Desarrollo del control de nivel para el tanque de almacenamiento T2 utilizando la técnica de modulación ancho de pulsos (PWM) para el módulo de visualización Local/Remoto del Laboratorio de Instrumentación

Abstract

Este proyecto aborda la implementación de un sistema de control de nivel utilizando la técnica de modulación por ancho de pulsos (PWM), enfocado en el tanque de almacenamiento T2 del módulo de visualización Local/Remoto del Laboratorio de Instrumentación. La necesidad surge ante la limitada accesibilidad a tecnologías avanzadas de control en entornos educativos, lo que restringe la formación práctica de los estudiantes en automatización industrial. Este trabajo tiene como objetivo desarrollar un sistema eficiente y asequible que permita la integración de conocimientos teóricos y prácticos. La metodología empleada fue de tipo experimental, iniciando con la selección de componentes electrónicos como el PLC Siemens S7-1200, módulos de entradas y salidas analógicas, sensores de nivel, caudal y presión, y variadores de frecuencia para controlar bombas. Posteriormente, se diseñaron y programaron los esquemas eléctricos en TIA Portal, integrando el bloque PID Compact para el ajuste de las variables críticas. La validación del sistema se realizó mediante simulaciones en VirtualMakTCP y pruebas físicas, evaluando la respuesta dinámica del control frente a perturbaciones y cambios en el set point. Los resultados evidenciaron un control preciso y eficiente del nivel del tanque, con una rápida estabilización tras perturbaciones y una reducción significativa del error estacionario. La integración del sistema demostró ser robusta, permitiendo un monitoreo en tiempo real a través de la interfaz HMI y garantizando la estabilidad operativa. En conclusión, este proyecto no solo optimiza el control de nivel en sistemas de almacenamiento, sino que también contribuye a la formación práctica en tecnologías avanzadas, cerrando la brecha entre teoría y práctica en la enseñanza de la automatización. Además, se presenta como una solución replicable y escalable para otros entornos educativos o industriales.