5. Pruebas Experimentales, Conclusiones y Referencias IEEE

5.1 Protocolo de Validación Experimental

Durante la integración entre simulación y equipamiento físico se ejecutó un protocolo de validación cubriendo las 8 combinaciones posibles de la tabla de verdad:

Prueba	Sensores (B3, B2, B1)	Respuesta CODESYS (HMI)	Respuesta Prototipo Físico (ESP32)	Resultado
1	0, 0, 0	H4 encendida, tanque en blanco	LED H4 (GPIO 25) encendido fijo	✅
2	0, 0, 1	Nivel 1 a los 3 s, H2 activo	LED H2 (GPIO 26) encendido fijo	✅
3	0, 1, 1	Nivel 2 a los 6 s, H1 activo	LED H1 (GPIO 27) encendido fijo	✅
4	1, 1, 1	Nivel máximo a los 9 s, H3 activo	LED H3 (GPIO 32) encendido + ContadorLotes +1	✅
5	Combinaciones inválidas	H5 activo, banner de alarma visible	LED H5 (GPIO 33) encendido, paro de seguridad	✅

5.2 Consideraciones Técnicas

• Desacoplamiento Energético con GND Común: La alimentación separada de 5 V para los sensores e indicadores respecto al ESP32, unida mediante el riel de GND común, mantuvo la tensión lógica estable durante la operación simultánea de todos los periféricos.

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5.3 Conclusiones

• Simplificación Lógica y Detección de Fallos: El diseño combinacional a partir de la tabla de verdad de 8 estados y su reducción mediante Mapas de Karnaugh permitió sintetizar la condición de alarma H5 = (B2 · B1') + (B3 · B2') en solo dos ramas en paralelo dentro del diagrama Ladder. Esto garantiza la detección inmediata de cualquier estado físicamente imposible en el llenado del tanque y el corte automático del proceso por seguridad.
• Equivalencia entre Simulación por Tiempo y Control por Sensores: Se validó el funcionamiento del sistema bajo los dos enfoques requeridos: en CODESYS V3.5 mediante temporizadores TON (3 s, 6 s y 9 s) integrados a una interfaz HMI interactiva con visualización dinámica de nivel y alarmas, y en OpenPLC mediante lectura directa de los sensores infrarrojos FC-51 y conteo automático de lotes con un bloque CTU.
• Estabilidad Eléctrica del Prototipo Físico: La implementación con el microcontrolador ESP32, empleando dos fuentes independientes de 5 V DC unificadas por un nodo de GND común, resistencias pull-down de 10 kΩ en los pulsadores y resistencias limitadoras en los 5 LEDs indicadores, aseguró lecturas digitales estables y sin caídas de tensión durante las pruebas de validación.

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5.4 Referencias Bibliográficas (Norma IEEE)

[1] Learnchannel-TV, "PLC Programming – Ladder Logic (LD): Tank Level Monitoring," Material de referencia académica, Facultad de Ingeniería, Universidad de La Sabana, Chía, Colombia, 2026.

[2] International Electrotechnical Commission, Programmable controllers – Part 3: Programming languages, IEC Standard 61131-3, Geneva, Switzerland.

[3] T. R. Alves, M. Buratto, F. M. de Souza, and T. V. Rodrigues, "OpenPLC: An open source alternative to automation," in Proc. IEEE Global Humanitarian Technology Conference (GHTC), San Jose, CA, USA, 2021.

[4] J. Doncel and D. S. Buendia Londoño, "Automatización de Celda de Selección y Envasado de Mandarina — Fruver 1A S.A.," Universidad de La Sabana, Chía, Colombia, 2026. [Online]. Available: https://github.com/gevengood/Fruver_1A_Buendia_Doncel/wiki

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