labviewdifuso

AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL INTELIGENTE FUZZY DE UN REACTOR UASB VÍA
WIRELESS CON LABVIEW
I. O. Rico Ascencióna, E. Sánchez Velardea, M. G. Ramírez Sotelob, A.I. Cabrera Llanosa.
a

Departamento de Bioprocesos, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico
Nacional, México D.F.,aicllbuda@yahoo.com
b
Departamento de Bioingeniería, Unidad Profesional Interdisciplinariade Biotecnología, Instituto Politécnico
Nacional, México D.F.
RESUMEN
El trabajo que se presenta, es un prototipo para la automatización y el control inteligente de la medición de pH,
aplicado a un biorreactor de recirculación de flujo ascendente (UASB), implementando el uso de la plataforma
de LabVIEW y la tarjeta de adquisición de datos myRIO, para el monitoreo Wireless del mismo. El prototipoestá construido de acrílico con cuatro depósitos independientes, tres de estos para el suministro de diferentes
sustancias a utilizar en el proceso de medición del pH y uno para el desecho; la capacidad que suministra cada
reservorio es para un volumen máximo de 5.5 litros. El bombeo de las sustancias se realiza mediante una bomba
de tipo sumergible para el agua destilada y dos bomba peristálticas,una para la inyección de nutrientes al
reactor, y la segunda para el drenado de medio del reactor, mientras que el control del paso de la muestra, se
realiza mediante electroválvulas, la manipulación de estos elementos se realiza mediante un circuito de control,
el cual consta de dos etapas, una parte para acondicionamiento de la señal transmitida vía Wireless a nuestra
tarjeta myRIO, y la otrapara el cambio de baja a alta potencia, la cual nos permitirá controlar los elementos
antes mencionados. El algoritmo del control difuso fue programado mediante el uso de las herramientas de
lógica difusa que presenta la plataforma, realizándose una serie de reglas, las cuales se los otorgo una etiqueta
de pertenencia asociado a un nivel de pH, con lo cual, dependiendo del valor adquirido de pH conlos niveles
etiquetados, se genera una acción correspondiente, con la que se suministrara el volumen de nutrientes
correspondiente del prototipo al biorreactor.
1. INTRODUCCIÓN
Los reactores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) se pueden aplicar a una amplia variedad de tipos de
tratamientos de aguas residuales. En estos reactores es muy importante realizar una serie de tratamientos
adecuadosal efluente antes de ingresarlo al reactor, estos pueden consistir en la eliminación de aceites y grasas,
y lo que nos interesa en este trabajo; el ajuste del nivel de pH, lo cual brinda la capacidad o el rendimiento de
convertir la materia orgánica biodegradable en una fuente de biogás valorizable. La aplicación eficaz de un
control en estos tipos de reactores nos ayuda a mejorar el rendimiento dela generación de biogás, al poder
aplicar un control adecuado para el manejo optimo del pH, al aplicar un control de tipo inteligente, en este caso
un control difuso, nos brinda la opción de controlar adecuadamente las variables de importancia en el reactor,
aplicando la experiencia del experto en las reglas de inferencia que aplicaran el control y las acciones adecuadas
para la realización delcontrol difuso. Todo este control está diseñado en la plataforma de LabVIEW, lo cual
permite obtener los datos e ingresarlos a nuestro control difuso mediante el uso de la programación a bloques,
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así también poder interfazar nuestro sistema de control en LabVIEW con la tarjeta de adquisición de datos
myRIO para el control de los elementos de nuestro prototipo, mediante una conexión Wireless.
2.TEORÍA
En los siguientes apartados se menciona la teoría y metodología implementada para construcción y adaptación
del prototipo al reactor UASB.
Prototipo físico.
El prototipo realizado, está construido de acrílico de 5mm de espesor, presentando unas dimensiones de 41.3 cm
x 21.8 cm x 29.1 cm, el cual está dividido en cuatro depósitos independientes, dos de estos para el suministro de...