DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UN ASCENSOR …ppifarre/jimenez.pdf · Treball de recerca del disseny i...

DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UN

ASCENSOR AUTOMATITZAT

AMB EL SADEX

ÀNGEL-ANDREU JIMÉNEZ CHAUBEL

Treball de recerca 2006

Tutor: Pere Pifarré.

Treball de recerca del disseny i construcció d’un ascensor automatitzat amb el SADEX

1

ÍNDEX

pàg.

OBJECTIUS DEL TREBALL. 3

• OBJECTIU GENERAL.

• OBJECTIUS INICIALS.

• OBJECTIUS POSSIBLES I FACTIBLES REALITZATS.

3

3

4

MAQUETA. 6

• DISSENY DE L’ESTRUCTURA. 6

• CONSTRUCCIÓ DE L’ESTRUCTURA.

11

PROGRAMACIÓ I CONTROL DE L’ASCENSOR. 23

• SADEX. 23

Definició i components..

o La interface.

o Els mòduls.

o La consola.

o Visualtizadors de camp.

o Les sondes.

Adquisició i tractaments de dades.

Regulació i control de processos.

o Components i mòduls.

Mòdul d’entrades

Mòdul de control de motors.

23

24

25

28

29

30

31

31

32

33

34


2

Els mòduls de sortides, relès d’un i de dos contactes.

o Iniciació al llenguatge del WinLogo.

36

38

• L’APLICACIÓ DEL WINLOGO EN L’AUTOMATITZACIÓ DE L’ASSESSOR. 43

EXPLICACIÓ DEL PROGRAMA. 43

o Procediment INICI.

o Procediment BOTONS.

o Procediment A.

o Procediment B.

o Procediment C.

o Procediment D.

o Procediment PORTES.

43

46

48

50

53

56

58

CONCLUSIÓ.

59

BIBLIOGRAFIA.

60

ANNEXOS. 61

• PRESSUPOST.

• POSSIBLES AMPLIACIONS O MILLORES.

61

62


3

OBJECTIUS DEL TREBALL:

• OBJECTIU GENERAL:

L’objectiu d’aquest treball de recerca de rerafons és la creació d’un

automatisme mitjançant el SADEX, un equip didàctic que es pot utilitzar com un

autòmat. En aquest treball es combinen els coneixements electrònics teòrics i els

escassos pràctics existents , amb l’enginy del disseny de la maqueta i els nous

coneixements que s’adquiriran referent al SADEX i al llenguatge del WinLogo.

• OBJECTIUS INICIALS:

Els objectius inicials d’aquest treball eren de crear un ascensor que estigués

automatitzat per mitjà del SADEX i controlat des de l’ordinador. Aquest ascensor

havia de ser doble, és a dir un ascensor de dues cabines, i que tingués almenys més

de tres nivells. Per així poder crear amb el llenguatge WinLogo, una llengua nova per

a mi, un sistema amb el qual la cabina que estigués més a prop del nivell requerit fos

la que hi actués.

Era un repte molt interessant ja que per a crear aquest programa capaç

d’escollir intel·ligentment la cabina que hauria d’accionar en cada cas, hauria d’haver

estat bastant complex i entretingut de trobar. Però aquest plantejament del treball va

haver de ser rebutjat, malgrat que ja havien dissenyat part de la maqueta, però al

plantejar tots els requeriments d’entrades, sortides, etc. que serien necessaris per al

correcte funcionament del programa es va poder observar que, l’equip autòmat en

qüestió, el SADEX no els podia arribar a complir. El SADEX consta de diversos

mòduls i d’aquests n’hi ha un de 8 entrades, un de 8 sortides i un controlador de


4

motors capaç de controlar-ne dos simultàniament. Amb aquestes amplies

restriccions no va quedar més remei que descartar l’opció del doble ascensor, ja que

cada cabina necessitava com a mínim 3 entrades i en conseqüència es necessitava

un polsador per nivell per a que fos realment automàtic, condicions que el SADEX no

oferia.

• OBJECTIUS POSSIBLES I FACTIBLES REALITZATS:

A causa de les limitacions inicials assenyalades es va reduir molt les

possibles variants de l’ascensor, un cop descartat el doble ascensor, ja que només

seria factible en un màxim de dos nivells i era massa senzill i simple, em vaig

decantar per fer-ne un únic ascensor. Aquest seria del màxim de plantes que el

SADEX suportés, que han estat 4, perquè hi ha 4 de les 8 entrades per a sensors,

que detecten la posició de la cabina, i les 4 restants s’utilitzen per a poder donar

l’ordre al SADEX del nivell al que és vol anar o des del nivell on es demana

l’ascensor.

Aquest era el màxim que és podia fer tenint en compte les restriccions que

SADEX imposava. Però com que em semblava massa senzill i incomplet, em vaig

atrevir a idear un sistema que obris i tanques la porta de la cabina. Teòricament era

possible el funcionament d’aquest mecanisme, ja que el SADEX ens podia controlar

un motor més apart del que usava per a fer pujar i baixar la cabina. L’únic

inconvenient que s’hi podia trobar eren els sensors, no podia utilitzar-ne més ja que

el mòdul de les entrades estava complet. Malgrat tot, vaig poder salvar l’esmentat

inconvenient tot ideant un sistema temporitzat que pugués constituir una alternativa

viable als sensors que ocupaven entrades. Aquest sistema consistia en que el


5

SADEX engegava el motor per obrir la porta i fins al cap d’un temps determinat no

l’aturava, donant temps a que aquesta s’obris. Igualment per al tancament de la

porta.


6

MAQUETA:

• DISSENY DE L’ESTRUCTURA:

El primer que es va fer va ser una pluja d’idees. Es van anar fent esbossos a

mà alçada reiterades vegades, ja que primer es va començar a dissenyar el doble

ascensor. Es va partir ja amb l’idea de que havia de ser una base de fusta i que el

cos que envoltaria la cabina havia de ser d’alumini o d’acer. Aquesta idea és va anar

millorant fins arribar al punt en que s’hi va afegir el metacrilat als costats del cos de

l’ascensor. Així li donava un toc més estètic i també és veia l’interior de l’ascensor,

veien com pujava i baixava. Més endavant també vaig pensar que se li podia

col·locar una tapa a dalt per a que protegís el motor que fa puja i baixar l’ascensor

mitjançant un cable, que aniria situat a dalt de tot. Aquesta tapa havia de poder-se

obrir per una possible manipulació del motor, i també em va semblar que estaria bé

que es pugués observar el motor mentre funcionava, així que la part superior també

la vaig dissenyar de metacrilat.

Esbós del doble ascensor.


7

Però només amb la base de fusta i el cos de l’ascensor quedava massa

allargat i no hagués estat gaire fàcil d’ancorar-lo bé a la fusta sense que donés la

sensació de debilitat. I també necessitava un terra per a que simules el sòl de cada

nivell, així que hi vaig afegir les fulloles de fusta al voltant donant-li més consistència

i rigidesa. Aquestes havien d’anar subjectades a la base mitjançant alguna espècie

de columnes. També vaig dissenyar un caixetí que era el que simulava l’interior de la

cabina. Aquest no era res més que una caixa la qual estava connectada al cos pel

darrere d’aquest.

Esbós del doble ascensor amb el metacrilat pel cantó.

En teoria totes les connexions haurien d’haver estat al darrere del cos de

l’ascensor però al portar-ho a la pràctica no hi havia l’espai suficient, així que vaig

agafar un caixetí de connexions estandar i situant-lo al cantó del cos, a la planta més


8

baixa, aquest aniria connectat al SADEX i també amb el cos de l’ascensor i el caixetí

de la cabina, mitjançant cables multifilars de 20 i de 16 respectivament.

Per a l’interior del cos, és a dir per on correria la cabina, vaig pensar en dos

varilles roscades que farien de rails per a aquesta. El més difícil de dissenyar va ser

el sistema d’obrir i tancar les portes. La primera idea va ser en utilitzar un sense fi

que un motor el faria girar i la porta de la cabina lliscaria per sobre d’aquest sense fi.

Després aquesta mateixa porta seria la que obriria la porta exterior del cos de

l’ascensor. Però a falta d’aquest motor que no vaig aconseguir trobar, vaig dissenyar

un sistema de politges que mitjançant un altre motor obria i tancava la porta.

La cabina pujaria i baixaria gràcies a un motor, que estaria situat a la part superior

del cos, el qual recolliria o desenrosacaria, i aquesta estaria connectada mitjançant

L’esbós del disseny que finalment havia de tenir l’ascensor.


9

uns cables que pujarien al cantó del cable, fent bossa quan l’ascensor estigués als

pisos superiors.

Esbós d’un dels sistemes de porta dissenyats. Oberta i tancada respectivament.


10

Esbós del primer sistema de porta, rebutjat per la quantitat de motors necessaris, ja que esta situat a la paret del cos de l’ascensor, per tant es necessitarien quatre motors. Obert i tancat respectivament.


11

Plànol de l’estructura metàl·lica. Abans de plegar-lo,


12

Peces d’alumini i metacrilat


13

Peces de fusta.


14

Planta alçada i perfil del cos de l’ascensor.


15

Planta perfil i alçat de la maqueta.

Esbós inicial de com podia acabar sent.


16

• CONSTRUCCIÓ DE L’ESTRUCTURA:

Per a la construcció d’aquest ascensor, es va partir de l’alumini d’una finestra

vella. A aquesta se li va dibuixar com havien de ser les peces, tal com en els plànols

anteriors es pot apreciar, on hi havia que tallar i foradar i on s’havia de plegar. Un

cop dibuixades totes les peces es va fer el mateix amb les de fusta, aquest cop

comprades i tallades a mida, però els hi faltava el forat del mig per passar-hi el cos

de l’ascensor, que vaig fer amb una caladora.

Així doncs que amb aquesta primera part feta, la de dibuixar els plecs i els

talls en les peces, vaig prosseguir a fer-los, i per això vaig necessitar la col·laboració

del meu pare i de l’empresa on treballa per a l’ús de les màquines que em

possibilitarien la manipulació de l’alumini i l’ús de la caladora per a les fustes i per fer

els forats de les portes d’alumini. Tot hi que ja les havia vistes en funcionament,

veure es bastant diferent que utilitzar-les, per això es va haver de repetir alguna

peça, tot hi que ràpid li vaig agafar la pràctica. També van haver problemes de mides

ja que al plegar les peces, a la llargada de la peça s’hi afegia el gruix d’aquestes.

Per acoblar fer la tapa, que també era d’alumini i metacrilat, vaig utilitzar unes

frontisses especials, també reciclades, en que consisteixen en una frontissa normal

més una molla de retenció que em fa que la tapa es quedi tancada sempre i quan

s’obre ofereixi una petita resistència. També evita que la tapa caigui enrere ja que es

queda aproximadament a uns 90 graus.


17

Tapa del ascensor amb les frontisses especials.

La subjecció de les fustes mitjançant els ribecles.


18

Un cop les peces estaven tallades, vaig prosseguir en el muntatge d’aquestes

i es va buscar la manera d’acoblar les unes amb les altres. Primer s’havia pensat de

fer-ho amb cola calenta, però l’alumini no es podia, perquè la refredava massa ràpid

i per això vaig acabar fent-ho amb cargols. Així també es possible el desmuntatge

posteriorment. Les fustes les vaig aguantar les unes amb les altres amb unes varilles

roscades simulant així les columnes. Gràcies a l’ús d’aquestes varilles roscades vaig

poder anivellar les fustes amb uns ribecles, que són unes femelles especials

utilitzades en la xapisteria per a que quedin encaixades.

Procés de creació de les peces de metacrilat.


19

Estructura alumini i fusta muntada.

Conformació de la tapa superior.


20

Un cop l’estructura feta, amb tots els forats es van tallar i foradar les peces de

metacrilat i es van acoblar. Després de tenir tota l’estructura metàl·lica, amb el

metacrilat i les fustes muntada, es va dissenyar, el sistema de rails que seguiria la

cabina, que també estava muntada ja. Finalment aquest sistema va consistir en dues

varilles roscades que subjectaven la cabina gràcies a uns rodillos fets de nilon. Un

cop dissenyat i construït el vaig muntar, sols la part de darrere del cos i la cabina

amb els rails. Es clar que abans vaig haver de fer la peça que m’aguantaria el motor

de pujar i baixar la cabina. D’aquesta manera vaig començar a fer les proves amb el

programa i pujava i baixava bé, tot hi que els sensors encara no estaven col·locats.

El programa també reaccionava bé.

Imatge dels rodillos de nilon i de com puja i baixa la cabina pels rails.


21

Premuntatge de la part posterior i la cabina.

Després vaig fer el caixetí que simulaven els comandaments usuals dels

interiors de les cabines d’ascensors. Aquest el vaig fer amb una caixa de plàstic i

tapa metàl·lica. L’hi vaig fer els forats pels LED’s i pels polsadors. I amb un cable

multifilar de 16 cables, vaig fer totes les connexions. Un cop connectat vaig crear el

caixetí de connexions generals, que consisteix en un caixetí de connexions

convencional sòls que en la tapa hi ha totes les clavilles per als cables que

connecten el SADEX. Els forats del caixetí que venen fets eren massa grans per les

premses dels cables multifilars, llavors vaig haver d’engrandir els forats i col·locar

una reducció que era lo que més s’avenia.


22

Caixetí, acabat i en procés, respectivament.

La cabina del ascensor va ser bastant difícil ja que també s’hi havia d’instal·lar

el sistema per obrir les portes, que va estar modificat diverses vegades per

aconseguir un millor funcionament. En aquest sistema hi ha dos portes, una que és

la que està unida a la cabina, i la que directament es moguda pel motor i aquesta és

la que empeny les altres portes per poder-les obrir.

Proves d’obrir i tancar portes de la cabina i si pujava i baixava també.


23

Vista de l’interior, com puja i baixa la cabina, i construcció d’una porta. Un cop muntat tot l’ascensor tal com havia de quedar, vaig desmuntar-ho tot

un altre cop per a pintar-ho. Tant les fustes, com l’alumini es va pintar, també hi

havia ficades les canaletes per on haurien de passar els cables, tot hi que una més

tard es va haver de canviar per una que no està pintada. Un cop pintat es va tornar a

muntar i es van passar tots els cables, soldant-los als sensors, LED’s i botons que ja

estaven fixats al cos de l’ascensor. Aquest procés va resultar molt difícil

especialment, ja que es va haver de fer amb l’ascensor tot muntat i no hi havia

massa espai per treballar. També fou difícil d’encabir tots els cables dins les

canaletes corresponents, i un cop muntat es va anar fent les comprovacions fins que

no tot va funcionar correctament, que no va ser a la primera.

A l’esquerra l’ascensor sense pintar i a la dreta ja pintat.


24

Maqueta ja pintada des de diferents perspectives.

Vista de l’interior del cos.


25

Mentre s’estava calbejant i alhora comprovant que funcionés.

Desprès del difícil cablejat, vaig ajuntar els cables que em venien del mando

dins del caixetí de connexions amb els que em venien del cos de l’ascensor, per no

haver de soldar tant i per a una millor subjecció amb les clavilles vaig utilitzar uns

terminals de cable amb una arandeleta. Tot hi això va ser bastant difícil la

manipulació i connexió d’aquestes.


26

Connexionament del caixetí de connexions.

Finalment s’han afegit els retocs de les etiquetes per cada pis, en el caixetí de

control i en el de connexions. Ha quedat amb un aspecte així:


27


28

PROGRAMACIÓ I CONTROL DE L’ASCENSOR.

• SADEX:

Definició i components.

El Sadex és un equip

d’experimentació didàctica, amb

el qual es poden realitzar dos

tipus clarament diferenciats

d’activitats.

L’adquisició de dades i el posterior tractament i anàlisi d’aquestes.

La regulació i control de processos.

Aquest equip també disposa d’una bateria recargable, una consola de camp i

una motxilla.

o Característiques tècniques facilitades pel fabricant:

Tensió de l’alimentació: 220V / 50/60 Hz o bé bateria de 9 volts interna.

Càrrega màxima de la bateria: 1,3 Amper – hora.

Corrent de la càrrega de la bateria: 100 mA.

Convertidor A/D de 12 bits amb rang de tensió entre –2.048 y +2.048 V.

Connexió a l’ordinador via RS-232C.

Connexió a la consola de camp.

Velocitat de transferència de dades: 19.200 bits / s.

26 Kb de memòria RAM per emmagatzematge de dades.

Bateria independent per conservació de la memòria RAM,

l’equip didàctic de SADEX alecop.


29

Màxima velocitat de conversió de les dades: 50 µs (un sol mòdul).

Rellotge intern

Connexió de fins a 8 mòduls, tots referits a massa, que permeten tant

entrades / sortides analògiques com digitals.

Reconeixement automàtic dels mòduls així com de les escales, magnituds i

unitats.

Indicació d’encesa, connexió a xarxa i estat i càrrega de la bateria.

Consum: 9mA

Pes aproximat: 1.694 Kg.

Dimensions: 245 x 140 x 170 mm.

o El primer element que trobem és l’anomenada interface, dita vulgarment

la base. Aquesta és la que va connectada al PC via a través del COM1 o COM2 de

l’ordinador o també és pot connectar a la consola de camp, si es vol fer un ús

d’adquisició de dades i no tenim cap ordinador disponible. La interface té un seguit

de dispositius lluminosos, LED’s1, els quals determinen l’estat d’aquesta. En té per la

bateria, per l’encesa d’aquest i per si esta connectat a la xarxa. S’ha de dir que quan

volem connectar l’interface al PC és recomanable connectar-la també a la xarxa de

corrent elèctrica, ja que sinó la bateria no sols no es recarrega, sinó que es

descarrega molt ràpidament.

Aquesta interface té també 4 sòcols per connectar mòduls i també pot arribar

a reconèixe’n fins a 4 més, connectats al damunt dels 4 primers.

1 LED light emitter diode.


30

o També podem trobar en aquest equip diferents tipus de mòduls. Els

mòduls són aquells elements que es connecten a la interface, com hem esmentat

abans. I aquests tres tipus són:

Els mòduls de mesura analògica, que són aquells que serviran per a

mesurar el valor d’algun paràmetre físic. Cal destacar el de nivell de só, de llum,

el de la temperatura o de la pressió, el de la velocitat angular, etc.

La interface del SADEX.


31

Mòdul de captació analògica de temperatura amb la sonda connectada.

Els mòduls de simulació, són aquells que contenen accessoris per al

control i regulació de processos. Aquests però, no es poden controlar des del PC,

sinó que s’ha de controlar a través dels mòduls de control, com ja el seu nom

indica. Hi ha per exemple altaveus, un display de set segments, una columna

lluminosa, un convertidor tensió/freqüència, etc.


32

Mòdul de simulació, dislplay.

Els mòduls de control de sistemes, són aquells que serviran per a

controlar sistemes i processos tal com també els propis mòduls de simulació.

Aquestos sí que necessiten d’alimentació externa, és a dir no per la bateria de la

interface. Els més usuals són les entrades i sortides, controlador de motors,

llums, mecanismes, etc.


33

mòdul de control de sistemes, mòdul d’entrades.

o La consola de camp, ens serviran per a poder controlar la captació de

dades quan no disposem d’un ordinador per a controlar-ho. Aleshores, s’utilitza la

bateria interna de la interface. Es tracta d’una pantalla LCD2 que disposa de diversos

polsadors amb els quals es possible controlar la interface sense l’ús d’un PC.

S’alimenta de la bateria de la interface. Es connecta a aquesta mitjançant el mateix

connector que el PC, per la part superior de la interface. Quan aquesta esta

connectada és físicament impossible connectar més de 4 mòduls.

2 LCD "Liquid Crystal Display". Pantalla de cristall líquid.


34

Consola de camp.

o Els visualtizadors, és un mòdul especial que ens serveixen per a mostrar

de forma immediata la mesura que s’està recollint en aquell instant per part d’un

mòdul de mesura connectat a ell. Aquests tenen una alimentació interna i només

poden funcionar amb els mòduls de mesura analògica. Per recarregar la bateria

interna d’aquests, s’han de connectar a la interface com si es tractés d’un mòdul

qualsevol, i deixar-lo un temps suficientment llarg per a que a través de la connexió

de la interface a la xarxa vagi carregant la bateria.


35

Dibuix d’un visualitzador.

o Les sondes són els elements amb els quals els mòduls de mesura

analògica poden determinar el valor del paràmetre físic que mesurin. Normalment

són sondes externes que van connectades als mòduls, però també hi ha mòduls que

les porten incorporades.

Sonda de temperatura.


36

Adquisició i tractament de dades

En l’adquisició de dades únicament es poden emprar els mòduls de mesura

analògica, amb l’excepció del mòdul M36, que és el d’entrades digitals i que es pot

utilitzar per determinar inicis i finals de captació de dades.

Bàsicament, amb l’adquisició de dades el que es fa és una que pot ésser de

varis tipus: l’automàtica, la general, la ràpida i la discreta. Aquesta darrera només es

pot usar quan es desenvolupi el procés a través del PC. Després de la recollida de

dades, aquestes s’han de tractar a través de l’elaboració de gràfiques, treballs

estadístics o senzillament imprimir-ho.

En el tractament de les dades també hi ha diferents maneres d’afrontar-ho.

Si el que volem es fer càlculs estadístics amb aquestes emprarem l’anàlisi

tractament matemàtic de les dades. Però si el que pretenem és representar

gràfiques de les dades obtingudes amb anterioritat, haurem d’emprar el tractament

gràfic d’aquests. També tenim l’opció de la comunicació dels resultats des d’on

podrem fer impressions o capturar imatges per incloure-les en treballs, experiències,

etc.

Regulació i control de processos.

En la regulació i control de processos es poden fer servir els tres tipus de

mòduls que s’han parlat anteriorment, i és estrictament necessari l’ús d’un PC, per

tal de poder utilitzar el software necessari, com ara el programa WinLogo, en aquest

cas s’utilitzarà la versió 1.31 per a DOS de Idea Investigación y Desarrollo S.A.

distribuït pel Departament d’Ensenyament de la Generalitat de Catalunya.


37

En la regulació de control i processos es pot fer servir el SADEX com un

autòmat3, creant un programa amb el llenguatge WinLogo i recuperant-lo cada cop

que es vulgui fer servir. També es pot controlar de forma més manual només

introduint les primitives que es vol fer en cada moment en la finestra de treball.

Finestra de Treball.

o Components i mòduls.

Els principals components per poder controlar un procés són l’ordinador, amb

el software corresponent, i el SADEX, es a dir l’interface. A partir d’aquí, tenint

aquest dos elements claus, podem fer varies combinacions amb els mòduls que

disposem, depenent els nostres intencions o necessitats.

Aquestos mòduls poden ser dels tres tipus explicats anteriorment, tot hi que

els més importants en la regulació de processos són els control de sistemes, com el

seu nom indica. Els més importants d’aquest tipus són els mòduls d’entrades o

sortides digitals, els reles d’un o més contactes, els de control d motors, etc.

3 Autòmat, nom donat al dispositiu que conté el programa sota el qual es desenvolupa un procés automàtic.


38

El mòdul d’entrades (M36) consisteix en 8 entrades digitals i amb una

alimentació de 5 V, però amb un corrent de 20 mA, molt petit. Les entrades com a

condició de ser digitals només diferencien entre 1 i 0, es a dir senyal o no senyal. No

tenen terme mig com podria passar en algun tipus de mòduls analògics. També

disposa d’un LED vermell que senyalitza, quan aquest esta encès, que l’estat de

l’entrada en qüestió es un 1, es a dir, que hi ha senyal.

Mòdul d’entrades (M36).

Les primitives més usuals per controlar aquest mòdul són:

Byte.llegit :v Comprova el valor de l’entrada analògica que li arriba es a dir, que si

estan les tres entrades primeres hi llegirà 7 byte’s.

Com que és senyal analògica, es compta en binari així que l’entrada

número 1 equival a un byte la 2 a 3 byte’s, la 3 a 7i així successivament.


39

Bit.llegit :v :b Comprova l’estat de l’entrada de posició :b i si aquesta dona senyal,

retorna un 1, sinó un 0. aquesta es una ordre digital, i només es pot

comprovar les entrades de una en una.

Estat.entrada? :v :e Comprova l’estat d’una entrada concreta i aquest cop retorna “ver si

es un 1 o “fals si es un 0.

Aquesta ordre es sol utilitzar amb els condicionals.

Espera1.entrada :v :e Atura el procediment fins que l’entrada :e envií de senyal un 1.

Espera0.entrada :v :e Atura el procediment fins que l’entrada :e envií de senyal un 0.

El mòdul de control de motors (M43), consta de una entrada

d’alimentació externa, es a dir un positiu i un negatiu i també de les sortides dels

motors 1 i 2, que són tots els que pot controlar alhora. Per saber el sentit en que esta

girant cada motor en cada moment hi ha uns LED’s per cada sentit i cada motor.

També hi ha un LED que indica si hi ha connexió amb el SADEX o no.


40

mòdul de control de motors (M43)

Les primitives per controlar aquest mòdul són:

Dreta.motor :v :m Aquesta primitiva fa que el motor :m, 1 ó 2, del mòdul del sòcol :v giri

cap a la dreta.

Esquerra.motr :v :m Aquesta primitiva fa que el motor :m, 1 ó 2, del mòdul del sòcol :v giri

cap a l’esquerra.

Atura.motor :v :m Aquesta primitiva fa que el motor :m, 1 ó 2, del mòdul del sòcol :v

s’aturi.

Motor1 :v :a Actua només al motor 1 i el posa en l’estat que indica el paràmetre :a.

Motor2 :v :a Actua només al motor 2 i el posa en l’estat que indica el paràmetre :a


41

Motors :v :ll Actua sobre els motors que s’indica a la llista, :ll, i els posa a l’estat

indicat.

Els mòduls de sortides, relès d’un contacte i de dos, (M37, M41 i M42),

són tots mòduls els quals s’activen mitjançant el SADEX i donen o no senyal

depenent les necessitats. El mòdul de sortides conté 8 sortides, dos de les quals

estan sempre en un estat definit, la 1 desactivada i la 2 encesa. També disposa d’un

pol negatiu per poder tancar els circuits amb 0V. Aquest indica si les sortides estan

activades mitjançant LED’s vermells.

Mòdul de sortides (M37)


42

El mòdul de relès d’un contacte conté 4 relès i cada un d’aquest disposa de 3

bornes. El seu control es mitjançant llenguatge binari ja que només admet dues

posicions. El 1 significa que el relè està activat i el 0 que no. La seva utilitat pot ser

tan d’interruptor com de commutador. I també disposa de LED’s indicadors si el

mòdul esta connectat al SADEX o si el relè esta activat o no, cada relè disposa del

seu LED.

Borns d’un relé.

Mòdul de relès de un contacte (M41).

El mòdul de relès de dos contacte només conté 2 reles el funcionament

d’aquest mòdul es quasi com el de relès d’un contacte, encara que aquest cop cada

relè esta connectat a un altre, per tant tot hi que d’aparença siguin quasi idèntics, el

seu funcionament es diferent. Així doncs quan s’activa un relé també s’activa el relé

del seu cantó ja que estan interconnectats. Per tant podem arribar a formar

interruptors o commutadors dobles. Tots els indicadors lluminosos tenen el mateix


43

significat que en el mòdul anterior i també van alimentats 12 volts per part de

l’interface

Borns d’un relé doble.

Mòdul de relès de dos contactes. (M42)

o Iniciació al llenguatge del WinLogo.

L’entorn WINLOGO es un entorn de programació per al desenvolupament del

llenguatge LOGO. Per facilitar el treball de l’usuari aquest entorn disposa de

múltiples finestres i menús desplegables que es poden controlar mitjançant el ratolí o

el teclat. Aquest llenguatge te més de 300 primitives i té 8 “móns” com el Treball,

Text, Gràfics, Formes, Variables, Edició, Traçat i Ajuda. Les finestres es poden obrir

tancar moure canviar-les-hi la forma, etc. Els entorns més importants per les nostres


44

intencions seran el de Treball i el de Text. El de treball perquè és el lloc on

s’escriuen les ordres o procediments que executarà el WINLOGO. Dins l’entorn de

text es poden observar els missatges que ens envia el WINLOGO o que l’usuari

programa. Disposa de diferents colors per a la lletra, fons de lletra i papers, amplada

de text ajustable i dues mides de lletra. També utilitzarem molt, mentre estiguem

aprenent, la finestra d’ajuda, ja que podem saber algunes de les primitives que

podrem necessitar sense haver d’abandonar el programa.

Per a la creació d’un procediment hi ha diverses maneres de fer-ho. Es pot fer

en la finestra de treball, en la d’edició i es pot fer fora del programa WinLogo.

Particularment crec que es preferible fer-ho fora d’aquest programa per a una més

còmoda realització. Amb el programa “bloc de notas” del Windows es possible crear

procediments correctament, només s’ha de tenir la precaució de guardar-ho amb

una extensió .log, que es la que el programa WinLogo reconeix. I així ho podrem

recuperar sempre que vulguem. L’estructura bàsica d’un procediment és aquesta:

Procediment (nom)

(ordre 1)

(ordre 2)

…

fi

Les paraules en parèntesi són les que s’han de substituir pel nom que se li vol

posar al procediment, o les ordres que es vol que s’hi facin. També s’ha de dir que

enlloc d’escriure procediment, l programa reconeix proc com a tal, i així ens evitem

d’escriure tant. per a iniciar aquest procediment, un cop fet, s’ha de recuperar l’arxiu


45

si es que ja el teníem fet d’abans, i només he d’escriure a la finestra treball el nom

del procediment. Es a dir que sempre que vulguem iniciar un procediment ja creat

només fa falta introduir el nom d’aquest. Per tant, amb aquests dos conceptes ja

estem preparats per a crear bucles, que no és més que un programa que abans

d’arribar a la fi d’aquest tornem a executar-lo, de manera que el procés romandará

en funcionament de manera indefinida. L’estructura hauria de ser semblant a això:

Proc (nom)

(ordre 1)

(ordre 2)

…

(nom)

fi

Aquest exemple no acabaria mai. Si volem que el procediment s’acabi

haurem d’afegir-li la ordre expressa, encara que si ho fem sense cap condicional no

te cap sentit de ser el bucle. Els condicionals ens permeten saltar ordres si no es

compleixen uns requisits, per tant si es combina amb un bucle, això farà que fins que

al repetir-se tota l’estona el procediment quan els requisits es compleixin l’ordre del

condicional s’executi, com podria ser la de acabar. Per exemple:

Proc (nom)

(ordre 1)

(ordre 2)

(condicional (ordre))

…


46

(nom)

fi

L’ús del condicional ens ofereix un ampli ventall de possibilitats. Podem fer

per exemple que comprovant una entrada si està activa em faci un seguit d’ordres i

si no ho esta me’n faci unes altres. L’estructura del condicional es així:

Si estat.entrda? :v :e = “ver [(ordre 1)]

Si estat.entrda? :v :e = “fals [(ordre 2)]

En aquest exemple si la condició, que en aquest cas es l’estat d’una entrada,

fos veritat (ver), es a dir estigués activa, executaria l’ordre 1. Si en canvi fos fals

executaria l’ordre 2.

També ens serà molt útil els condicionals i els bucles per poder anar

automàticament d’un procediment a un altre, per exemple si volem fer que depenent

si l’entrada esta activa o no ens executi un procediment o un altre ho farem així:

Proc (nom)

(ordre 1)

(ordre 2)

si estat.entrada :v :e = “ver [(nom proc 1)]

si estat.entrada :v :e = “fals [(nom proc 1)]

…

(nom)

fi


47

Ara, sabent ja com crear procediments i com accionar-los, fer-los indefinits,

ficar-hi condicionals, ja només ens queda saber les ordres pràctiques per poder anar

treballant dins el programa WinLogo, com poden ser aquestes:

Recupera “(fitxer) Recuperarà el fitxer que se li demano.

Recupera “sadex Buscarà si la interface està connectada i els mòduls que hi ha

connectats.

Actualitza.equip Tornarà a mirar els mòduls que hi ha connectats a la interface.

Escriu (…) Escriurà a la finestra de text el que s’hi posi entre parèntesi.

Neteja Neteja la finestra.

Recupera Torna totes les finestres a la seva posició i mida inicial.

Ajuda Obra la finestra d’ajuda.


48

L’APLICACIÓ DEL WINLOGO EN

L’AUTOMATITZACIÓ DE L’ASSESSOR.:

• EXPLICACIÓ DEL PROGRAMA:

Procediment INICI:

PROC INICI p activa.sortida "d 3 espera 100 activa.sortida "d 4 espera 100 activa.sortida "d 5 espera 100 activa.sortida "d 6 espera 200 desactiva.sortida "d 3 espera 100 desactiva.sortida "d 4 espera 100 desactiva.sortida "d 5 espera 100 desactiva.sortida "d 6 espera 50 envia.byte "d 20 espera 50 envia.byte "d 40 espera 50 envia.byte "d 60 espera 50 p BOTONS FI

PROC INICI Aquest procediment és el que s’executa

primer, per tant l’haurem d’iniciar

manualment escrivint inici a la finestra de

treball. La seva funció és iniciar el programa

de l’ascensor i un joc de llums per indicar

que aquest s’està obrint.

P Amb aquesta ordre ens assegurem de que

el joc de llums sigui correcte, ja que així no

pot haver cap sortida que enviï senyal.


49

activa.sortida "d 3 Aquesta ordre activa el LED verd del nivell

1.

espera 100 Ara espera 1 segon.


2.



3.



4.

espera 200 Ara espera 2 segons.

desactiva.sortida "d 3 Desactivem el LED verd del nivell 1.







espera 50 Ara espera 0.5 segons.

envia.byte "d 20 A l’enviar un byte de valor 20 els LED’s dels

nivells 1 i 3 s’encenen.


envia.byte "d 40 A l’enviar un byte de valor 40 els LED’s dels

nivells 2 i 4 s’encenen.


50


envia.byte "d 60 A l’enviar un byte de valor 60 els LED’s de

tots els nivells s’encenen.


P Desactiva totes les sortides, apagant així

tots els LED’s verds.

BOTONS Executa el “procediment BOTONS”.

FI Tanca el “procediment INICI”. Tot hi que no

seria necessari, ja que mai s’hi arriba en

aquest punt, però sense aquesta ordre no

reconeixeria com a procediment tot

l’anterior.


51

Procediment BOTONS:

PROC BOTONS si estat.entrada? "b 5= "ver [A] si estat.entrada? "b 6= "ver [B] si estat.entrada? "b 7= "ver [C] si estat.entrada? "b 8= "ver [D] BOTONS FI

PROC BOTONS En aquest procediment s’accedeix el primer

cop mitjançant el “procediment INICI”,

posteriorment sempre que s’hi torni ho farà

des del “procediment PORTES”. La funció

principal d’aquest procediment és la d’estar

en estat standby, esperant que l’ascensor

es demani des d’alguna planta. Quan això

succeeix el programa depenent del

polsador accionat executarà el procediment

corresponent.

si estat.entrada? "b 5= "ver [A] Aquest condicional comprova l’estat del

polsador del nivell 1, si aquest està activat,

és a dir dóna senyal, executa el

“procediment A”. Si pel contrari, el polsador

no dóna senyal senzillament no actua i

segueix amb el “procediment BOTONS”.

si estat.entrada? "b 6= "ver [B] Aquest condicional comprova l’estat del



“procediment B”. Si pel contrari, el polsador


52



si estat.entrada? "b 7= "ver [C]

Aquest condicional comprova l’estat del



“procediment C”. Si pel contrari, el polsador



si estat.entrada? "b 8= "ver [D] Aquest condicional comprova l’estat del



“procediment D”. Si pel contrari, el polsador



BOTONS Arribats en aquest punt tornem a iniciar el

“procediment BOTONS” creant així un bucle

del qual no pot sortir-se’n sinó s’activa un

polsador i fent que el procediment sigui

indefinit.

FI Tanca el “procediment BOTONS”. Tot hi

que no seria necessari, ja que mai s’hi

arriba en aquest punt, però sense aquesta

ordre no reconeixeria com a procediment tot

l’anterior.


53

Procediment A:

PROC A activa.sortida "d 3 espera 50 si estat.entrada? "b 1= "fals [dreta.motor "c 1] espera1.entrada "b 1 atura.motor "c 1 PORTA FI

PROC A Aquest procediment només s’hi accedeix

per mitjà del “procediment BOTONS”,

sempre i quan el polsador hagi donat

senyal. Això vol dir que l’ascensor ha estat

cridat des del nivell 1 o des de l’interior de

la cabina i és vol anar a la planta 1.

La seva finalitat és doncs de fer arribar la

cabina al nivell 1.

activa.sortida "d 3 Encén el LED verd que indica que la cabina

està en funcionament i que va al nivell 1.

També indica que ja no és necessari

mantenir premut el polsador.


si estat.entrada? "b 1= "fals

[dreta.motor "c 1]


sensor del nivell 1, si aquest està

desactivat, és a dir no dóna senyal, fa

baixar la cabina. Si dóna senyal no actua

simplement continua amb el “procediment

A”.


54

espera1.entrada "b 1 Ara esperarà fins que el sensor del nivell 1

doni senyal. Quan en doni continuarà amb

el “procediment A”.

atura.motor "c 1 Atura la cabina.

PORTA Executa el “procediment PORTA”.

FI Tanca el “procediment A”. Tot hi que no




l’anterior.


55

Procediment B:

PROC B activa.sortida "d 4 espera 50 si estat.entrada? "B 2= "fals [si estat.entrada? "B 1= "ver [esquerra.motor "C 1]] si estat.entrada? "B 2= "fals [si estat.entrada? "B 1= "fals [dreta.motor "C 1]] espera1.entrada "b 2 atura.motor "c 1 PORTA FI

PROC B Aquest procediment només s’hi accedeix

per mitjà el “procediment BOTONS”,






cabina al nivell 2.






si estat.entrada? "B 2= "fals [si

estat.entrada? "B 1= "ver

[esquerra.motor "C 1]]

Aquest ordre és un doble condicional,

comprova l’estat del sensor del nivell 2, si

aquest està desactivat, es a dir no dóna

senyal, fa una segona comprovació, aquest

cop del sensor del nivell 1, si aquest dóna

senyal fa pujar la cabina.


56

Si el sensor del nivell 2 dóna senyal ja no fa

la segona comprovació i directament

continua amb el “procediment B”. En canvi,

si el sensor del nivell 2 no dóna senyal sí

que comprova el sensor 1 i si aquest

tampoc en dóna també continua el

“procediment B” sense moure la cabina.


estat.entrada? "B 1= "fals [dreta.motor

"C 1]]



aquest està desactivat, es a dir no dóna


cop del sensor del nivell 1, si aquest també

ho està fa baixar la cabina.



continua amb el “procediment B”. En canvi,


que comprova el sensor 1 si aquest en

dóna també continua el “procediment B”

sense moure la cabina.



el “procediment B”.




57

FI Tanca el “procediment B”. Tot hi que no




l’anterior.


58

Procediment C:

PROC C activa.sortida "d 5 espera 50 si estat.entrada? "B 3= "fals [si estat.entrada? "B 4= "ver [dreta.motor "C 1]] si estat.entrada? "B 3= "fals [si estat.entrada? "B 4= "fals [esquerra.motor "C 1]] espera1.entrada "b 3 atura.motor "c 1 PORTA FI PROC C Aquest procediment només s’hi accedeix







cabina al nivell 3.







estat.entrada? "B 4= "ver [dreta.motor

"C 1]]



aquest està desactivat, és a dir no dóna


cop del sensor del nivell 4, si aquest dóna

senyal fa baixar la cabina.


59



continua amb el “procediment C”. En canvi,


que comprova el sensor 4, i si aquest

tampoc en dóna també continua el

“procediment C” sense moure la cabina.


estat.entrada? "B 4= "fals

[esquerra.motor "C 1]]



aquest està desactivat, és a dir no dóna


cop del sensor del nivell 4, si aquest també

ho està fa pujar la cabina.



continua amb el “procediment C”. En canvi,


que comprova el sensor 4 si aquest en

dóna també continua el “procediment C”

sense moure la cabina.

espera1.entrada "b .3 Ara esperarà fins que el sensor del nivell 3


el “procediment C”.




60

FI Tanca el “procediment C”. Tot hi que no




l’anterior.


61

Procediment D:

PROC D activa.sortida "d 6 espera 50 si estat.entrada? "B 4= "fals [esquerra.motor "C 1] espera1.entrada "b 4 atura.motor "c 1 PORTA FI

PROC D Aquest procediment només s’hi accedeix





la cabina és vol anar a la planta 4.


cabina al nivell 4.






si estat.entrada? "b 4= "fals

[dreta.motor "c 1]


sensor del nivell 4, si aquest està

desactivat, és a dir no dóna senyal, fa

baixar la cabina. Si dóna senyal no actua

simplement continua amb el “procediment

D”.


62



el “procediment D”.



FI Tanca el “procediment D”. Tot hi que no




l’anterior.


63

Procediment PORTA:

PROC PORTA espera 200 esquerra.motor "c 2 espera 100 atura.motor "c 2 espera 500 dreta.motor "c 2 espera 100 atura.motor "c 2 p BOTONS FI

PROC PORTA A aquest procediment s’hi accedeix desprès

de cada “procediment A, B, C o D”. La seva

funció és obrir i tancar les portes.


esquerra.motor "c 2 Obre la porta de l’ascensor.


atura.motor "c 2 Ara atura la porta.


dreta.motor "c 2 Ara tanca la porta.


atura.motor "c 2 Ara atura la porta.

P Ara tanca els LED’s de verds que s’hagin

encès en els anteriors procediments.

BOTONS Executa el “procediment BOTONS”

FI Tanca el “procediment PORTES”. Tot hi

que no seria necessari, ja que mai s’hi

arriba en aquest punt, però sense aquesta

ordre no reconeixeria com a procediment tot

l’anterior.


64

CONCLUSIONS:

Com a conclusions d’aquest treball, s’ha dir que tot hi l’empenta amb que el

vaig elegir, ja que el tema m’agrada molt, hi ha agut moments durs de ganes

d’abandonar-lo i engegar-ho tot a rodar. Ja que quan hi ha errors i no es veuen on

són es molt frustrant. Però també he d’advertir que m’ha agradat molt haver de

dissenyar-me i construir-ho tot jo i veure com poc a poc va prenent forma i

funcionant il·lusiona molt.

Per tant com a resultat dona un balanç positiu, ja que apart d’haver-me

introduït en el món dels automatismes, ara ja sé com és de diferent dissenyar o

pensar un projecte a dur-lo a terme en la pràctica. I s’ha de dir que quan ho veus tot

muntat ara sembla que hagi estat fàcil i que tot encaixi mitjanament bé amb facilitat,

però cal saber, només amb experiència s’aprèn, que per arribar en aquest punt de

que encaixi tot, es necessiten molts retocs i canvis dels previstos inicialment.


65

BIBLIOGRAFIA:

- Win – LOGO, manual de l’usuari

Idea investigación y desarrollo, S.A.

1ra edició: Maig 1991

- SADEX: “Descripció, utilització i característiques”

Alecop

1995

- Resum equip didàctic SADEX

Artur Guillamet Sabaté

Abril 1999

- Aplicacions Sadex a l’àrea de física, química i tecnologia.

Artur Guillamet Sabaté

Setembre 2001


66

ANNEXOS:

• PRESSUPOST:

Conjunt Descripció Unit Preu/unit

Mat,electro Blister Pila Salina 6F 22 9V Soni 1 1,25 €

Diòde LED Roig 4 0,16 €

Diòde LED Verd 4 0,22 €

Porta LED cromat 1 0,7 0,70 €

Connector dels cables tipus SADEX 2mm 20 1,01 20,20 €

Fusta Base d'aglomerat 1 0,90 €

Fustes alçades 1 3,40 €

Diòde LED Roig/Int-Verd fix V628P 4 7,00 €

Polsador mini roig c.obert 10 0,85 8,50 €

Selector Funcions YZ158 Àudio 1 1,60 €

Bombeta blanca 2 3,09 €

Motor mod 50*** 1 3,00 €

Motor-reductor mod. 5105 1 4,87 €

Pintura Selladora Titan 044577 125 ml 1 3,49 €

Esmalt Sintètic brillant 009422 375ml 1 8,49 €

Mat,elect Multifilar 20 X 0,5 2 1,85 3,70 €

Multifilar 16 X 0,5 2 1,25 2,50 €

Premsa-estopa cap-top M-25 2 1,05 2,10 €

Premsa-estopa cap-top M-20 2 1,01 2,02 €

Reducció M32 - M25 2 0,98 1,96 €

Reducció M32 - M20 2 0,94 1,88 €

Caixa de connexions 1 1,45 €

Planxa metacrilat 1000x100x5 2 9 18,00 €

Ferreteria Varilla roscada ferro M5 zincada 2 0,358 0,72 €

Varilla roscada ferro M6 zincada 4 0,3993 1,60 €


67

“Tuerca ciega” M6 llautó cromada 4 0,28 1,12 €

“Tuerca Ribekle” M6 16 0,5 8,00 €

“Tornilleria” varia 1 5 5,00 €

Import

brut

Base imp. Import

IVA

16%

TOTAL

116,91 € 116,91 € 18,7061 135,62 €

• POSSIBLES AMPLIACIONS O MILLORES:

Per a totes aquestes millores, seria necessari un altre mòdul d’entrades i un

de sortides, encara que possiblement amb els mòduls de relès alguna combinació

encara seria possible. En aquest cas es podrien fer més pisos, un doble ascensor,

amb un display que ens anés marcant els pisos en que està, inclòs algun senyal

acústic per marcar que ja ha arribat l’ascensor, i d’altres petites millores que a causa

de les poques entrades i sortides de les que es disposa no s’han pogut dur a terme

tot hi que tinc les eines i coneixements suficients per aconseguir-les.


68

DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UN ASCENSOR …ppifarre/jimenez.pdf · Treball de recerca del disseny i...

Documents

Transcript of DISSENY I CONSTRUCCIÓ D’UN ASCENSOR …ppifarre/jimenez.pdf · Treball de recerca del disseny i...