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MODELACION FISICA DEL COMPORTAMIENTO HIDRAULICO...

Ficha Proyecto

RESTAURACION DE MODELACION FISICA DEL COMPORTAMIENTO HIDRAULICO DE LA ESTRUCTURA SINGULAR DE CONTROL EN LA COLA DEL EMBASE DE ARENOS(CASTELLON)

DIVISION DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Y ROBÓTICA

El objetivo del presente proyecto ha sido el diseño y construcción de un modelo físico a escala 1:75 de una parte de la cuenca del rió Mijares. En este sentido las actividades han ido en dos direcciones:

1. Construcción de un modelo físico a escala 1:75 de la orografía del terreno en la zona a estudiar.

2.Diseño e implantación de un sistema de control y monitorización capaz de reproducir avenidas de agua para estudiar la evolución de la ola que se forma cuando esta avenida entra en colisión con el agua almacenada en el embalse. Para ello ha habido que considerar tanto las condiciones de las avenidas como del embalse.

Esta maqueta está implantada actualmente en las instalaciones del Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente, ubicado en las inmediaciones de la Escuela Técnica Superior de Caminos, Canales y Puertos de la UPV.

En una primera fase, ha sido necesario proceder a una integración CAD-CAM-Robótica con objeto de general las piezas en poliestireno a partir de los planos cartográficos en ficheros CAD de la orografía de la zona geográfica.

Para la fase de control se ha implantado un sistema de supervisión y control SCADA, capaz de controlar y monitorizar la evolución de todo el sistema hidráulico. El sistema SCADA ha sido desarrollado en base a la más avanzada tecnología de programación de autómatas, GEMMA. En la siguiente imagen se muestra la interfaz de usuario desarrollada.

Como se observa, en paralelo con la evolución del sistema real, en la pantalla del ordenador se representa un sinóptico animado que tiene dos funciones principales:

· Permitir el control de las compuertas y válvulas a fin de generar las correspondientes avenidas de agua (conjunto de botones virtuales accionados desde el ordenador).

· Permitir la monitorización de todo lo que está sucediendo en el prototipo a escala (visualización mediante indicadores luminosos, barras de nivel, etc.).

Tanto el sistema de control como el de supervisión se implementan sobre un ordenador industrial conectado tanto a los sensores como a los accionadores utilizados en el sistema. En concreto el sistema hardware está formado por un PC industrial conectado a 2 motores paso a paso (conectados a través del RS232) que controlan la apertura y cierre de la compuertas. Cuatro microinterruptores de final de carrera son utilizados para verificar la completa abertura de las compuertas, mientras que varios sensores de ultrasonido miden los niveles de líquido en varios puntos del sistema.

La justificación de este proyecto se deriva del hecho de que la simulación matemática mediante métodos numéricos no da resultados fiables, teniéndose que recurrir a modelos físicos a escala. En este sentido, hemos tratado de mitigar los problemas asociados al uso de modelos a escala como la no correspondencia entre la orografía real y el modelo construido, el costo elevado de construcción de un modelo a escala de forma manual, la adecuada reproducción de las condiciones de avenidas de agua y finalmente los errores derivados de la medición de los resultados de los experimentos.   
 

PROYECTO:
RESTAURACION DE MODELACION FISICA DEL COMPORTAMIENTO HIDRAULICO DE LA ESTRUCTURA SINGULAR DE CONTROL EN LA COLA DEL EMBASE DE ARENOS(CASTELLON)

ENTIDAD FINANCIADORA:
UTE FERROVIAL AGROMAN S.A. // TORRESCAMARA Y CIA. DE OBRAS PARA LA CONFEDERACION HIDROGRAFICA DEL JUCAR

DIVISIÓN RESPONSABLE:
DIVISION DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Y ROBÓTICA

SOLICITANTE:
INSTITUTO DE DISEÑO PARA LA FABRICACIÓN Y PRODUCCION AUTOMATIZADA (IDF-UPV)

BENEFICIARIO:
INSTITUTO DE DISEÑO PARA LA FABRICACIÓN Y PRODUCCION AUTOMATIZADA (IDF-UPV)

AÑO:
2006