Conclusion

Para realizar la arquitectura de productos primero se mejoró la descomposición funcional inicial donde se plantearon y agruparon aspectos más relevantes en el diseño del proyecto enfocada de mejor manera a las necesidades descubiertas basadas ahora en el concepto elegido, para generar una nueva descomposición mucho más detallada y agrupando ciertos elementos como se puede ver a continuación

Ilustración 21. Descomposición Funcional Mejorada

En esta nueva descomposición funcional es posible apreciar de forma más detallada los sistemas que componen el dispositivo. Los elementos que se encuentran encerrados en azul son el grupo de funciones que se realizaran por medio de las plataformas del computador, las cuales corresponden a Iniciar la interfaz, caracterizar la planta, calcular controlador y cargar el controlador. Estas cuatro operaciones se dividirán entre las plataformas de Arduino y Matlab, ya que la primera será la encargada de iniciar la interfaz y recibir los datos de la caracterización de la planta la cual posteriormente los enviara a Matlab en el cual se podrá calcular y simular el controlador para luego retornar los valores al Arduino y cargarlo en la planta. Es importante aclarar que esto solo será necesario hacerlo una vez si en la planta no hay cargado ningún controlador, una vez se

55

haya cargado uno el sistema funcionará automáticamente hasta que se desee cargar un nuevo controlador.

Los elemento en verde son todos los encargados del sistema de traslación, una vez iniciado el controlador lo primero que hace este es verificar que el actuador sobre el riel se encuentre en su posición inicial, de no ser así el usuario no podrá ingresar una posición deseada de la placa. Una vez verificado esto y el usuario ingrese la posición deseada de la placa, del Arduino saldrá una señal PWM que ira dirigida al driver el cual será el encargado de brindar la corriente necesaria para que el actuador comience a girar a una velocidad determinada y gracias al sistema de transmisión el cual corresponde al mecanismo cremallera piñón, el actuador podrá trasladarse hasta la posición calculada por el controlador, una vez realizado esto se verificará la posición actual y se comparar el setpoint de la placa.

Por último se tiene los elementos morados los cuales corresponden al ventilador del sistema, el cual igual que el motor de transmisión tiene que esperar a que el sistema se encuentre en su posición inicial para poder empezar a trabajar de forma adecuada. Este también mandara una señal PWM desde el Arduino dirigida al driver de potencia el cual energizara el motor de la hélice permitiéndole comenzar a girar. Esta señal difiere en la del motor de transmisión en que la velocidad que lleva esta no es predeterminada sino que es calculada por el controlador y la cual es inversamente proporcional a la distancia a la que se encuentre este de la placa. Esta velocidad será monitoreada por el Arduino para que sea de forma constante y genere de igual manera un flujo de aire contante y la posición de la placa sea estable.

Posteriormente se realizó la relación de elementos físicos con los elementos funcionales del sistema:

56

Ilustración 22. Relación Elementos Físicos y Elementos Funcionales

Para determinar la arquitectura que poseerá un producto es necesario realizar una relación entre los diversos elementos que forman el dispositivo y las funciones que debe cumplir ese. Como se puede observar en la ilustración anterior, se determinó que el tipo de arquitectura presente en el sistema es predominantemente

modular; debido a que se observa que cada elemento cumple una única o pocas

funciones en el dispositivo.

El dispositivo a desarrollar será realizado a una modularidad; debido a que la selección de elementos se debió adaptar a los estándares presentes en el mercado; por tal motivo el dispositivo se ajustó en gran medida a características generalizadas.

8.1 INTERACCIONES FUNDAMENTALES

Por último se realizó el agrupamiento de funciones y elementos obteniendo lo siguiente:

57

Ilustración 23. Agrupación de funciones y elementos

Donde se puede observar que se tienen 10 subsistemas:

El primer subsistema corresponde a la etapa de potencia de toda la planta, el cual está compuesto por una fuente lógica la cual alimentará al driver de potencia, el Arduino y los sensores, adicionalmente también habrá una fuente de 12Vdc la cual ira al driver y esta será la encargada de energizar los motores con dicho voltaje. El segundo subsistema es el de la estructura, en el cual se encuentra lo correspondiente a la carcasa la cual brinda soporte y seguridad a todo el sistema eléctrico y mecánico del dispositivo. El tercer subsistema es el del sistema de control, el cual está constituido por el acondicionamiento de señales, control de señales y la generación de la acción de control, este subsistema va de la mano con la interfaz y la CPU. Como cuarto subsistema tenemos el del sistema mecánico, como su nombre lo indica es el encargado de toda la parte mecánica del dispositivo, desde la traslación del actuador, así como el giro del ventilador. El

58

quinto subsistema es el de los actuadores siendo estos los responsables de transformar las señales enviadas en movimientos para poder ubicar la placa en la posición deseada. Para el sexto subsistema se tiene el de la interfaz con el usuario, este subsistema es el que permite interactuar al usuario con el dispositivo, ya sea desde ver su estado actual hasta modificar datos en el controlador. El séptimo subsistema corresponde al de los sensores, este es el encargado de la toma de todas las variables actuales en el dispositivo y mandarlas a la CPU. El octavo subsistema es el de la CPU, el cual es el encargado de suministrar energía y señales de control a los diferentes elementos del sistema. El noveno subsistema es el del control de la placa, como su nombre lo indica es el que se encarga de la plena rotación y verificación de la placa en su posición deseada. Por último se tiene el subsistema del control del sistema mecánico, el cual es el encargado de que toda la parte mecánica se encuentre disponible y ubicada de forma correcta para poder ser utilizado.

8.2 INTERACCIONES INCIDENTALES

A continuación se presentan las posibles interacciones incidentales que puede presentar el dispositivo:

59