>Abstract In this paper a speed controller for Direct Current (DC) motors without dependence of mechanical sensors (encoders) is proposed. The controller is based on real time estimation strategies and indirect measurements. For this, the induced current is employed as only available electrical variable. Therefore, the correct instrumentation of the data acquisition process is very importance to ensure that the measurements correspond to the real value. The estimation process is carried out in two main stages, in a first stage the sliding mode observer technique is used for estimate the electric motor torque. The second stage uses the pole placement observer design. The classical proportional-integral (PI) control law on combination with the state feedback are used to carry out the control actions. The controller validation is realized by means of digital simulations and real-time experimental tests using a separately excited DC motor. The workbench implementation consists of a DSP acquisition and control board, a CD-CD electronic converter, an electric current measure instrumentation board and a PC computer. The power delivered to the CD motor is handled through CD-CD converter based on PWM technique. The motor speed shows an asymptotically stable behavior to changes in load torque and reference speed values. The tests results demonstrate the robustness, the precision and the speed convergence of the proposed control. <![CDATA[Sistema HMI-PLC-ADF- Motor CA para control de velocidad]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-77432018000400010&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen El presente artículo propone el control de velocidad para motores de CA mediante un sistema conformado por Interfaces Humano Máquina (HMI) - Controlador Lógico Programable (PLC) - Variador de Frecuencia (AFD) para tres modos de control; velocidades preestablecidas, lazo abierto y lazo cerrado, los cuales son utilizados en diversos procesos industriales. Se muestran las interfaces de usuario gráfico diseñadas y los algoritmos de control desarrollados, así como las reglas lógicas de control, monitoreo y animación para cada uno de los modos de control. La eficiencia del sistema de velocidad se logra al separar la lógica de programación de seguridad y de control crítico en el PLC y la lógica de control, monitoreo y animación en la HMI. Para el modo de control de lazo cerrado solo se muestra el diseño, la sintonización del controlador Proporcional + Integral + Derivativo quedaría en función de la aplicación. La propuesta es con base en los estándares internacionales IEC-61131-3 para el desarrollo de los algoritmos de control en lenguaje de programación Diagrama Escalera (LD) y por ANSI - ISA 101.01 para el diseño de interfaces hombre máquina, lo que garantiza su funcionalidad en aplicaciones reales industriales. Resalta la importancia de generar sistemas HMI - PLC - ADF - Motor CA para aplicaciones en máquinas o procesos de producción fundamentadas en los estándares internacionales y la reducción de lógica de control en los PLC optimizando su utilización en el control, mientras todas las demás reglas de control, monitoreo y animación se ejecutan en una computadora con mayor velocidad y capacidad de procesamiento.<hr/>Abstract The present article proposes speed control for AC motors by means of a system conformed by Human Machine Interfaces (HMI) - Programmable Logic Controller (PLC) - Variable Frequency Drive (AFD) for three control modes; pre-set speeds, open loop and closed loop, which are used in various industrial processes. The graphical user interfaces designed and developed control algorithms are shown, as well as the logic control, monitoring and animation rules for each one of the control modes. The efficiency of the speed system is achieved by separating logic of safety programming and critical control in PLC and logic of control, monitoring and animation in HMI. For closed loop control mode only the design is shown, tuning of the Proportional + Integral + Derivative controller would depend on the application. Proposal is based on the IEC-61131-3 international standards for development of control algorithms in Ladder Diagram (LD) programming language and by ANSI - ISA 101.01 for design of man machine interfaces, which guarantees its functionality in real industrial applications. It highlights importance of generating HMI - PLC - ADF - CA Motor systems for applications in machines or production processes based on international standards and the reduction of control logic in PLCs optimizing their use in control, while all the other rules of Control, monitoring and animation are executed on a computer with greater speed and processing capacity.