Proyecto Final Ascensor

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    11-Jun-2015
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PROYECTO FINAL: CONTROL DE FUNCIONAMIENTO DEL ASCENSOR ACRLICOELECTRNICA INDUSTRIALMarta Prieto C. 20032005109 [email protected] ; Manuel Fandio 20032005050 [email protected] ; Arnulfo lvarez 20032005003 [email protected] e implementar un control automtico para el funcionamiento del ascensor, cumpliendo algunos parmetros predefinidos. Objetivos especficos Adicionar parmetros de funcionamiento existentes en el ascensor acrlico. a los

Abstract Industrial electronics lab has a large variety of simulators, models and projects that can easily recreate the workings of an industrial process. In order to implement the concepts acquired during the course, it has been decided to carry out checks through the PLC ABB to lift acrylic model of the laboratory. In this paper there are a brief description of the steps that were followed to carry out control of the elevator, the disadvantages that were solved and some modifications made. I.INTRODUCCION

Seleccionar el mejor modelo de control teniendo en cuenta aspectos como funcionalidad, costos, tiempo de trabajo, etc. Lograr el funcionamiento automtico del ascensor, respondiendo a mandos instalados en la maqueta. Monitorear de forma precisa la lectura de sensores de posicin, de pisos ocupados y dems necesarios para retroalimentar el control de tal forma que la evaluacin y toma de decisiones sea consecuente con los parmetros de funcionamiento predefinidos. Presentar los resultados obtenidos y el funcionamiento del mismo. III.PROCEDIMIENTO

E

l laboratorio de electrnica industrial cuenta con una gran variedad de simuladores, maquetas y proyectos que pueden fcilmente recrear el funcionamiento de un proceso industrial. Con el fin de aplicar los conceptos adquiridos durante el curso, se ha decidido realizar un control por medio del PLC ABB para la maqueta del ascensor acrlico del laboratorio. En el presente documento se hace una breve descripcin de los pasos que se siguieron para llevar a cabo el control del ascensor, los inconvenientes que se solucionaron y algunas modificaciones que fueron necesarias para un correcto funcionamiento del sistema completo. Se utilizo una maqueta existente en el laboratorio, se adicionaron algunos mandos que sern descritos posteriormente, y se mejoraron otros, todo con el fin de obtener y manipular las seales necesarias para llevar a cabo el control de funcionamiento del ascensor. Mediante lenguaje Grafcet se dise una subrutina que evaluara constantemente el estado de cada sensor y los tiempos asignados para cada piso con el fin de simular y obtener un proceso completamente automtico.II.OBJETIVOS

Durante el transcurso del semestre se realizaron pruebas de funcionamiento y lectura de rangos de trabajo de los diferentes sensores que posee el ascensor, como primera parte en el procedimiento, especificaremos los elementos que componen la planta.

Objetivo General

Electrnica Industrial PROYECTO FINAL: Control de Ascensor Acrlico ___________________________________________________________________________________________________ _ - Un final de carrera que permite confirmar que el brazo mecnico esta dentro de la cabina del ascensor. Se ha adicionado a la maqueta, por efectos de automatismo:

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Un led de chorro y una fotorresistencia que en conjunto trabajan como sensor selector de piso mediante la identificacin del color de cada pieza. Un micro controlador PIC; para que a travs de ste se pueda realizar la conversin anlogo digital que requiere el sensor de color. Drivers de entrada y de salida para el manejo de potencia y de relevos que permitan la interfaz de comunicacin entre la planta (ascensor) y el PLC.

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Elementos y caractersticas que componen el ascensor:

Con base en los elementos relacionados anteriormente, y habiendo realizado las pruebas de funcionamiento pertinentes de cada uno de estos elementos, la lgica de funcionamiento que se quiere implementar es la siguiente:

1. Al momento de encender el ascensor, el debeautomticamente tomar como referencia de posicin el piso cero. Esto quiere decir que si en el momento de encender la planta, el ascensor no se encuentra en este piso, inmediatamente se dirigir hacia este hasta que el sensor (final de carrera) confirme la posicin.

2. Una vez el ascensor esta en posicin inicial, quedaverificando los sensores de cada piso para evaluar si hay carga al mismo tiempo que verifica si el tiempo requerido para stas en cada piso ya se cumpli.

3. Una vez se empiece a detectar cargas desde el pisocero, todas se llevan como parte de un proceso en comn al piso uno, si este ltimo se encuentra desocupado.

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Nmero de pisos: 4 Tres motores DC: o Motor para subir y bajar el ascensor o Motor de la pinza para cierre y apertura del mecanismo de agarre. o Motor para sacar y entrar brazo Cuatro sensores de existencia de carga, ubicados en todos los pisos. Estos sensores se componen cada uno de un diodo de chorro y una fotorresistencia. Tres sensores de herradura y un final de carrera (para el piso cero) que ubican el elevador en el piso requerido.

4.

Despus de cumplir cierto tiempo en el piso uno cada carga se identifica mediante un cdigo de color a que piso le corresponde ir luego.

5. Una vez llevada la carga a su piso correspondiente,se deja all por otro tiempo determinado hasta que el ascensor regrese por este y decida nuevamente a cual piso le corresponda seguir. 6. El proceso es automtico ya que la subrutina del ascensor revisa pisos y tiempos para estar constantemente movindose y cargando segn el siguiente orden: Pieza Color Secuencia de Pisos a llevar

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Marta Prieto, Manuel Fandio, Arnulfo lvarez

Pgina 2

Electrnica Industrial PROYECTO FINAL: Control de Ascensor Acrlico ___________________________________________________________________________________________________ _ principales que verificaran el estado de cada sensor y /Tiempo de cada piso determinan el paso siguiente en el proceso. 1er/15 2do/45 3er/55 0 s s s 1 Blanco X X X X 2 Azul X X X 3 Verde X X X Tabla 1 Restricciones: 1. Cuando se determine que una pieza debe ir a un piso se debe verificar previamente que ste se encuentre libre para realizar el traslado.

2. El piso cero, de carga inicial; necesita de un indicadorque le informe si el piso uno, proceso en comn est ocupado o no para permitir un correcto funcionamiento de la planta y evitar choque de piezas cuando stas den por terminado todo su proceso y vuelvan al piso cero. Figura 2. Subrutinas de temporizadores Esta subrutina (de los temporizadores) se est llamando constantemente de tal manera que siempre estn contando.

Con el diagrama de flujo anterior se describe especficamente la secuencia de funcionamiento que se implemento en el proyecto, estos son los parmetros de funcionamiento que se cumplieron dentro del desarrollo del trabajo. Para llevar a cabo el control, se determino que se utilizara el PLC ABB 07KT97, a travs de lenguaje Grafcet se logro hacer pruebas de funcionamiento del proyecto, para ello tambin se uso una interfaz que lograra comunicar las seales del proyecto con el programa, esta interfaz fue lograda mediante relevos y drivers que permitieran una conversin de seales de 0 o 24 voltios. Los elementos utilizados en esta etapa del proyecto fueron: Circuitos de adaptacin de seales, de acuerdo a los requerimientos del proyecto. Cable UTP para facilidad de identificacin de cada sensor y seal. Computador con programa de trabajo ABB

Figura 3. Grafcet Mediante este Grafcet anlogo a una maquina de estados se est revisando constantemente el valor de los sensores y las condiciones que se cumplen, con lo cual como vemos en la figura 3 puede tomar una de las cuatro ramas y realizar un subproceso para cada piso; retornando siempre a la etapa inicial y respondiendo segn la necesidad de cada piso. En el CD, donde se entrega el informe final del presente proyecto, se encuentran anexados los archivos tipo ABB correspondientes a los programas trabajados para este desarrollo. La otra parte complementaria a esta etapa del proyecto la constituye el sensor incluido para realizar la identificacin del color. Pgina 3

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El programa de programacin del ABB trabaja bajo Windows en un entorno bastante amigable para el usuario y a la vez con gran cantidad de prestaciones que permiten combinar los lenguajes conocidos para PLC. En el desarrollo del proyecto se disearon subrutinas para el manejo de los tiempos de cada piso (temporizadores TON), para el mecanismo de entrada y de salida del brazo, para el control de subida y bajada del ascensor y unas subrutinas Marta Prieto, Manuel Fandio, Arnulfo lvarez

Electrnica Industrial PROYECTO FINAL: Control de Ascensor Acrlico ___________________________________________________________________________________________________ _ Como esta configuracin de emisor comn niega la seal, La identificacin del color es realizada directamente por la entonces cuando no la requerimos negada colocamos otra lgica establecida para el comportamiento de una etapa en emisor comn. fotorresistencia frente a la exposicin de luz llevada en trminos de bits mediante un conversor anlogo digital con el microprocesador 16F877, para ello se desarrollo un programa que permitiera tomar la salida del sensor entre 0-5 Voltios y se le diera unos rangos de respuesta frente a cada color como se muestra a continuacin: Respuesta (R [voltios]) ----------2.3