Cuaderno de ejercicios para micro automatas programables.pdf

Cuaderno de ejercicios para micro autómatas programables 0

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RESET

AUT MAN

START

STOP

ALARM

Electricidad-Electrónica

Rafael Arjona

Índice Seleccionadora de frutas por tamaño……………………………………………… 3 Escalera mecánica…………………………………………………………………... 8 Selección de piezas por material…………………………………………………... 12

Control de un bungalow a distancia………………………………………… 15 Regadío a través de una balsa…………………………………………………….. Prueba de calidad de inflado de balones…………………………………………. Máquina de espuma………………………………………………………………… Casa climatizada…………………………………………………………………….. Control automatizado de las lamas de la fachada de un edificio………………. Control hidráulico de dos embalses……………………………………………….. Riego automático de un campo de césped artificial……………………………... Programa de lavado………………………………………………………………… Semáforo para vía principal y secundaria……………………………………….. Escenas de ahorro energético para un hotel…………………………………….. Elevación de aguas por bombeo…………………………………………………..

Rafael Arjona Agosto 2014

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21 26 29 33 38 42 47 52 58 63 67

Bloques a emplear en la resolución de los ejercicios

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Seleccionadora de frutas por tamaño Argumento Una cinta transportadora realizará la selección de tres tamaños de fruta (pequeño, mediano y grande), utilizando células fotoeléctricas, que detectarán la altura de las piezas de fruta. La cinta se pone en marcha presionando el pulsador (I1), que es un botón de marcha y rearme.

CF3 CF1

CF2

CF2

CF1

CF1

CF1 CF2

CF3

Cilindro 1

Motor cinta

Caja 3 (5 Piezas grandes)

Cilindro 2

Cinta

Caja 2 (7 Piezas medianas) Caja 1 (10 Piezas pequeñas)

Caso 1. La fruta es pequeña. Es detectada por la célula fotoeléctrica 1 (I3), y, si pasado un segundo (B009), no se activa la célula fotoeléctrica 2 (I4), síntoma que confirma que la fruta es pequeña, entonces no se activará ningún cilindro expulsor y la fruta llegará hasta la caja 1, que almacenará hasta un máximo de 10 piezas. Una vez ocurra esto, la cinta se detendrá (M6), se repone una nueva caja vacía, y se presiona de nuevo el pulsador de marcha y rearme (I1). El contador de la caja 1 se pone a cero aunque no el resto de contadores de las otras cajas, que continúan con su cómputo almacenado. Caso 2. La fruta es mediana. Es detectada por la célula fotoeléctrica 1 (I3), y antes de un segundo, es detectada por la célula fotoeléctrica 2 (I4), y, si pasado un segundo más (B019), no se activa la célula fotoeléctrica 3 (I5), síntoma que confirma que la fruta es mediana (B011), entonces se activará el cilindro 1 (Q2) durante un segundo (B017),

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expulsando la fruta a la caja 2. El cilindro se recoge automáticamente con un muelle interno. La caja 2, almacenará un máximo de 7 piezas, y una vez ocurra esto, la cinta se detendrá (M6), se repone una nueva caja vacía, y se presiona de nuevo el pulsador de marcha y rearme (I1). El contador de la caja 2 se pone a cero aunque no el resto de contadores de las otras cajas, que continúan con su cómputo almacenado. Caso 3. La fruta es grande. Es detectada por la célula fotoeléctrica 1 (I3), y antes de un segundo, es detectada por la célula fotoeléctrica 2 (I4), y antes de otro segundo, es detectada por la célula fotoeléctrica 3 (I5), entonces el bloque (B021), retrasará la activación de 1,5 segundos (B020), ya que la fruta tiene que llegar a la altura del cilindro 2; en ese instante, se activa el cilindro 2 (Q3), un tiempo de máximo de 1 segundo (B018), almacenando la fruta en la caja 3. El cilindro se recoge automáticamente con un muelle interno. La caja 3, almacenará un máximo de 5 piezas, y una vez ocurra esto, la cinta se detendrá (M6), se repone una nueva caja vacía, y se presiona de nuevo el pulsador de marcha y rearme (I1). El contador de la caja 3 se pone a cero aunque no el resto de contadores de las otras cajas, que continúan con su cómputo almacenado. Notas de interés La marca (M9), permite poner a cero el contador B027, cuando este ha terminado de contar piezas de fruta, en su caso, 10. En esta acción –a través de la marca M6- permitirá detener la cinta (Q1), aunque no borrará el cómputo de los otros contadores. La marca (M7), permite poner a cero el contador B031, cuando este ha terminado de contar piezas de fruta, en su caso, 7. En esta acción –a través de la marca M6- permitirá detener la cinta (Q1), aunque no borrará el cómputo de los otros contadores. La marca (M8), permite poner a cero el contador B033, cuando este ha terminado de contar piezas de fruta, en su caso, 5. En esta acción –a través de la marca M6- permitirá detener la cinta (Q1), aunque no borrará el cómputo de los otros contadores. Imagen caso 1, la fruta es pequeña:

CF3

CF1

CF2

CF2

CF1

CF1

4

Imagen caso 2, la fruta es mediana: CF3

CF1

CF2

CF2

CF1

CF1

Imagen caso 3, la fruta es grande:

CF3

CF1

CF2

CF2

CF1

CF1

5

Variables empleadas: Variable Marcha y rearme

I1

Paro

I2

CF1

I3

CF2

I4

CF3

I5

MOTOR CINTA

Q1

CILINDRO1 CILINDRO2 M6 B027 B031 B033

Comentario Pulsador de marcha y rearme cuando una caja se llena y detiene la cinta Pulsador de paro. Detiene la cinta, pero los contadores no los pone a cero Célula fotoeléctrica 1. Detecta las piezas de fruta pequeñas Célula fotoeléctrica 2. Detecta las piezas de fruta medianas Célula fotoeléctrica 3. Detecta las piezas de fruta grandes

Motor cinta transportadora El cilindro 1, expulsa la fruta Q2 mediana en la caja 2 El cilindro 2, expulsa la fruta Q3 grande en la caja 3 M6 Provoca un paro total Computa las piezas B027 pequeñas Computa las piezas B031 medianas B033 Computa las piezas grandes

Programación:

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Donde, los bloques a buscar son: B004 B006 B008 B010 B013 B016 B017 B018 B020 B022 B024 B028 B030

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Escalera mecánica Argumento Una calle muy pronunciada, dispone de una única escalera mecánica para la ayuda en la subida y bajada de viandantes. La puesta en marcha -de la escalera- será automática, lo mismo que la parada, aunque no podrán realizarse las órdenes de subida y bajada al mismo tiempo. Funcionamiento de la zona inferior a la superior La escalera mecánica está detenida. Si llega una persona junto al primer escalón (desde la parte inferior), será detectado por una célula fotoeléctrica CF1 (I1), que pone en marcha el motor sentido subida (Q1). Cuando el viandante sale por la parte superior, es detectado por otra célula fotoeléctrica CF2 (I2), que no ordena inmediatamente la parada del motor sentido subida (Q1), si no que retrasa la orden 5 segundos (B013), en previsión de que se pudiera incorporar algún viandante más, y así evitar procesos de arranque-parada del motor. Condiciones en subida - Mientras el motor funciona en sentido de giro ascendente (Q1), la escalera no podrá comenzar el sentido inverso, hasta que culmine totalmente el proceso, donde (M1), es la memoria para sentido ascendente. - Cuando se inicia la subida, se conectan automáticamente dos luminarias que alumbran la parte inferior (Q4) y superior (Q5) de la escalera, aunque sus tiempos de encendido son diferentes, predominando más tiempo las luces superiores, ya que las personas han salido por esta vía. El bloque temporizador (B003), controla el tiempo de encendido de las luminarias inferiores y (B007) hace lo propio con las superiores. - Mientras esté en proceso el sentido subida (M1), se activarán dos carteles luminosos, uno en la parte inferior (Q3), indicando una flecha en el sentido de funcionamiento, y en la parte superior (Q6) un luminoso -de carácter intermitente- con aspecto de señal de prohibido, que indica que la escalera no está operativa en el sentido de bajada. Funcionamiento de la zona superior a la inferior La escalera mecánica está detenida. Si llega un viandante junto al primer escalón (desde la parte superior), será detectado por una célula fotoeléctrica CF2 (I2), que pone en marcha el motor sentido bajada (Q2). Cuando el viandante sale por la parte inferior, es detectado por la célula fotoeléctrica CF1 (I1), que no ordena inmediatamente la parada del motor sentido bajada (Q2), si no que retrasa la orden 5 segundos (B022), en previsión de que se pudiera incorporar algún viandante más, y así evitar procesos de arranque-parada del motor. Condiciones en bajada - Mientras el motor funciona en sentido de giro descendente (Q2), la escalera no podrá comenzar el sentido inverso, hasta que culmine totalmente el proceso, donde (M2), es la memoria para sentido descendente. - Cuando se inicia la bajada, se conectan automáticamente dos luminarias que alumbran la parte inferior (Q4) y superior (Q5) de la escalera, aunque sus tiempos de encendido son diferentes, predominando más tiempo las luces inferiores, ya que las personas han salido

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por esta vía. El bloque temporizador (B019), controla el tiempo de encendido de las luminarias inferiores y (B018) hace lo propio con las superiores. - Mientras esté en proceso el sentido bajada (M2), se activarán dos carteles luminosos, uno en la parte superior (Q7), indicando una flecha en el sentido de funcionamiento, y en la parte inferior (Q8) un luminoso –de carácter intermitente- con aspecto de señal de prohibido, que indica que la escalera no está operativa en el sentido de subida. Más condiciones - La pequeña programación-subrutina gestionada por el bloque temporizador (B032), se encarga de evitar que la escalera funcione de manera indefinida en cualquier sentido. - Cuando un viandante sale de la escalera ya sea en sentido ascendente o descendente, puede que detrás vengan más personas. Los bloques (B037 y B038), son los que permiten reiniciar los temporizadores (B013 y B022), para que la parada de la escalera se produzca siempre sin personal alojado en su interior. El bloque temporizador (B009), permite que las lámparas, sólo se conecten en horario nocturno. Imagen orientativa

Q5 Luces superiores Q7 Cartel flecha escalera en uso Q6 Cartel prohibido zona superior

Q2 Motor baja

I2 Célula fotoeléctrica superior

Q4 Luces inferiores Q1 Motor sube

Q8 Cartel prohibido zona inferior Q3 Cartel flecha escalera en uso I1 Célula fotoeléctrica fotoeléctrica inferior

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Programación:

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Variables empleadas Variable CF1 CF2 Motor sube Motor baja Flecha inferior Luces inferiores Luces superiores Prohibido superior Flecha superior Prohibido inferior

I1 I2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 M1 M2

Comentario Célula fotoeléctrica inferior Célula fotoeléctrica superior Motor escalera sentido subida Motor escalera sentido bajada Señal en forma de flecha en uso zona inferior Luces situadas en la zona inferior de la escalera Luces situadas en la zona superior de la escalera Señal de prohibido usar escalera desde la zona superior Señal en forma de flecha en uso zona superior Señal de prohibido usar escalera desde la zona inferior Memoria sentido subida Memoria sentido bajada

Donde, los bloques a buscar son: B001 B003 B005 B013 B014 B018 B022 B023 B026 B028 B029 B031 B032

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Selección de piezas por material Argumento Una cinta transportadora realizará una selección de piezas metálicas y de plástico. En la cinta existe una cortina móvil, que impide el paso de las piezas, hasta que son autorizadas. En la cinta existen dos detectores en posición vertical para analizar las piezas que pasan por debajo, el primero genérico, detecta todo objeto B2 (I2); y el segundo sólo detecta metales B3 (I3). Proceso 1. Entra una pieza a la cinta. Es advertida por el detector inicial B1 (I1). La cinta se pone en marcha sentido directo (Q1) para buscar a los dos detectores verticales. 2. La pieza pasa por debajo del primer detector vertical B2 (I2). Este hecho se guarda en la memoria (M1). La cinta sigue en marcha y la pieza pasa por debajo del segundo detector vertical B3 (I3), que también “guarda” el dato en la memoria (M2). 3. Si la pieza es advertida sólo por el sensor B2 (I2), la cinta sigue su curso hasta 4 segundos después, tiempo suficiente para que la pieza caiga a una caja situada en la parte derecha de la cinta, apta para piezas no metálicas. 4. Si la pieza es advertida por el sensor B2 (I2) y al instante también por el sensor B3 (I3), síntoma de que la pieza es metálica, la cinta transportadora se detiene, y pasado un segundo, se inicia la subida de la compuerta de seguridad (Q2), hasta que es detenida por el sensor de apertura (I4). 5. En el instante en que la subida de compuerta se detiene por (I4), se activa el motor sentido inverso de la cinta (Q3), para trasladar la pieza metálica a la caja de piezas metálicas, situada en la parte izquierda de la cinta. 6. A los 6 segundos, tiempo suficiente para que la pieza metálica caiga en la caja, el motor de la cinta sentido inverso (Q3), se detiene, y en ese instante, se activa la bajada de la cortina metálica (Q4), hasta que es detenida por el sensor de cierre (I5). 7. Existe un pulsador de parada general (I6), que detiene todo. 8. Para que el proceso funcione desde el principio, la cortina de seguridad, debe estar abajo, es decir, el sensor de cierre estará activo (I5=1). Listado de variables Símbolo Variable Comentario B1 I1 Detector de piezas inicial B2 I2 Detector de piezas metálicas y no metálicas B3 I3 Detector de piezas metálicas B4 I4 Detector cortina arriba B5 I5 Detector cortina abajo Paro I6 Pulsador de parada general Motor cinta transportadora, sentido M_D Q1 derechas Y_SUBE Q2 Electroválvula subida cortina Motor cinta transportadora, sentido M_I Q3 izquierdas Y_BAJA Q4 Electroválvula bajada cortina

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Imagen orientativa

B3 detector piezas metálicas B2 detector todas piezas

B4 detector cilindro arriba B5 detector cilindro abajo

B1 detector inical pieza

Motor sentidos directo e inverso Correa dentada

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Programación

Donde, los bloques a buscar son: B002 B003 B005 B006 B007 B008 B009 B012 B013 B014 B016 B017 B018

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Control de un bungalow a distancia Argumento Una zona de acampada está constituida por bungalows, y cada uno de ellos está gestionado por un controlador programable; además de ello, en la zona de conserjería de la zona, existe un controlador principal, que es capaz de gestionar ciertos aspectos de cada uno de los bungalows. En este ejercicio, se plantea el control de un único bungalow desde el controlador de conserjería, por lo tanto, se relacionarán entradas de un controlador con salidas de otro y viceversa. Llamaremos controlador local al autómata del bungalow y controlador principal, al situado en conserjería. Las variables del controlador principal se indicarán con una “P”, por ejemplo Q7P (salida Q7 del controlador principal). Controlador del bungalow 1. Un pulsador (I1) conectará en función telerruptor la luz del porche (Q1), aunque en horas de día, esta luz no se podrá encender. Este hecho está controlado por un reloj. 2. Un pulsador (I2) conectará en función telerruptor la luz del salón-cocina (Q2). 3. Un pulsador (I3) conectará en función telerruptor la luz del baño (Q3). 4. Un pulsador (I4) conectará en función telerruptor la luz del dormitorio (Q4). Si este pulsador (I4), es presionado más de un segundo, se apagan todas las luminarias del bungalow. 5. Para que funcione la iluminación del bungalow, se tiene previamente que habilitar este servicio desde el controlador principal a través de la salida (Q8P), que entra al PLC local por la entrada (I8). 6. Un detector de incendio (I5), en caso de actuación, excitará dos salidas del controlador local; por un lado, conecta la salida (Q5) de manera intermitente hacia una sirena, y por otro, conecta la salida (Q7), que “informará” al controlador principal a través de su entrada (I1P). La alarma sólo se desconectará desde el controlador principal (Q3P), que llegará al local con la entrada (I9). 7. La entrada (I6), que proviene del controlador principal (Q2P), permite habilitar en función telerruptor el aire acondicionado del bungalow, es decir, si no proviene señal de la salida (Q2P), hacia la entrada (I6), el bungalow no dispondrá de aire acondicionado. 8. En la puerta existe un detector magnético (I7), que en caso de actuación (puerta abierta), impedirá que funcione el aire acondicionado, hasta 10 segundos después de que la puerta se cierre. 9. La entrada (I10) es un detector de presencia, que emitirá un impulso, cada vez que advierta presencia en el bungalow. La salida (Q8), se conectará con el controlador principal (I4P), para indicar que está habitado, por razones de seguridad. 10. La entrada (I11), es un detector de flujo, situado para controlar el consumo de agua. Si está activado más de 30 minutos (segundos en la simulación), síntoma de avería en el suministro al bungalow, se activará la salida (Q9), que excita a su vez una electroválvula para cortar el suministro. Para habilitar de nuevo el suministro, se debe ordenar desde el controlador principal, que a través de su salida (Q8P), que rearma el suministro a través de la entrada (I12) del controlador local.

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Controlador principal 1. La entrada (I1P), que proviene de (Q7), indica aviso de alarma de incendio intermitente en la salida (Q1P). 2. La entrada (I2P), habilita el aire acondicionado del bungalow. A través de la salida (Q2P), se conecta a (I6) del controlador local para ello. La salida (Q4P), es un indicativo de que el bungalow tiene activado el servicio de aire acondicionado. 3. La entrada (I3P), es el pulsador de reset de la alarma de incendio, que conectará la salida (Q3P), con la entrada del controlador local (I9), para ello. 4. La entrada (I4P), proviene de la salida (Q4) del controlador local, que es el detector de presencia del bungalow. Cada vez que se recibe un impulso, el indicativo (Q7P), está activo 10 segundos. 5. La entrada (I5P), es el pulsador que habilita la iluminación al bungalow, a través de dos salidas; por un lado, la salida (Q5P), se conecta con el controlador local del bungalow a través de la entrada (I8), para ordenar el suministro de luz, y por otro, se activa (en el controlador principal), la salida (Q6P), que es un indicativo, de que el bungalow tiene suministro activo. 6. El pulsador (I6P), sirve para rearmar el suministro de agua en el bungalow, a través de su salida (Q8P), que “entra” al PLC local a través de su entrada (I12). Imagen orientativa del bungalow

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DET ECTO R DE INCENDI O

H ABI LIT A AIRE. PROVIENE DE L A CENT RAL DETECTOR MAGNÉTICO PUERTA DE ENTRADA H ABI LIT A IL UMI NACIÓN . PROVIENE DE L A CENTRAL RESET DE ALARM A PROVIENE DE L A CENTRAL

SIR ENA DE I NCENDIO

AI RE ACONDI CIO NADO H ABI LIT AD O AVISO ALAR MA DE INC ENDIO A I1 PRESENCIA ACT IVA AVI SO A I4 CO RTA SUMI NIST RO D E AG UA

I4

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9

I5 I6 I7 I8 I9 I10 I11 I12

SEÑAL D E R EAR ME D E SUMI NIST RO DE AGU A

PULSADOR LUZ DORMITORIO

L UZ DORM IT ORIO

I3

DET ECT OR DE F LUJO EN SUMI NIST RO DE AGU A

PUL SAD OR L UZ BAÑ O

LUZ BAÑO

I2

DET ECTO R DE PRESENCIA

PULSADO R LUZ SALO N COC INA

ENTRADAS DIGITALES

LUZ SAL ÓN C OCINA

I1

PULSADO R L UZ PO RCHE

L+ M PE

LUZ PORC HE

SALIDAS DIGITALES

CONTROLADOR LOCAL BUNGALOW (Bw1)

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L+ M PE I1 I2 I3

ENTRADAS DIGI TALES AVISO IN CENDIO D E BW1 PULSADO R QU E HABIL ITA AIRE ACO NDICIO NAD O EN BW1 PUL SADOR RESET AL ARMA

SALIDAS DIGI TALES AVI SO ALARM A EN BW1

HABIL ITA AIRE EN BW1

RESET AL ARMA DE INCENDIO

CONTROLADOR PRINCIPAL

Q1 Q2 Q3 Q4

1 A

2 A

A1

A2

PUL SADOR QUE HABIL ITA I LUM INACIÓ N BW1 PULSADO R REARME SUM INIST RO AGUA

HABILI TA IL UMI NACIÓN AL BW1 Q5

Q10 Q11 Q12

I7 I8

R EARM E SUMI NSTRO AG UA BW1

I6

PRESENCIA ACTI VA EN BW1

I5

AVI SO DE Q UE BW1 T IENE L UZ HABILI TADA

INDI CA QUE HAY PRESEN CIA EN BUN GALO W 1

I4

AVISO DE QU E BW1 T IENE HABIL ITADO AIRE

Cableado orientativo de los dos autómatas programables

Q6 Q7 Q8

Listado de variables CONTROLADOR LOCAL EN BUNGALOW VARIABLE DENOMINACIÓN I1 PULSADOR LUZ PORCHE I2 PULSADOR LUZ SALÓN COCINA I3 PULSADOR LUZ BAÑO I4 PULSADOR LUZ DORMITORIO I5 DETECTOR DE INCENDIO I6 HABILITA AIRE ACOND. PROVIENE DE Q2P I7 DETECTOR MAGNÉTICO PUERTA ENTRADA I8 HABILITA ILUMINACIÓN BW. PROVIENE DE Q5P RESET DE ALARMA INCENDIO. PROVIENE DE I9 Q3P I10 DETECTOR DE PRESENCIA I11 DETECTOR DE FLUJO SUMINISTRO DE AGUA I12 REARME SUMINISTRO AGUA. VIENE DE Q8P Q1 LUZ PORCHE Q2 LUZ SALÓN-COCINA Q3 LUZ BAÑO Q4 LUZ DORMITORIO Q5 SIRENA DE INCENDIO Q6 AIRE ACONDICIONADO HABILITADO Q7 AVISO DE INCENDIO HACIA I1P Q8 PRESENCIA ACTIVA HACIA I4P Q9 CORTA SUMINISTRO AGUA CONTROLADOR GENERAL EN CONSERJERÍA VARIABLE DENOMINACIÓN I1 AVISO, INCENDIO. PROVIENE DE Q7 I2 PULSADOR QUE HABILITA A.A. EN BW1 I3 PULSADOR RESET ALARMA SEÑAL DE PRESENCIA EN BW1. VIENE DE I4 Q8 PULSADOR QUE HABILITA ILUMINACIÓN I5 BW1 I6 PULSADOR REARME SUMINISTRO AGUA Q1 AVISO, ALARMA INCENDIO EN BW1 Q2 HABILITA A.A. HACIA I6 Q3 RESET ALARMA INCENDIO HACIA I9 Q4 INDICATIVO BW DISPONE A.A. Q5 HABILITA ILUMINACIÓN BW1 HACIA I8 INDICATIVO BW1. TIENE SERVICIO Q6 ILUMINACIÓN Q7 INDICATIVO PRESENCIA ACTIVA EN BW1 Q8 REARME SUMINISTRO AGUA HACIA I12

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Programación del Controlador local del bungalow

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Donde los bloques a determinar del controlador del bungalow, son: B006 B007 B008 B010 B011 B012 B013 B014 B016 B018 B019 Programación del controlador principal en zona conserjería

Donde los bloques a determinar del controlador principal, son: B003 B006

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Regadío a través de una balsa Argumento Se construye una balsa artificial para riego. La balsa se llena de agua automáticamente por medio de un pozo de agua natural cercano a la misma. Existe un pulsador de marcha general (I1) así como un paro (I2). Una vez el sistema está activo (por I1), ocurre lo siguiente: - El control de llenado del pozo está controlado por un sensor de ultrasonidos (AI1), que mide la profundidad, donde: si mide “0”, indica que el pozo está lleno totalmente; si mide “1000” indica que el pozo está vacío. En consecuencia, si mide “500”, indica que está al 50% de su capacidad. Figura 1. Detalle de medida del sónar.

1000

0

500

- Mientras el pozo tenga agua superior al 50% (el detector mide de 0 a 499), se activará el motor-bomba (Q1), que estará trasvasando agua de manera ininterrumpida hasta que el pozo baje del 50% de su capacidad (el sensor mide 500 o más). Existe un temporizador B009 programado a 5 minutos (5 segundos en la simulación), para que si el nivel de agua está justo al 50%, el motor no esté arrancando y parando. El temporizador asegura que como mínimo ha pasado un tiempo de 5 minutos con un nivel de agua superior al 50%. - Si el nivel del pozo baja de 50% de su capacidad, existe una botonera de marcha (I3), y paro (I4), que podrá poner en marcha el motor-bomba (Q1) de manera manual, hasta que el sensor mida “900” –casi vacío-. En ese instante, será imposible activar el motor (Q1), hasta que de forma natural recupere agua con una medida de “800” o menos (B010). El bloque B010 hace lo siguiente: si la medida del sensor llega “900”, síntoma de que el pozo está prácticamente vacío, el motor (Q1), se detiene y no podrá ponerse en marcha de ningún modo, hasta que la medida sea de “800” o menor, en cuyo caso se podrá poner en marcha sólo de forma manual, ya que la forma automática se produce si el llenado es superior al 50% (“500” o más según el sensor AI1). El bloque B015, representa el programa de riego de la balsa, que en la programación se produce de 06:00 a 10:00 de la mañana de manera diaria. La salida es (Q2), y es el motor-bomba de riego. Si la balsa no tuviera agua (se activa la boya (I5)), se interrumpe el riego, y se conecta un aviso de manera intermitente (Q3), que estará

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funcionando de manera ininterrumpida hasta 5 minutos (5 segundos en la programación), después de que la balsa haya recuperado agua. Existe un conmutador automático-manual (I7, con preferencia automático) para activar el riego de la balsa manualmente. Por ejemplo, si se desea iniciar el riego fuera del programa preestablecido. El cualquier caso, tanto si el conmutador está en automático con el programa, o manual, la boya de mínimo interrumpe el riego. En paralelo, mientras se produce el riego de la balsa, se establece un programa de inserción de fertilizante en la tubería del riego. Para que el motor-bomba del fertilizante (Q4), se active, es condición obligatoria que exista “riego” para que se pueda diluir el producto, por lo que el programa se establece de 07:00 a 07:30, a impulsos intermitentes de 10 minutos (10 segundos en la programación). Si el depósito de fertilizante se queda sin producto, el motor (Q4) se detiene y se produce un aviso intermitente a través de (Q5). Existe un conmutador automático-manual (I8, con preferencia automático) para suministrar fertilizante fuera del programa preestablecido B003. Aunque el fertilizante se aplique de forma manual, es condición obligatoria que el riego de la balsa (Q2) esté activado. También, en la posición manual, el detector de mínimo de este depósito (I6), está totalmente operativo para impedir que funcione el motor-bomba (Q4), si no hay fertilizante. Variables empleadas Variable I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 AI1 M1 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5

Función SISTEMA ACTIVO DETIENE SISTEMA PULSADOR MANUAL ACTIVA MOTOR POZO PULSADOR MANUAL DETIENE MOTOR POZO BOYA DE MÍNIMO DE LA BALSA SENSOR DE MÍNIMO FERTILIZANTE CONMUTADOR AUTOMÁTICO-MANUAL RIEGO BALSA CONMUTADOR AUTOMÁTICO-MANUAL INSERCIÓN FERTILIZANTE MEDIDA POZO MARCA. SISTEMA ACTIVO MOTOR TRASVASE POZO A BALSA MOTOR DE RIEGO DE LA BALSA AVISO ACÚSTICO O LUMINOSO BALSA SIN AGUA MOTOR-BOMBA FERTILIZANTE AVISO ACÚSTICO O LUMINOSO FERTILIZANTE SIN PRODUCTO

Vista general del sistema

22

23

I2

DETIENE SIS TE MA

I1

1000

SISTEMA ACTIVO

S ENS OR MEDIDA PROFUNDIDAD

AI1

Pozo de agua

Q1

AVI SO, BALSA SI N AGUA

Q3

I4 PARO MANUAL MOTOR POZO

I3

MARCHA MANUAL MOTOR P OZO

I7

I5

Balsa artificial BOYA DE MÍNIMO BALSA

Conmutador AUT/MAN RI EGO BA LSA

MARCHA MANUAL MOTOR P OZO

MOTOR RIE GO BA LSA

Q2

Q4

I8 Conmut ador AUT/ MAN INSERCIÓN FERTILIZANTE

MOTOR FERTILIZANTE

I6

AVI SO, DE PÓS ITO FERTILI ZANTE EN MÍNIMO

Q5

DETECTOR DE MÍNIMO FERTILIZANTE

Depósito fertilizante

Programación:

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Donde los bloques a determinar, son: B001 B007 B008 B009 B012 B016 B017 B018 B021 B022 B023 B025 B027

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Prueba de calidad de inflado de balones Argumento Un sistema automático determinará si la presión de llenado de los balones es óptima o tiene perdidas, con la siguiente secuencia: 1.- Se sitúa un balón vacío de presión en la zona de llenado, con la válvula bien orientada. 2.- Se presiona el pulsador S1 (I1) para activar el sistema de fijado. Si el detector (I2) no advierte balón, el proceso no continúa. En caso afirmativo, se cierran las mordazas (con la salida Q1) que permitirán fijar el balón durante el proceso. 3.- A los 5 segundos de cerrarse las mordazas, comienza la inserción de presión (Q2) a través de una sonda que en este tiempo se ha introducido (un operario lo introduce manualmente) por la válvula de llenado del balón. 4.- Se inserta aire al balón. Una entrada analógica (AI1) controla la presión de llenado. Cuando ésta llega a un valor determinado (en el programa “500”), el motor de llenado de presión se detiene (Q2=OFF). En este momento comienza la prueba de calidad. 5.- El balón debe estar 10 segundos sin pérdidas de presión, aunque se permite una pérdida máxima del 5% (un valor mínimo de “475” de los “500”). 6.- Si el balón está los 10 segundos sin pérdidas considerables, se activa una válvula que alivia la presión del conducto de llenado (Q3), y a los 2 segundos, ocurren varias acciones. Se anula la mordaza de fijación (Q1 = OFF), se abre una compuerta inferior (Q5 = ON), y sale un vástago (Q6 = ON) que obliga al balón a desplazarse por el conducto de balones “buenos”. 7.- A los 5 segundos, se recoge el vástago (Q6 = OFF) y se cierra la compuerta inferior (Q5 = OFF). 8.- Balón defectuoso. Recordemos el punto 6; si baja de presión antes de que se cumplan los 10 segundos, síntoma de que tiene un escape, se activa la memoria (M1), se activa una válvula que alivia la presión del conducto de llenado (Q3), y a los 2 segundos, ocurren varias acciones: Se anula la mordaza de fijación (Q1 = OFF), se abre una compuerta inferior (Q5 = ON), y sale un vástago (Q7 = ON) que obliga al balón a desplazarse por el conducto de balones “malos”, al mismo tiempo que se activa un aviso intermitente (Q4). 9.- Del mismo modo, a los 5 segundos, se recoge el vástago (Q6 = OFF) y se cierra la compuerta inferior (Q5 = OFF). 10.- Para retomar el proceso, se ha de presionar el pulsador de reset (I3), y el sistema está preparado de nuevo para presionar el pulsador de inicio S1 (I1).

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Figura 1. Se inserta el balón vacío entre las mordazas. Se cierran las mismas, y se coloca la sonda de aire en la válvula del balón. Q1. SISTEMA FIJA BALÓN

Q1. SISTEMA FIJA BALÓN Q2. MOTOR LLENADO

Figura 2. Si el llenado es satisfactorio se activa el vástago que ayuda el desplazamiento de balones óptimos a su lugar de almacenaje. Del mismo modo, si el llenado da error, los balones son desplazados a otra ubicación.

Q3. ALIVIA LA PRESIÓN Q5. ABRE COMPUERTA INFERIOR

Q3. ALIVIA LA PRESIÓN Q5. ABRE COMPUERTA INFERIOR

Q6. VÁSTAGO A “BUENAS”

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Q7. VÁSTAGO A “MALAS”

Programación

Q2. MOTOR LLENADO DE PRESIÓN

Donde los bloques a determinar, son: B003 B005 B006 B007 B009 B010 B012 B013 B014 B017 B020 B025 B027

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Máquina de espuma Argumento Un controlador programable gestionará el proceso de creación de espuma artificial para un área recreativa, del siguiente modo: 1.- Un pulsador (I1), activará el proceso a través de la marca (M1), que es una memoria condicionante principal. Otro pulsador (I2), provoca la parada del sistema. 2.- Al activarse (M1), lo hace también en SET la salida (Q1), que se corresponde con la electroválvula de llenado de agua del depósito principal mezclador. 3.- El depósito comienza a llenarse; se activa el sensor de mínimo (I5), síntoma de que el agua está subiendo. Se activa el sensor medio del depósito mezclador (I4); es este instante se activa el electromotor (Q2) que trasvasa jabón líquido concentrado de un pequeño depósito al depósito mezclador. El tiempo de trasvase de jabón en la programación es de 5 segundos. 4.- El depósito sigue llenándose de agua y cuando se activa el sensor de máximo (I3), la electroválvula (Q1) se detiene en RESET y al mismo tiempo se conectan tres dispositivos; (Q4) turbina expendedora de espuma; (Q6) Electromotor que lleva el producto mezclado (agua con jabón) a la turbina expendedora de espuma y otra turbina de aire (Q5) que se activará de manera intermitente mientras esté activa (Q4), con la misión de alejar la espuma con chorros de aire. En la programación actúa cada 2,5 segundos. 5.- El proceso continua, y el depósito se está vaciando de producto mezclado, hasta que el sensor de mínimo de éste (I5) advierte que no hay producto. En este instante, se desconectan las turbinas (Q4, Q5) y el electromotor (Q6), pero al mismo tiempo se conecta la electroválvula de llenado del depósito mezclador (Q1), y el proceso se repite (desde el punto 2). En cada proceso de llenado, las turbinas principales disponen de un tiempo de descanso. 6. Botón de fin de proceso. Cuando el operario quiera poner fin a la creación de espuma, ha de presionar el pulsador (I7) mientras esté funcionando la salida expendedora de espuma (Q4). En otro momento del proceso, esta opción no estará operativa. La conclusión es la siguiente; se vaciará el depósito mezclador por completo (hasta llegar a mínimo), y la programación se desconectará automáticamente. Sólo podrá ponerse de nuevo presionado (I1). 7. El depósito de jabón líquido concentrado cuenta con un sensor de mínimo (I6) que impedirá que se active el electromotor (Q2) de trasvase jabón-depósito si no está activo, es decir, si no detecta jabón. Si ello ocurre, se conecta de manera intermitente la salida (Q3), que es un aviso de que no hay jabón.

En la siguiente figura se aprecia un esquema general de conjunto.

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I1

BOTÓN FIN D E PROCESO

I7

PARADA SISTEMA

I2

MARCHA

Q3

EL EC TROVÁLVULA AGUA, LLENA DEP. MEZCLADOR

Q1

AVISO, NO HAY JABÓN

Q4

I3

I6 SENSOR MÍNIMO D EP. JABÓN

D EPÓSITO DE JABÓN

Q2 ELECTROMOTOR QUE TRANSFIERE JABÓN AL DEPÓSITO MEZC LADOR

I5

DEPÓSITO MEZCLADOR

Q6 ELECTROMOTOR QUE TRANSFIERE MEZCLA A L A TUR BINA EXPEND EDORA

SEN SOR MÍNIMO DEP. MEZCLADOR

SENSOR MEDIO DEP. MEZCLADOR

I4

SENSOR MÁXIMO DEP. MEZCLADOR

TURBINA QU E ALEJA LA ESPUMA

Q5

TURBINA EXPEND EDORA DE ESPU MA

Tabla de variables: Variable I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 M1 M2

Descripción PULSADOR DE MARCHA PULSADOR DE PARADA SENSOR MÁXIMO DEPÓSITO MEZCLADOR SENSOR MEDIO DEPÓSITO MEZCLADOR SENSOR MÍNIMO DEPÓSITO MEZCLADOR SENSOR MÍNIMO DEPÓSITO DE JABÓN BOTÓN PULSADOR FIN DE PROCESO ELECTROVÁLVULA LLENADO AGUA DEPÓSITO MEZCLADOR ELECTROMOTOR TRASVASE JABÓN AL DEPÓSITO MEZCLADOR AVISO, DEPÓSITO DE JABÓN VACÍO TURBINA EXPENDEDORA DE ESPUMA TURBINA DE AIRE QUE ALEJA LA ESPUMA INTERMITENTEMENTE ELECTROMOTOR QUE TRASVASA PRODUCTO MEZCLADO A TURBINA EXPENDEDORA MARCA DE PROCESO ACTIVO MARCA DE FIN DE PROCESO ACTIVA

Programación

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Donde los bloques a determinar, son: B001 B002 B003 B006 B007 B009 B011 B013 B014 B016 B017 B018 B020

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Casa climatizada Argumento Una vivienda, dispone de un sistema de climatización por el suelo, que consiste en un circuito de agua que transporta agua caliente en invierno y agua fría en verano. Cada habitación dispone de un circuito independiente de agua, y podrá conectarse individualmente el circuito de cada una de ellas, ya que cada una dispone de un termostato propio, excepto el vestíbulo que se conectará siempre que lo haga cualquier otro. La entrada (I10), es un conmutador verano/invierno. Según esta selección funcionará el sistema calefactor, o el sistema refrigerador, donde (M10) representa sistema refrigerador para verano y (M11) es sistema calefactor para invierno. El electromotor que mueve el agua por la vivienda, está manejado por un variador de velocidad, lo que permite que la velocidad del agua se modifique en función de los circuitos que estén abiertos en cada momento. Al referirnos a este dispositivo, lo haremos en tanto por ciento (%) y será manejado por marcas. El arranque y parada de los dispositivos, lleva incorporadas ciertas pausas, obligatorias para evitar sobrepresiones en los conductos; además, si se activa el termostato de cualquier habitación, se conecta automáticamente el circuito del vestíbulo (que no lleva termostato). Se entiende que por el vestíbulo es por donde pierde temperatura (calor o frío) la vivienda. Tabla de funcionamiento del motor principal por marcas Variable I1 I2 I3

Variable Termostato salón Termostato baño Termostato cocina

Q1 Q2 Q3 Q4

I5 I6 I7

% Fto. Variable Motor principal

Termostato dormitorio 1 Termostato dormitorio 2 Termostato dormitorio 3

Q5 Q6 Q7

Electroválvula circuito salón Electroválvula circuito baño Electroválvula circuito cocina Electroválvula circuito vestíbulo Electroválvula circuito dormitorio 1 Electroválvula circuito dormitorio 2 Electroválvula circuito dormitorio 3

M1

20%

M2

10%

M3

15%

M4

10%

M5

15%

M6

15%

M7

15%

Funcionamiento del sistema. Ejemplo: M11 activo, selección invierno. El termostato del salón está preseleccionado a 20ºC y la temperatura en ese momento baja a 19ºC. En primer lugar se activa (se abre) la electroválvula del circuito del salón (Q1), a los

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tres segundos se activa la marca (M1) que equivale el funcionamiento del electromotor principal al 20%, y a los 5 segundos, se conecta el sistema de calor (Q9); es decir, primero se abre la electroválvula, después arranca la bomba al % correspondiente y después arranca el sistema de calor. Al mismo tiempo que (Q1), se activa, la salida (Q4) que es la electroválvula del circuito del vestíbulo y a los tres segundos la marca (M4), que es funcionamiento del motor al 10%, que se suma a los 20% del salón, con lo cual, el motor está girando al 30%. Una vez el termostato del salón alcanza los 20ºC, suceden varias acciones; en primer lugar su marca (M1), se anula; la electroválvula (Q1) sigue funcionando 3 segundos más; por otro lado, cuando Q1=0, se inicia un tiempo de 10 segundos para anular a (Q4), y a los tres segundo la marca de éste (M4), en ese instante y finalmente, también se anula (Q8). La programación del salón es extensible al baño, cocina y dormitorios. Si existen dos programaciones a la vez, aunque una termine (por ejemplo, se ha llegado a la temperatura preseleccionada por el termostato), el sistema climatizador no se detiene hasta que todos los termostatos están desconectados. Todas las ventanas tienen un sensor magnético, más otro que está situado en la puerta principal. Si cualquiera de ellos se activa, estando el sistema en marcha, ocurre lo siguiente; si una puerta exterior o ventana permanece abierta más de 10 minutos (segundos en la prog.), se activa la marca (M9), que anula el sistema de climatización, aunque no las electroválvulas ni la velocidad del motor que tuviera en ese momento. Al mismo tiempo se activa de manera intermitente un aviso (Q10). Cuando todas las puertas o ventanas exteriores están cerradas al menos 5 minutos (segundos en la prog.), se repone la programación correspondiente y se detiene (Q10). En la programación se omiten los circuitos de la cocina y dormitorios, al ser las programaciones idénticas a la del salón y baño. Otras variables empleadas

Variable

Variable

I8

Sensor ventana salón

M10

Memoria verano

I9

Sensor ventana baño

M11

Memoria invierno

I10

Conmutador verano-invierno

Q8

Sistema refrigerador

M9

Memoria ventana o puerta abierta

Q9

Sistema calefactor

Q10

Aviso, puerta o ventana abierta

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I8

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TºC

I1

I3

salón. baño. cocina. vestíbulo. dormitorio 1.

Despensa

I10 Conmutador Verano / Invier no

Q1. Electroválvula circuito Q2. Electroválvula circuito Q3. Electroválvula circuito Q4. Electroválvula circuito Q5. Electroválvula circuito

I8

Salón

TºC

Cocina

T ºC

Q1

I9

Q2

ño Ba

TºC

Lavadero

Q3

I5

Q4

Dormitorio 1

Aseo

Q6. Electroválvula circuito dormitorio 2. Q7. Electroválvula circuito dormitorio 3. Q8. Sistema Refrigerador. Q9. Sistema calefactor. Q10. Aviso, puerta o ventana abierta.

I2

Vestíbulo

Patio

Q9

Q8

Q7

Dormitorio 3

Garaje

Q6

I7

frío y calor

I6

Circuito de retorno. Circuito de salida frío / calor.

Q5

TºC

TºC

Dormitorio 2

Imagen orientativa del circuito

Programación:

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Donde los bloques a determinar, son: B001 B002 B003 B004 B005 B006 B008 B010 B011 B012 B018 B019 B020

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Control automatizado de las lamas de la fachada de un edificio Argumento Un edificio dispone de una protección exterior, consistente en unas lamas que van rotando a lo largo del día, para favorecer la entrada de luz de manera controlada. Cada grupo de lamas se gira por un motor.

Figura 1. Aspecto general de las lamas.

Figura 2. Aspecto general del sistema.

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Funcionamiento manual Un pulsador I1, puede girar las lamas sentido directo Q1, mientras que el pulsador I2 hace lo propio con el sentido inverso Q2. En la parte superior de una lama de referencia existe un detector capacitivo I3 que advierte cuando la lama está totalmente vertical, es decir, cerrada. Si se presiona I1 o I2 y la lama llega a la posición vertical, el motor se detiene (aunque esté presionado I1 o I2), un tiempo de 3 segundos (B004), es decir, se produce una pausa de tres segundos para indicar que las lamas están totalmente verticales, aun así, si se sigue presionando I1 ó I2 al pasar los tres segundos las lamas volverán a girar en un sentido u otro. La programación impedirá que al presionar a la vez I1 e I2 se provoque un cortocircuito. Por otro lado, el funciona-miento manual se anula cuando se establece emergencia por viento fuerte (AI1 y M6).

Figura 3. Programación de los pulsadores y el motor que gira las lamas.

Figura 4. La entrada I3 es el sensor que detecta que las lamas están en posición vertical. Funcionamiento automático Un interruptor I4, activa este proceso. Se trata de programaciones establecidas que a lo largo del día van rotando las lamas hasta llegar a la nocturnidad, donde su posición es de protección -o defensa- de manera vertical. Por ejemplo; en un día, cada 5 minutos (segundos en la programación), las lamas giran 3 segundos. Así sucesivamente hasta que llegan a la posición vertical, donde el detector I3, detiene el motor por conclusión de la programación. A la mañana siguiente un reloj (B010) permite avanzar durante tres segundos (B018) las lamas para que continúen con el modo manual, siempre que I4 esté activo. Mientras I4 = 1 no funcionará el modo manual.

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Figura 5. Programación automática de giro de las lamas.

Figura 6. Reestablecimiento del modo automático al día siguiente. Funcionamiento de emergencia Una entrada analógica AI1, está alimentada por un anemómetro. Cuando AI1 registra (en programación) un valor de 250, se anulan las operaciones manual y automático, y se conecta la salida Q1, con el propósito de girar las lamas hasta la posición vertical de defensa, hasta que sean detenidas por el detector I3. La programación de emergencia por viento fuerte se anulará cuando el viento baje de valor (250 en programación) durante al menos 10 minutos seguidos (10 segundos en programación B033).

(B016)

Figura 7. Programación de alarma por viento fuerte.

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Donde los bloques a determinar, son: B002 B003 B009 B011 B012 B013 B014 B015 B017 B019 B028 B032 B033

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Control hidráulico de dos embalses

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Argumento El llenado de dos embases estará gestionado por controlador programable. Un embalse está aguas arriba del otro es decir, las aguas del embalse superior llegan al inferior y de este a un río. Al embalse superior se le llamará “A” y al inferior “B”. Un conmutador (I1), permitirá que el funcionamiento del sistema sea manual (M1) o automático (M2).

Funcionamiento automático (I1 = 0; M2 = 1). El embalse superior “A”, dispone de un sensor (AI1) para medir la altura de 0 a 1000. Si el citado sensor llega un valor del 750 (75% de llenado), automáticamente se activa la apertura de la compuerta a través de un motor (Q1). Este motor estará funcionando hasta que sea detenido por un detector de apertura denominado: I2. DTC COMPUERTA ABIERTA PRESA “A”. La compuerta está totalmente abierta y se está vertiendo agua desde el embalse superior “A”.

Cuando el nivel de la presa “A” baja por debajo de “500” (50% de total, B007), durante al menos 10 horas seguidas (10 segundos en la programación B011), se cierra la compuerta de vaciado de la presa “A” a través del motor (Q2). Este motor es detenido por un detector que advierte el cierre correcto, denominado: I3. COMPUERTA CERRADA PRESA “A”. Si antes de que culmine el tiempo (B011), en nivel del agua sube repentinamente, a causa de, por ejemplo tormentas, por encima de 550 (B009), se detiene el proceso que tiene como misión retardar en cierre de la compuerta “A”.

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Del mismo modo, el nivel de la presa “B”, también se mide a través de una entrada analógica (AI2) de 0 a 1000. Si el nivel de la presa “B” sube de 500 (50%, en B014), se activa la apertura de la compuerta de esta presa a través de la salida (Q3). La apertura de la compuerta se detiene por I4. DTC COMPUERTA ABIERTA PRESA “B”.

Cuando la altura de la presa “B” es inferior a 250 (25% del total, B019), se activa el motor de cierre de la compuerta a través de (Q4), que es detenido cuando la compuerta está totalmente cerrada a través de I5. DTC COMPUERTA CERRADA PRESA “B”.

Funcionamiento manual (I1 = 1; M1 = 1). El pulsador manual (I6), permite la apertura en SET de la compuerta de la presa “A” a través de la marca (M3), que a su vez activa a (Q1). Se detiene por el detector (I2). Del mismo modo, (I7), permite el cierre en SET de la compuerta de la presa “A” a través de la marca (M4), que a su vez activa a (Q2). Se detiene por el detector (I3).

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El pulsador manual (I8), permite la apertura en SET de la compuerta de la presa “B” a través de la marca (M5), que a su vez activa a (Q3). Se detiene por el detector (I4). Del mismo modo, (I9), permite el cierre en SET de la compuerta de la presa “B” a través de la marca (M6), que a su vez activa a (Q4). Se detiene por el detector (I5).

Si los dos embalses superan la cota de 750 (75% de llenado cada una), se produce una alarma en (Q5).

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Listado de variables VARIABLE I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 AI1 AI2 M1 M2 M3 M4 M5 M6

DENOMINACIÓN CONMUTADOR MANUAL / AUTOMÁTICO DETECTOR COMPUERTA ABIERTA PRESA "A" DETECTOR COMPUERTA CERRADA PRESA "A" DETECTOR COMPUERTA ABIERTA PRESA "B" DETECTOR COMPUERTA CERRADA PRESA "B" PULSADOR MANUAL APERTURA COMPUERTA "A" PULSADOR MANUAL CIERRE COMPUERTA "A" PULSADOR MANUAL APERTURA COMPUERTA "B" PULSADOR MANUAL CIERRE COMPUERTA "B" MOTOR ABRE COMPUERTA "A" MOTOR CIERRA COMPUERTA "A" MOTOR ABRE COMPUERTA "B" MOTOR CIERRA COMPUERTA "B" ALARMA POR EXCESO DE LLENADO EN AMBOS EMBALSES ENTRADA ANALÓGICA MEDIDA ALTURA PRESA "A" ENTRADA ANALÓGICA MEDIDA ALTURA PRESA "B" MEMORIA SISTEMA MANUAL MEMORIA SISTEMA AUTOMÁTICO MEMORIA ABRE COMPUERTA "A" SISTEMA MANUAL MEMORIA CIERRA COMPUERTA "A" SISTEMA MANUAL MEMORIA ABRE COMPUERTA "B" SISTEMA MANUAL MEMORIA CIERRA COMPUERTA "B" SISTEMA MANUAL

Donde los bloques a determinar, son: B003 B006 B008 B010 B011 B017 B018 B022 B023 B024 B026 B030 B034

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Riego automático de un campo de césped artificial

Argumento Un campo de césped artificial antes de cada partido o utilización, debe ser regado por chorros de agua a presión, para que el césped artificial no provoque rozamientos ni quemaduras por contacto directo. El control podrá ser manual o automático. La entrada (I3), es un conmutador Manual-Automático, donde M3 es modo automático y M4 es modo manual. Cuando se cambia del modo manual a automático (I3=1), se resetean (B028), es decir, se ponen a cero, todas las programaciones y temporizaciones del modo automático, para conseguir que el funcionamiento comience siempre desde cero.

Para reducir la programación, sólo se programarán dos chorros, aunque cada chorro dispone de dos electroválvulas diferentes, para el caso de que falte presión.

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Chorro 1 El chorro 1, puede ser activado por dos electroválvulas; (Q1) en condiciones normales y (Q2) en caso de que la presión actual de la tubería esté por debajo del valor de 200, medido por la entrada analógica (AI1). Funcionamiento del chorro 1 Modo manual (I3=0; M4=1). El interruptor (I4) puede activar de manera directa la electroválvula (Q1); del mismo modo, el interruptor (I2) puede hacer lo propio con la electroválvula (Q2). Recuerde que en modo manual las temporizaciones no tienen efecto. Modo automático (I3=M3=1; M4=0). Al presionar el pulsador (I1), se activa la electroválvula (Q1), si el valor de la presión del chorro 1 (AI1) es inferior a “200”, a los 5 segundos de activarse (Q1), lo hará también (Q2), que es otra electroválvula de apoyo del chorro 1, necesaria para que el agua aleje lo suficiente para regar hasta el centro del campo. Si la presión es superior a “200”, la electroválvula (Q2) no se activará.

Chorro 2 El chorro 2, puede ser activado por dos electroválvulas; (Q3) en condiciones normales y (Q4) en caso de que la presión actual de la tubería esté por debajo del valor de 200, medido por la entrada analógica (AI2). Funcionamiento del chorro 2 Modo manual (I3=0; M4=1). El interruptor (I5) puede activar de manera directa la electroválvula (Q3); del mismo modo, el interruptor (I6) puede hacer lo propio con la electroválvula (Q4). Recuerde que en modo manual las temporizaciones no tienen efecto.

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Modo automático. A los 10 segundos (B007) de activarse (Q1), se conecta la electroválvula (Q3) que es la primera electroválvula del chorro 2. Si el valor de la presión del chorro 2 (AI2) es inferior a “200”, a los 10 segundos (B017) de activarse (Q3), lo hará también (Q4), que es otra electroválvula de apoyo del chorro 2. Si la presión es superior a “200”, la electroválvula (Q4) no se activará. - A los 5 segundos (B011) de activarse (Q3), se desconecta (Q1).

- A los 7 segundos (B012) de activarse (Q3), se desconecta (Q2), si se hubiera conectado.

Programación de fin de ciclo. La marca (M1, memoria sólo indicativa), es la memoria de fin de ciclo. Cuando se activa (Q3) modo automático (B038), inicia a (M1), e inicia dos tiempos, el primero (B021) de 15 segundos tiene como fin anular a (Q3), y el segundo (B022) de 20 segundos tiene coMo fin anular a (Q4), si se hubiera activado y a la propia marca (M1), dando por concluido el modo automático, a la espera de presionar de nuevo (I1).

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Cronograma para modo automático I1 Q1 = OFF = B011

Q1 B002

5 seg Q2 = OFF = B012

Q2 10 seg

B007

Q3 = OFF = B021

Q3

M1 = OFF = B022

M1 5 seg

B011

7 seg

B012

10 seg

B017

Q4 = OFF = B022

Q4 15 seg

B021

20 seg

B022

Listado de variables VARIABLE I1 I2 I3 I4 I5 I6 AI1 AI2 Q1 Q2 Q3 Q4 M1 M2 M3 M4

DENOMINACIÓN PUESTA EN MARCHA CIRCUITO. MODO AUTOMÁTICO INTERRUPTOR MANUAL ELECTROVÁLVULA 2 CHORRO 1 CONMUTADOR MANUAL-AUTOMÁTICO INTERRUPTOR MANUAL ELECTROVÁLVULA 1 CHORRO 1 INTERRUPTOR MANUAL ELECTROVÁLVULA 1 CHORRO 2 INTERRUPTOR MANUAL ELECTROVÁLVULA 2 CHORRO 2 SENSOR PRESIÓN CHORRO 1 SENSOR PRESIÓN CHORRO 2 ELECTROVÁLVULA 1. CHORRO 1 ELECTROVÁLVULA 2. CHORRO 1 ELECTROVÁLVULA 1. CHORRO 2 ELECTROVÁLVULA 2. CHORRO 2 MEMORIA PROGRAMACIÓN FIN DE CICLO MEMORIA AUXILIAR MODO AUTOMÁTICO MODO MANUAL

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Donde los bloques a determinar, son: B01 B03 B008 B016 B020 B024 B026 B027 B028 B030 B031 B036 B037

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Programa de lavado

Argumento Un programa de lavado para una lavadora industrial será gobernado por microPLC. Al presionar el pulsador I1, comienza el programa con la siguiente secuencia (los tiempos son reducidos): -

Una electroválvula Q4, implementa agua al recipiente principal durante 10 segundos.

-

A continuación, la salida del PLC Q5, excitará un conjunto motor-bomba y electroválvula que implementarán detergente líquido al recipiente durante un tiempo de 7 segundos.

-

A los 00:30 segundos de activarse Q5, comienza a girar el recipiente de la lavadora alternativamente sentido de las agujas del reloj (Q1) y a la inversa (Q2), 5 segundos en cada sentido, con una pausa entre cambios de sentido de giro de 00:30 segundos. El tiempo total será de 25 segundos.

-

Pasados los 25 segundos anteriores, se activará la salida Q6 que es el conjunto motor-bomba y electroválvula que permiten el vaciado de agua del recipiente. Este proceso durará 8 segundos.

-

A continuación, se activarán a la vez las salidas Q4 y Q7 con el propósito de implementar de nuevo agua al recipiente (Q4) y suavizante (Q7). Tiempo total de la aplicación, 7 segundos.

-

Acto seguido, de nuevo comienza a girar el recipiente de la lavadora alternativamente sentido de las agujas del reloj (Q1) y a la inversa (Q2), 5 segundos en cada sentido, con una pausa entre cambios de sentido de giro de 00:30 segundos. El tiempo total será de 30 segundos.

-

Pasada la sub-rutina anterior, se activará la salida Q6 para vaciar el recipiente de agua en un tiempo de 8 segundos.

-

Finalmente, se activará la salida Q3, que supone la velocidad rápida sentido de las agujas del reloj para efectuar la operación de centrifugado en un tiempo de 10 segundos. Finaliza el programa.

Notas de programación. -

Se han utilizado diferentes marcas de apoyo (M), principalmente para evitar el error de las recursiones. Observe el ejemplo:

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Cronograma:

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Gráfico orientativo:

Donde:

I1. Pulsador de inicio de programa. Q1. Motor recipiente de lavadora sentido agujas del reloj, velocidad lenta. Q2. Motor recipiente de lavadora sentido contrario a las agujas del reloj, velocidad lenta. Q3. Motor recipiente de lavadora sentido agujas del reloj, velocidad rápida (centrifugado). Q4. Electroválvula que implementa agua al recipiente (bombo) de la lavadora. Q5. Motor-bomba electroválvula que implementa detergente al recipiente. Q6. Motor-bomba y electroválvula que permiten el vaciado de agua del recipiente. Q7. Motor-bomba que implementa suavizante.

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Programación:

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Determina los bloques que aparecen sin identificar. B005 = B006 = B009 = B010 = B012 = B022 = B023 = B027 = B029 = B030 = B031 = B034 = B036 =

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Semáforo para vía principal y secundaria Argumento Un cruce de carreteras entre una vía principal y otra secundaria, está gestionado por semáforos, con la siguiente programación: a) La vía principal tiene control de vehículos y personas, aunque el semáforo verde de peatones no se activará, a no ser que se presione un pulsador denominado “Espere verde”. b) La vía secundaria sí tiene control para peatones, además de para vehículos, es decir, en cada ciclo, se permite el paso de vehículos alternativamente con peatones.

Variables empleadas I1 Pulsador de inicio I2 Pulsador "Espere verde" Q1 VERDE1 (Vía principal) Q2 ÁMBAR1 (Vía principal) Q3 ROJA1 (Vía principal) Q4 M.ROJO1 (Muñeco rojo vía principal) M.VERDE1 (Muñeco verde vía Q5 principal) Q6 ROJA2 (Vía secundaria) Q7 VERDE2 (Vía secundaria) Q8 ÁMBAR2 (Vía secundaria) M.VERDE2 (Muñeco verde vía Q9 secundaria) M.ROJO2 (Muñeco rojo vía Q10 secundaria) M1-M6 Marcas auxiliares

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IP AL IN C PR ROJA2 (Q6) ÁMBAR2 (Q8) VERDE2 (Q7)

SECUNDARIA

ROJA1 (Q3)

M.VERDE2 (Q9)

M.ROJO2 (Q10)

SECUNDARIA

ÁMBAR1 (Q2) VERDE1 (Q1)

M.VERDE1 (Q5) M.ROJO1 (Q4)

IP AL

PULSADOR “ESPERE VERDE” (I2)

PR

IN C

PULSADOR INICIAL (I1)

Detalle de la programación para la vía principal Una vez se presiona el pulsador inicial (I1), se activa de forma directa la lámpara VERDE1 (Q1); el bloque-temporizador B002, obliga a los 15 segundos la conexión de la lámpara AMBAR1 (Q2), al mismo tiempo que desconecta a VERDE1 (Q1). ÁMBAR1 (Q2), excita el bloque-temporizador B004, con el propósito de conectar a los 3 segundos a ROJA1 (Q3), al mismo tiempo que desconecta a ÁMBAR1 (Q2). ROJA1 (Q3) excita al bloque-temporizador B006, con el doble propósito de conectar a VERDE1 (Q1), y desconectar a ROJA1 (Q3), cuando pasen 10 segundos. El ciclo se repetirá de nuevo. Por otro lado, VERDE1 (Q1), activa de forma directa a M.ROJO1 (Q4), permanecerá en ese estado, es decir, el muñeco verde peatones de la vía principal no se activará, a no ser que se presione el pulsador (I2) “Espere verde”. Activación del pulsador “Espere verde” El pulsador (I2), “Espere verde”, se puede presionar en cualquier momento, aunque su efecto se producirá siempre, después de activarse ÁMBAR 1 (Q2). Una vez se presiona (I2), la memoria del evento se “guarda” en el bloque B015 (prefija “Espere verde”). Una vez que el bloque-temporizador B004, termina de computar los 3 segundos, se activa el bloque B020, que es el más importante de la programación, ya que confirma que se produce la programación “Espere verde”. La activación del bloque B020, implica dos cambios principalmente:

59

‐

El tiempo de activación de ROJA1 (Q3), no lo gestionará el bloquetemporizador B006 con 10 segundos, si no el bloque B018 con 18 segundos. Esta suma de tiempo será tal, que permita el paso de peatones por la vía principal.

‐

La activación de B020, desconecta de forma directa la lámpara M.ROJO1 (Q4), al mismo tiempo que activa a M.VERDE1 (Q5). Esta lámpara (Q5), estará excitada 18 segundos, (15+3), siendo los tres últimos de manera intermitente, advirtiendo de su pronta desconexión.

El bloque-temporizador B018, al final de su cómputo, reiniciará el ciclo, con la activación de VERDE1 (Q1). Recuerde que el ciclo (verde-ámbar-roja), tendrá respectivamente 15, 3, 10 segundos, a no ser que se presione (I2), “Espere verde”, donde se modificará (verde-ámbar-roja) a 15, 3, 18 segundos, respectivamente. Detalle de la programación para la vía secundaria Una vez se presiona el pulsador inicial (I1), se activa de forma directa la lámpara ROJA2 (Q6); note que no podrán coincidir las lámparas de acceso vehículos de las vías principal y secundaria, al mismo tiempo. ROJA2 (Q6), excita el bloquetemporizador B008, con 18 segundos, con el doble propósito de conectar a VERDE2 (Q7), y anular a ROJA2 (Q6). VERDE2 (Q7), activa a su vez un bloquetemporizador B011, con 7 segundos, que culmina con la activación de ÁMBAR2 (Q8), desconectado a ROJA2 (Q6). ÁMBAR2 (Q8) permite que el bloquetemporizador B013, con 13 segundos, conecte a ROJA2 (Q6), y desconecte a ÁMBAR2 (Q8), reiniciando de nuevo el ciclo. Por otro lado, ROJA2 (Q6), activa de forma directa a M.VERDE2 (Q9), durante 18 segundos, siendo los tres últimos, de manera intermitente. Posteriormente, se activará M.ROJO2 (Q10), hasta que se excite de nuevo ROJA2 (Q6), y el ciclo de los muñecos, se repita. Activación del pulsador “Espere verde” En la vía secundaria, también se producirán cambios, si se presiona el pulsador (I2) “Presione verde”. El efecto ocasionará que la lámpara VERDE2 (Q7), esté activa más tiempo, ya que el bloque principal B020, permite la sustitución del bloquetemporizador B011 (7 seg.) por el B032 (15 seg.). Posteriormente se activará AMBAR2 (Q8), y el ciclo se repetirá (corto, o largo si es presionado de nuevo (I2)). Cronograma de funcionamiento

60

Pulsador inicial (I1)

Semáforos vía principal

3 s. 10 s.

15 s.

Q1

Muñecos vía principal

Q2

Q1 VERDE1

ROJA1

ÁMBAR1

VERDE1

3 s. 18 s.

15 s.

Q3

Q4

Q6 ROJA2

Muñecos vía secundaria

M.VERDE1

3 s. 18 s.

Q7

Q8

18 s.

M.VERDE2

M.ROJO2

Pulsador (I2) “Espere verde”

Programación:

61

Q7 VERDE2

ROJA2

Q8

ÁMBAR2

18 s.

18 s.

Q10

3 s.

15 s.

Q6

VERDE2 ÁMBAR2

Q9

Q5

M.ROJO1 7 s.

18 s.

ROJA1

18 s.

Q4 M.ROJO1

Semáforos vía secundaria

ÁMBAR1

18 s.

28 s.

Q3

Q2

Q10

Q9 M.VERDE2

M.ROJO2

Donde, los bloques sin identificar son: B009 → B014 → B016→ B017 → B021 → B022 → B026 → B027 → B028 → B033 → B034→ B035 → B037 → 62

Escenas de ahorro energético para un hotel Argumento La planta de un hotel tiene una estructura alargada, a partir del acceso a la misma a través de la escalera o el ascensor. Suponiendo que no toda la planta está ocupada por clientes de hotel, este ejercicio plantea el ahorro energético de la iluminación del pasillo, tanto de alumbrado general como alumbrado ornamental y de señalización, según la habitabilidad de la planta, a través de escenas, donde (I1) es un pulsador que sube escenas e (I2) es otro pulsador que baja escenas. Descripción de las escenas: M1 es la memoria que representa a la primera escena. Implica que toda la planta está deshabitada, por tanto, cuando se presiona el pulsador de acceso a la planta (I3), sólo se activará la luz 1 (Q1), próxima a escalera y ascensor. En la simulación esta lámpara se activará 4 segundos. M2 es memoria de segunda escena. Implica que al presionar el pulsador (I3), se activarán las luminarias (Q1), cerca de la escalera y ascensor y (Q2), primer tramo del pasillo, síntoma de habitabilidad de las habitaciones cercanas al ascensor. En la simulación estas lámparas se activarán 6 segundos. M3 es memoria de tercera escena. Implica que al presionar el pulsador (I3), se activarán las luminarias (Q1, Q2 y Q3), es decir, zona ascensor, primer y segundo tramo de pasillo. En la simulación estas lámparas se activarán 8 segundos. M4 es memoria de cuarta escena. Implica que al pulsar (I3), se activarán todas las luminarias del pasillo (zona ascensor, primer, segundo y tercer tramo del mismo). En la simulación estas lámparas se activarán 10 segundos. Programación adicional para el pulsador o pulsadores que operan con (I3). Independientemente de la escena que esté en curso, si este pulsador es presionado más de un segundo, se activarán todas las lámparas de la planta, con un tiempo de encendido total de 10 segundos. Pulsador (I7) para servicio y/o mantenimiento. Es un pulsador de llave. Si es presionado, se activarán todas las luminarias de la planta de manera permanente, o hasta que el pulsador sea presionado de nuevo. En el primer tramo del pasillo existe uno o varios pulsadores que operan con la entrada (I4), cuyo cometido es activar las luces (Q1 y Q2) durante 6 segundos, independientemente de la escena en curso. En el segundo tramo del pasillo existe uno o varios pulsadores que operan con la entrada (I5), cuyo cometido es activar las luces (Q1, Q2 y Q3) durante 8 segundos, independientemente de la escena en curso. En el tercer tramo del pasillo existe uno o varios pulsadores que operan con la entrada (I6), cuyo cometido es activar todas las luces durante 10 segundos, independientemente de la escena en curso. Lámparas ornamentales El horario de encendido de las lámparas ornamentales es de 23:00 a 07:00 de la mañana, donde: ‐

Si está activada la escena 1 (M1), se activará la luz ornamental (Q5) al inicio del pasillo.

63

‐

Si está activada la escena 2 (M2), se activarán las lámparas ornamentales (Q5 y Q6), es decir, zona ascensor y primer tramo de pasillo.

‐

Si está activada la escena 3 (M3), se activarán las lámparas ornamentales (Q5, Q6 y Q7), es decir, zona ascensor, primer y segundo tramo de pasillo.

‐

Si está activada la escena 4 (M4), se activarán todas las lámparas ornamentales (Q5 a Q8), es decir, zona ascensor, primer, segundo y tercer tramo de pasillo.

Listado de variables Variable I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 M1 M2 M3 M4

Descripción Pulsador sube escena Pulsador baja escena Pulsador principal comienzo de pasillo (Q1) Pulsador tramo 1 pasillo (Q1 y Q2) Pulsador tramo 2 pasillo (Q1, Q2 y Q3) Pulsador tramo 3 pasillo (Q1, Q2, Q3 y Q4) Pulsador de llave encendido total luces pasillo Luz 1, cerca de escalera y ascensor. Comienzo de pasillo Luz 2. Primer tramo de pasillo Luz 3. Segundo tramo de pasillo Luz 4. Tercer tramo de pasillo Luz ornamental, cerca de escalera y ascensor. Comienzo de pasillo Luz ornamental en primer tramo de pasillo Luz ornamental en segundo tramo de pasillo Luz ornamental en tercer tramo de pasillo Marca o memoria de primera escena Marca o memoria de segunda escena Marca o memoria de tercera escena Marca o memoria de cuarta escena

Imagen orientativa

I6

Q8 Q4 Q8

Q7

I5

Q6

Q3 I6

Q7

I4

Q5

I3

Q2 I5

Q6

I4

Q1

Q5 I3

Ascensor

I1 I2 I7

64

Programación

65

El bloque B020 permite que, aunque esté activa una escena determinada, si se presiona el pulsador (I3) más de un segundo, se conectan todas las lámparas del pasillo, durante el tiempo máximo (10 segundos.).

Donde los bloques sin identificar son: B002. B006. B011. B013. B017. B018. B019. B020. B021. B026. B027. B028. B031.

66

Elevación de aguas por bombeo Argumento Un depósito situado en lo alto de una colina se encargará de abastecer de agua potable a una población. Para elevar el agua hasta el citado depósito, se emplearán tres motores-bomba que funcionarán de forma ininterrumpida pero alternada, consiguiendo que estén siempre dos bombas funcionando a la vez y otra descansando. Observe el cronograma: Q1

Q1

Q1 Q2

Q2

Q2

T

Q2

Q3

Q3

T

Q1

T

T

T

Q3

T

T

T

Q3

T

T

T

Donde Q1, Q2, y Q3 representan los motores-bomba y T representa los intervalos de tiempo. En la programación propuesta, se estima un tiempo de T = 5 segundos., aunque cada motor bomba estará activo dos intervalos (10 seg.) a excepción de Q1 en el primer ciclo que sólo estará activo 5 seg. Funcionamiento Al presionar (I1), pulsador general de puesta en marcha, se activarán los motoresbomba 1 (Q1) y 2 (Q2). A los 5 segundos, se desconecta el motor 1 (Q1), excitándose el motor 3 (Q3). Pasados 5 segundos (Q2, lleva 10 segundos funcionando), se desactiva el motor 2 (Q2), y se conexiona de nuevo el motor 1 (Q1). El ciclo se repetirá, consiguiendo que funcionen a la vez dos motores-bomba y descansando el tercero. Si se presiona (I2), pulsador de paro general, se detiene todo, excepto los avisos de emergencia, es decir, avería de algún motor, y/o ausencia de agua en el pozo. Si se activa el detector de mínimo del pozo de abastecimiento (I3), ocurrirá lo siguiente; se excitará la memoria (M1); ésta ordena la parada de los tres motores (Q1, Q2 y Q3 = OFF), advirtiendo el hecho con un receptor acústico o luminoso de forma intermitente (Q4). Una vez el pozo recupera agua, el sistema no se restablece inmediatamente, es decir, se retrasa un tiempo (B013 = 8 seg.), para asegurar que el nivel sube de forma contundente. Si no ha sido presionado el paro general (I2), la subida de nivel del pozo, ayudado por los bloques (B030, B031 y M2), restablecerán la programación como al inicio, es decir, con la excitación de los motores 1 y 2 (Q1 y Q2), y el ciclo comienza de nuevo. Si se activa cualquiera de los sensores de avería de los motores (I4 para motor 1; I5 para motor 2 e I6 para el motor 3), se producirá una parada general del sistema (como si hubiera sido presionado el pulsador de paro I2), pero además, se excitará 67

un aviso acústico ó luminoso de forma intermitente, advirtiendo del hecho (Q5). Una vez se solvente la avería, el sistema se restablecerá presionando el pulsador de marcha general (I1). Notas de interés Los bloques (B028, B016, B018, B024, y M6), se emplearán sólo en el primer ciclo de funcionamiento, ya que Q1 motor-bomba 1, sólo funciona la mitad de tiempo en el primer ciclo, y ese extremo es el que gestionan los bloques antes citados. Ejemplo de activación de (Q2) motor-bomba 2; Los bloques B020 y B002, permiten activar a Q2; los bloques B022, B005 y B023, realizan una doble función; por un lado, ayudan a desconectar a Q2, y por otro (B005), activa a Q1, motor-bomba 1. La programación para Q3 es similar. Donde: I1. Pulsador general de puesta en marcha. I2. Pulsador de paro general. I3. Sensor de mínimo pozo. I4. Sensor de avería motor-bomba 1. I5. Sensor de avería motor-bomba 2. I6. Sensor de avería motor-bomba 3. Q1. Motor-bomba 1. Q2. Motor-bomba 2. Q3. Motor-bomba 3. Q4. Aviso intermitente, pozo sin agua. Q5. Aviso, avería en uno de los tres motores. M1. (I3 + B010 + M1), es memoria de pozo sin agua. M2. Permite restablecer la programación, una vez el pozo recupera agua suficiente. M6. Marca de apoyo.

68

Gráfico orientativo:

Depósito

AD A D AR

E

P

I1. Pulsador de marcha general

I2. Pulsador de paro general

Q4. Aviso, pozo sin agua

Q5. Aviso, avería en motores. 3

4

5

6 7

2

8

1 0

97

2

98

4

95

96

Sensores de avería:

I4

Bar

10

9

I5

I6

6

Q1 Motor-bomba 1

Pozo

I3. Detector mínimo pozo.

Determina los bloques que aparecen sin identificar. B001 = B007 = B008 = B010 = B011 = B012 = B013 = B015 = B020 = B021 = B023 = B026 = B027 = 69

Q2 Motor-bomba 2

Q3 Motor-bomba 3

Programación:

70