jueves, 19 de noviembre de 2015

ALCANCE DEL PROYECTO



Este proyecto busca favorecer a empresas, entidades o personas naturales que se encargan de la comercialización de bebidas a base de café, las cuales buscan economía y diseño a la hora de implementar una maquina dentro de sus procesos productivos. 

Principalmente los sectores a los cuales va dirigido abarca desde hogares, oficinas, pequeñas empresas e inclusive empresas de mayor envergadura, se busca con ello impactar los entornos económicos y ambientales. La implementación de dicho diseñoen la actualidad esta enfocado a pequeñas industrias.  



OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES


Las principales variables operacionales que se van a utilizar son:

      Variables Numéricas  
·   Temperatura: Es necesario para el dispensador manejar de forma numérica los valores de temperatura con datos precisos a fin de cumplir con las especificaciones.

·   Llenado: De la misma manera es indispensable conocer los valores de llenado a fin de que no llegue a desbordamientos. 

Variables Categóricas

·   Tipo de Vaso: La categorización de los vasos se dará por clases conocidas respecto a su tamaño: Mediano, Grande, Pequeño, ello siendo preestablecido en imágenes descriptivas, 



OBJETIVOS 

Objetivo General:

Controlar los procesos de temperatura y nivel de llenado, dentro de un sistema de enfriamiento de bebidas a base de café.

Objetivos Específicos:
·         Aplicar los conceptos de control difuso para el dispensador, logrando identificar variables de entrada y variables de salida, ello con el fin de predecir  el comportamiento del sistema.
·         Hacer uso de alguna herramienta de diseño computarizado para la visualización y comprensión del sistema en términos matemáticos, y con ello comprender la efectividad del control difuso a la hora de aplicarlo en un sistema mecatrónico.



·        Adquirir los datos del comportamiento para cada sensor y sus respectivos actuadores de tal forma que se puedan interpretar los datos y darles un tratamiento computacional.





HIPÓTESIS

Mediante el uso de un intercambiador de calor de coraza y tubos se logra mantener la temperatura requerida por el usuario final y  gracias a  la adquisición de los datos entregados por sensores de llenado se dosifica la cantidad exacta de bebida a base de café. 


lunes, 26 de octubre de 2015

Marco Teórico 

El diseño de un dispensador portable es una idea que se origina años atras; se han propuesto distintas alternativas al funcionamiento interno del enfriador como propone  (Afonso & Gabriel, 2014) en su articulo: Study and analysis of a cooling system for draught drinks, asi como el uso practico de la maquina dispensadora. 

 Por tanto los diversos sistemas de enfriamiento comprueban que es factible una nueva propuesta que busque la solución de algunos de los mas arraigados problemas de los enfriadores actuales; como son: la contaminación ambiental y un alto consumo energetico. alternativas de aprovechamiento de energia como la aplicada por medio de los intercambiadores de calor, de tubo y coraza, presentan alta eficiencia al hora de tratar dichos inconvenientes como lo trata el articulo:  Experimental investigation of thermal performance of aluminum finned heat
exchangers and open-cell aluminum foam heat exchangers  de(Sertkaya, Altınısık, & Dincer, 2012) 

La implemtentacion de estes tipo de intercambiadores demanda una alta eficiencia, la cual se logra mediante las diversas tecnicas de control, para ello es necesario realizar conocer las ventajas de cada uno de los metodos de control como lo meciona (Kamaleddin & Mashhadi, 2014) en su articulo Design Fuzzy Controller for Synthesis Water Level,   en donde se concluye que los metdodos convencionales de control no son lo suficientemente efectivos y se determina que el el metodo Takagi Sugeno (Control Difuso) es el mas apropiado para este tipo de maquinas y sistemas. Al igual en las etapatas de llenado segun la investigación de (Sadeghi, Safarinejadian, & Farughian, 2014) en el articulo: Parallel distributed compensator design of tank level control based onfuzzy Takagi–Sugeno model,  mediante el control de nivel y distribución de bebidas,  dicho sistema es supervisado por el sofware matlab, y su herramienta de procesamiento Toolbox como lo demuestra el apartado Liquid Level Control By Using Fuzzy Logic Controller escrito por: (Dharamniwas, Aziz Ahmad , Varun Redhu, 2012).

Los lenguajes de programación que hacen posibles la visualización de las variables de operación y ejecución de los sistemas de enfriamiento hacen necesario el uso de programas robustos pero a su vez de facil acceso; ello implica la implementación de mejoras en un futuro cercano por la modificación de dicha programación establecida en su concepción, este objetivo es logrado gracias a las licencias de condigo abierto como se ve aplicado en el articulo: Preliminary Design of a Low-Cost Greenhouse with Open Source, elaborado por (Groener et al., 2015) en el cual tambien se exibe el control de temperatura y un diseño ergonómico. 

Es necesario  conocer el conocer los métodos de preparación de café para así saber en que condiciones adecuadas se debe conservar el producto como lo menciona (Parenti et al., 2014)

Se muestra que entre mas tiempo lleve el café preparado, mas riesgo para la salud hay de ingerir sustancias contaminantes o cancerígenas como el furano. (Mesías & Morales, 2013)

Se enumeran distintos factores a tomar en cuenta para el diseño del proyecto como costos, ambientes en que normalmente se encuentran, precios porciones y publicidad. (Matthews & Horacek, 2015)

De este articulo es importante destacar las normas de salubridad con que debe contar la maquina dispensadora de café y que parámetros son los mas críticos que se deben tener en cuenta en la inocuidad del proceso de enfriado y dispensado. (Carrascosa, Esteban, & Sanju, 2015)


Bibliografía
Afonso, C., & Gabriel, J. (2014). ScienceDirect Study and analysis of a cooling system for draught drinks me de refroidissement pour des Etude et analyse d ’ un syst e la pression boissons a. International Journal of Refrigeration, 45, 198–209. doi:10.1016/j.ijrefrig.2014.06.006
Carrascosa, C., Esteban, P., & Sanju, E. (2015). Vending machines : Food safety and quality assessment focused on food handlers and the variables involved in the industry n b, 56. doi:10.1016/j.foodcont.2015.01.052
Dharamniwas, Aziz Ahmad , Varun Redhu, U. G. (2012). L IQUID L EVEL C ONTROL BY USING F UZZY L OGIC, 4(1), 537–549.
Groener, B., Knopp, N., Korgan, K., Perry, R., Romero, J., Smith, K., … Henriques, J. (2015). Preliminary Design of a Low-Cost Greenhouse with Open Source Control Systems. Procedia Engineering, 107, 470–479. doi:10.1016/j.proeng.2015.06.105
Kamaleddin, S., & Mashhadi, M. (2014). Design Fuzzy Controller for Synthesis Water Level, 9, 300–313.
Matthews, M. A., & Horacek, T. M. (2015). Vending machine assessment methodology . A systematic review. Appetite, 90, 176–186. doi:10.1016/j.appet.2015.03.007
Mesías, M., & Morales, F. J. (2013). Reliable estimation of dietary exposure to furan from coffee : An automatic vending machine as a case study. FRIN. doi:10.1016/j.foodres.2013.07.054
Parenti, A., Guerrini, L., Masella, P., Spinelli, S., Calamai, L., & Spugnoli, P. (2014). Comparison of espresso coffee brewing techniques. Journal of Food Engineering, 121, 112–117. doi:10.1016/j.jfoodeng.2013.08.031
Sadeghi, M. S., Safarinejadian, B., & Farughian, A. (2014). Parallel distributed compensator design of tank level control based on fuzzy Takagi – Sugeno model. Applied Soft Computing Journal, 21, 280–285. doi:10.1016/j.asoc.2014.03.024

Sertkaya, A. A., Altınısık, K., & Dincer, K. (2012). Experimental investigation of thermal performance of aluminum finned heat exchangers and open-cell aluminum foam heat exchangers. Experimental Thermal and Fluid Science, 36, 86–92. doi:10.1016/j.expthermflusci.2011.08.008

lunes, 7 de septiembre de 2015

Planteamiento del Problema


En la actualidad existen distintos tipos de dispensadores utilizados para alimentos y bebidas con características diferentes en su estructura y modo de empleo, por esto se  entiende que un dispensador cumple la función de distribuir un producto de forma manual y directa al usuario en diversos entornos. Sus aplicaciones varían desde el dispensador de agua; en el hogar, hasta el de gaseosas; en un centro comercial.









Por otra parte, el diseño de los dispensadores en Colombia ha enfocado su funcionamiento al uso manual, donde diversas empresas dan utilidad a un servicio de esta categoría. En contraposición a esta realidad; el mercado emergente de hoy, cataloga la eficiencia de un sistema por la precisión de las variables que intervienen, contextualizando ello con los dispensadores; se presentan estándares relevantes;  que al no ser correctamente manejados imposibilitan el cumplimiento de las grandes exigencias comerciales, entre ellas una medición exacta, y el bienestar del usuario en cuanto a la temperatura que requiere en un producto para su consumo, por ende, es necesario que los fabricantes de dispensadores  busquen alternativas que les permitan llegar a comercializar su producto con ventajas competitivas, con el fin de que visibilicen la posibilidad de implementar dispensadores automáticos en el comercio.


Sumado a esto la falta de tecnologías en los sistemas de enfriamiento, genera residuos tóxicos debido a gases y diferentes sustancias que se necesitan para su funcionamiento,  las variaciones de temperatura tanto por aspectos ambientales como por consumo de corriente, el ahorro en la cantidad de liquido y envasados, son otras de las problemáticas que se originan en la creación e implementación de los sistemas convencionales de dispensado. Debido a esto se requiere buscar opciones que permitan ofrecer un producto de buena calidad, cumpliendo también con los requerimientos ambientales.







Desarrollado por: 

Felix Ortiz Cubides  
Ervin Romero Romero

Edison Arévalo Moreno



domingo, 6 de septiembre de 2015

Formulación del Problema



Por lo anterior surgen como preguntas de investigación:
¿Que variables emergen en la elaboración de un enfriador y dispensador de bebidas automático?
¿Qué efecto tienen estas variables frente al impacto comercial de éste Enfriador?