Control De Nivel Automatizado

Un proyecto de control de nivel de tanques

Una manera de analizar sistemas consiste en diferenciar sus partes, identificar la función de cada una y reconocer las relaciones entre ellas y con el entorno. Así, a partir del análisis de la estructura, es posible conocer cómo se comporta un sistema.
En el diseño o síntesis de sistemas se sigue el camino inverso: para lograr un comportamientodeterminado es necesario concebir una estructura, relacionando entre sí partes que cumplen funciones específicas.
Tanto en el análisis como en la síntesis de sistemas, la posibilidad de disponer de diagramas que ayuden a representar aspectos significativos del problema, constituye un primer paso en el camino hacia su resolución. Mediante esta propuesta se pretende que los alumnos se familiaricen conprocedimientos de análisis y síntesis, centrando la atención en las relaciones que existen entre los conceptos de estructura y comportamiento, y empleando diagramas para representarlos.
Planteamos un conjunto de actividades pensadas para retomar, integrar y profundizar contenidos trabajados en la propuesta de análisis y diseño de sistemas de control lógico. Sobre el cierre se proponen sugerenciaspara el análisis de nuevos sistemas con la intención de que los alumnos puedan reconocer cómo, la posibilidad de disponer de herramientas generales de representación amplía, potencia su capacidad de comprender sistemas cada vez más complejos.
Duración estimada de la actividad: cinco clases.
Desarrollo de la propuesta
Se propone comenzar presentando a los alumnos la siguiente situación:
Unoperario está encargado de controlar que no se vacíe ninguno de los dos tanques de agua ubicados en la parte superior de un taller. Cuando alguno de los dos tanques se vacía debe encender la bomba que permite llenarlos con el agua almacenada en un tanque cisterna ubicado en el sótano. En caso de que este se encuentre vacío, la bomba no debe encenderse pues puede dañarse. Mediante llaves de paso, eloperario direcciona el agua, que viene de la bomba, a uno u otro tanque (Para simplificar el problema, se considera que cada uno de los tanques tiene controles mecánicos para evitar que rebalsen).
Con la intención de evitar trasladarse periódicamente, para controlar los niveles de agua de los tanques, decide diseñar un sistema que le indique, mediante lámparas, el estado de cada uno de ellos:
*una de las lámparas permanece encendida cuando el tanque cisterna del sótano se mantiene con agua (lámpara encendida = tanque con agua).
* cada una de las otras dos se enciende cuando el tanque correspondiente se vacía (lámpara encendida = tanque sin agua).
Para controlar el sistema el operario debe observar el tablero y decidir activar la bomba cuando la lámpara del tanque cisterna estáencendida y, además, se enciende alguna de las otras dos.
Luego de presentar la situación se sugiere reflexionar con los alumnos sobre el rol de la persona que debe observar las tres lámparas y, según cuáles estén encendidas, decidir si acciona la bomba. Con el objeto de simplificar esta tarea se propone a los alumnos cambiar las tres lámparas por una sola que se enciende para avisar que debeaccionarse la bomba. De esta forma, la decisión que debía tomar la persona en función del estado de las lámparas debe ahora estar "incorporada" al sistema que los alumnos diseñarán y construirán.
Antes de que los alumnos comiencen a resolverlo, usted analizará, junto con ellos, la información disponible y les propondrá organizarla mediante diagramas que pongan en evidencia la estructura y elfuncionamiento de ambos sistemas: el de las tres lámparas, utilizado por el operario, y el que los alumnos deben diseñar, formado por una sola lámpara.
Para representar el funcionamiento puede proponer la realización de tablas que muestren, para cada uno de los posibles estados de las lámparas, si la bomba debe o no activarse. En la siguiente tabla se representa el funcionamiento del sistema utilizado...