Control automático de nivel con HMI en un banco didáctico de la celda flexible de manufactura de las UTS mediante un SoC

Abstract

El presente proyecto de desarrollo tecnológico se centra en el diseño e implementación de un sistema de control automático de nivel para un banco didáctico en las Unidades Tecnológicas de Santander, utilizando un System on Chip (SoC) ESP32 y una interfaz hombre-máquina (HMI) Nextion. El objetivo principal fue automatizar el proceso de llenado mediante un algoritmo PID, garantizando estabilidad y fidelidad en la variable de nivel. La metodología se estructuró en cuatro fases: caracterización física de la planta, modelamiento matemático mediante identificación de sistemas en Matlab, diseño y sintonización del controlador PID con discretización por el método de Tustin, y validación final en lazo cerrado. Los resultados demostraron una respuesta del sistema altamente eficiente, logrando un comportamiento críticamente amortiguado con un sobreimpulso mínimo y una alta capacidad de rechazo a perturbaciones externas provocadas por válvulas de desagüe. Se concluye que la integración de hardware de bajo costo con técnicas avanzadas de procesamiento digital de señales y diseño de PCB permite alcanzar estándares de rendimiento industriales, transformando un equipo didáctico convencional en una estación de control de procesos de alta fidelidad, apta para la formación avanzada en ingeniería electrónica.