TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE...

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ESCUELA E^OLIXECaSTICA NACIONAL EACUI/TAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA. CONTROL ELECTRÓNICO DE CALDERAS EN EN BASE A UN MI CKOCONTROLADOR JOSÉ R. FOEBLA TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ELECTRÓNICO EN LA ESPECIALI2ACION DE TELECOMUNICACIONES ABRIL 1992

Transcript of TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE...

ESCUELA E^OLIXECaSTICA NACIONALEACUI/TAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA.

CONTROL ELECTRÓNICO DE CALDERAS ENEN BASE A UN MI CKOCONTROLADOR

JOSÉ R. FOEBLA

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DEINGENIERO ELECTRÓNICO EN LA ESPECIALI2ACION

DE TELECOMUNICACIONES

ABRIL 1992

DEDICATORIA

A MIS PADRES Y HERMANOS POR SU

APOYO Y CONFIANZA.

AGRADECIMIENTO

Al Ing. Oswaldo Buitrón por la valiosa

ayuda y su acertada dirección.

Al Ing. Adrdán Peña, a mis amigos y a

todas las personas que de una u otra

manera colaboraron, en el desarrollo

del presente trabajo.

Certifico que la presente Tesis

ha sido elaborada en su totalidad

por el Sr. José R. Puebla B.

Ing, Oswaldo Buitrón

ÍNDICE

PAG.

INTRODUCCIÓN , i

CAPITULO I

ASPECTOS GENERALES

1.1 Definición de caldera. 11.2 Partes constitutivas de la caldera 11.3 Clasificación de las calderas 41. 4 Calderas tipo paquete . 51.5 Funcionamiento de la caldera. 7

1.5.1 Encendido y apagado 101.5.2 Seguridad 121.5.3 Operación , 131.5.4 Mantenimiento 13

1.6 Operación automática de la caldera. 14

1.6.1 Control de presión y temperatura 151.6.2 Control de nivel de agua 151.6.3 • Control de aire 161.6.4 Control de seguridad de llama.......... 161.6.4.1 Controlador 181.6.4.2 Controles límites y seguridad 181.6.4.3 Control primario 18

1.7 Secuencia básica del programador 19

1.7.1 Prepurga. 201.7.2 Postpurga 211.7.3 Tiempo de encendido de llama principal. 21

1.8 Características del microcontrolador 221.8.1 Unidad central de proceso 251.8.2 Temporizadores/Contadores. , 251.8.3 Interfaz de comunicación serial........ 311.8.4 Interrupciones 36

CAPITULO II

DISEÍ30 DEL HARDWARE

2.1 Diseño del circuito de potencia 43

2.1.1 Accionamiento de motores 432.1.2 Accionamiento de transformadores,

válvulas solenoides y bomba de agua.... 462.1.3 .Circuito de apertura y cierre del

del damper , 472.1.4 Comando de encendido y apagado ,. 512.1.5 Señalización. 52

'•*2.2 Diseño del circuito de control 56

2.2.1 Diseño de la fuente de poder 572.2.2 Selección de señales y conversión

analógica/digital. 612.2.3 Circuito microcontrolador 642.2.4 Circuito de displays 68

2.3 Circuito de transmisión de datos 73

£ CAPITULO III

DISEÑO DEL SOFTWARE

3.1 Programa principal 753.2 Control de condiciones iniciales 77

3.2.1 Subrutina de control inicial de nivelde agua 78

3.2.2 Subrutina de control inicial de presión 803.2.3 Subrutina de selección de modo de

operación 823.2.3.1 Subrutina de modo de operación manual.. 853.2.3.2 Subrutina de modo de operación automá-

tico 87

3.3 Subrutina de tiempo de prepurga y postpurga 923 . 4 Subrutina de arranque del quemador . 953.5 Subrutina de control de limites 95

fe . 3.6 Subrutina de chequeo de fotoresistencia 1003.7 Subrutina de control del damper en posición de

alto fuego 1013.8 Subrutina de control del damper en posición de

alto fuego 1033.9 Subrutina de control de nivel de agua de la

caldera en funcionamiento 1043 .10 Alarmas 105

3 .10 .1 Alarma por nivel de agua 1073.10.2 Alarma por sobrenivel 109

v " 3.10.3 Alarma por no apertura del damper 110" 3.10.4 Alarma por no cierre del damper 110

3 .10 . 5 Alarma por no presencia de llama 115

3.11 Transformacidel valor a código BCD 115

3.12 Subrutina de indicación en displays 1183.13 Subrutinas de tiempo de espera. 118

3.13.1 Subrutina de tiempo de 1 segundo. 1203.13.2 subrutinas de tiempo de 10, 15, 20 y 50

segundos . 122

3.14 Subrutinas de transmisión y recepción de datos.. 122

3.14.1 Subrutina para el circuito microcon-trolador 126

3.14.2 Subrutina para el computador personal.. 127

CAPITULO IV

RESULTADOS EXPERIMENTALES, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1 Pruebas y resultados 1324.2 Conclusiones y recomendaciones 136

BIBLIOGRAFÍA 141

ANEXO A Manual de uso.ANEXO B Listado del programa.ANEXO C Componentes del circuito.ANEXO D Especificaciones de los circuitos integrados."

La producción de vapor de agua o de agua caliente se

hace imprescindible en lugares como centros hospitalarios,

lo cual se consigue mediante la utilización de calderas.

Cada uno de los componentes de la caldera, asi como

también las situaciones de peligro que se puedan dar en la

caldera es necesario controlar, por lo que es de

importancia la presencia de un controlador.

El presente trabajo pretende dar ¡justamente una

solución desde el punto de vista electrónico al control de

la caldera, para lo cual se ha diseñado un sistema basado

en un microcontrolador, que permite al operador manipular

el funcionamiento de la caldera desde un equipo de

control, además que le permita controlar aquellas

situaciones aue revisten peligro, las cuales se pueden

presentar antes y durante el funcionamiento de la caldera,

asi como también detectar las fallas que puedan darse en

la caldera con su correspondiente visualización en el

panel de alarma establecido y alertar al operador mediante

la activación de una alarma sonora.

Otra característica del sistema diseñado es que

permite hacer un registro continuo de los valores de

presión y temperatura cuando la caldera está en

funcionamiento, mediante la utilización del puerto serial

del microcontrolador y la asistencia de un computador

personal.

Es así como éste trabajo está distribuido en cuatro

capítulos de la siguiente manera:

El primer capítulo se refiere a los aspectos

generales, donde se detalla los tipos de calderas

existentes, sus componentes y su funcionamiento. También

se abordan aspectos de importancia del control diseñado,

así como las características del microcontrolador

utilizado.

El segundo capítulo corresponde al diseño de

HARDWARE, donde se describe el diseño de los circuitos de

potencia, del circuito de control y el circuito de

transmisión de datos.

El tercer capítulo se refiere al diseño del SOFTWARE,

esto es el programa gue se grabará en el microcontrolador,

donde se detalla de manera completa la secuencia del

programa principal, así como de las subrutinas que se

requieren para el control del funcionamiento de la

caldera.

111

En el cuarto y último capítulo se plantean los

resultados, conclusiones y recomendaciones generales que

_j van a ser de utilidad a los interesados en éste trabajo.

ASPECTOS GKJSTKRAXJES

1.1 DEFINICIÓN

Caldera es un recipiente cerrado en el cual el

agua, bajo presión, se transforma en vapor por la

aplicación de calor. Puede utilizarse para sistemas de

fuerza, procesos industriales o calefacción, y en su forma

más simple, para producir agua caliente para calefacción o

uso general .

Las calderas son diseñadas para transmitir el

calor procedente de una fuente externa (generalmente

combustión de algún combustible), a un fluido contenido

dentro de la caldera. Si este fluido no es agua ni vapor,

por ejemplo aceites térmicos; la unidad se clasifica como

vaporizador o simplemente calentador.

1.2 PARTES CONSTITUTIVAS DE UNA GAITERA

En forma general una caldera está constituida por los

siguientes elementos:

a. ) Tambor o "hervidor

b. ) Hogar

d.) Tubos de agua

e.) Equipos auxiliares

Cada uno de estos elementos cumple las siguientes

funciones:

a) TAMBOR O HERVIDOR

El tambor o hervidor es un recipiente metálico

cerrado al cual se le suministra agua y con la aplicación

de calor se produce continuamente agua caliente o vapor.

b) HOGAR O CÁMARA BE COMBUSTIÓN

El hogar, fogón o cámara de combustión es el

espacio localizado generalmente en la parte inferior de la

caldera, en el cual se quema combustible y de donde parten

los productos de combustión a pasos subsiguientes, y de

estos al exterior por medio de la chimenea.

El Hogar de la caldera proporciona también protección

y soporte para el equipo de combustión.

Por lo tanto el propósito fundamental del fogón u

hogar es el permitir que funcionen quemadores con una

alimentación adecuada de aire, dando asi un proceso de

combustión completo.

c) TUBOS DE FUEGO

Aumentan el rendimiento del caldero al aumentari

el área de contacto del agua con la fuente de calor.

Además, distribuyen más uniformemente el calor producido

por la combustión en toda la masa de agua.

d) TUBOS DE AGUA

Los tubos de agua son recipientes adicionales y

similares al tambor de la caldera, pero más pequeños , se

conectan entre si mediante una serie de pegúenos tubos por

los cuales circula agua o agua combinada con vapor, el

liquido que fluye por los tubos absorbe el calor

proveniente de los gases de escape.

e) EQUIPOS AUXILIARES

Eepej os o mamparas

El flujo de gases a través de la caldera está

controlada por mamparas o deflectores, cuyo único objeto

es dirigir el paso de los gases por los sitios más

adecuados a fin de que el proceso de transferencia de

calor entre el agua y los gases sea más eficiente.

1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS CATRERAS /

Las calderas se clasifican de diversos modos,

respondiendo a nombres que destacan sus cualidades más'

importantes, de esta manera y a modo de ejemplo se dan las

siguientes clasificaciones:

a.) Según la posición relativa de los gases calientes

y el agua.

1.- Acuotubulares

2.- Pirotubulares

b.) Según la posición de los tubos

1.- Verticales

2.- Horizontales

3.- Inclinados

c.) Según la forma de los tubos

1.- Rectos

2.- Doblados

d.) Según el servicio que prestan.

1.- Fijas

2.- Portátiles

3.- Marinas

4.- Locomóviles,

e.) Según el tipo de combustible que emplean.

1.- Gas

2.- Petróleo

3.- Diesel

4.- Carbón, etc.

f.) Según el número de pasos.

1.- Un paso

2.- Dos pasos

3.- Tres o más pasos.

g.) Según el tipo de construcción.

1.- De paquete

2.- De montaje en campo.

h.) Según la posición del tambor.

1.- Horizontales

2.- Verticale.3.

1.4 GAITERAS TIPO PAQUETE Y SU UTILIZACIÓN.

De la clasificación anterior puede verse que

diferentes tipos de calderas pueden utilizarse para

6

cumplir diferentes funciones. De ahí que de acuerdo a los

requerimientos de la industria local se ha determinado el

uso de un solo tipo de caldera. La caldera para producción

de agua caliente o de vapor debe cumplir los siguientes

requisitos :i

1.- Producción de vapor o de agua caliente en las

cantidades requeridas para satisfacer la

demanda.

2.- Instalación fácil, sencilla y

disposición de locales limpios.

3.- Fácil de mantener.

4.- Tener el menor número de elementos de

construcción.

Del conjunto de propiedades que se dan en la

clasificación anterior, se puede sacar la siguiente

denominación para el tipo de caldera utilizada normalmente

en hospitales.

Caldera tipo paquete con tubos de agua (producción

de agua caliente), tubos de fuego (producción de vapor),

puede ser horizontal o vertical y quemar diesel y/o gas.

La caldera tipo paquete es un equipo construido y

equipado para ser operado cuando las acometidas necesarias

7

son dadas, es decir es un conjunto de equipos, tales como:

quemador 3 tambor, controles de operación, etc. acoplados

directamente y probados en fábrica.

Las ventajas que trae consigo son su fácil ubicación

y pronta puesta en operación; asi como la facilidad de

limpieza y mantenimiento.

En la figura 1.1 pueden verse diferentes modelos de

calderas tipo paquete para producción de vapor o agua

caliente.

La figura 1.2 muestra el gráfico presión de vapor

(PSI) vs. capacidad (LPH), para calderas de tubos de fuego

y calderas de tubos de agua.

1-5 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO PE UNA CAT.DKRA,

El funcionamiento de una caldera se lo puede

describir en las siguientes etapas:

1,— Encendido y apagado

2.- Seguridad

3.- Operación

4.- Mantenimiento

PARED HÚMEDA DOS PASOS

ACEITE O QAS

8

PARED SECA DOS PASOS

CÁMARA CORRUGADAACEITE O GAS

PARED HÚMEDA DOS PASOS PARED SECA ACEITE O QAS CARBÓN

PARED SECA TRES PASOS

ACEITE O GAS

PARED SECA TRES PASOS

ACEITE O GAS

PARED SECA ACEITE

CUATRO PASOS

FIGURA NQ 1.1 Modelos de calderas tipo paquete

< ca § 0» O H*

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3500

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CD

10

1.5.1 ENCENDIDO Y APAGADO

Para el encendido de la caldera, es necesario

alcanzar una mezcla adecuada de aire y combustible gue

posibilite la combustión, de modo que se evite la

formación de mezclas explosivas en el interior de la

caldera. La presencia de llama es en este caso un

indicador de gue la mezcla de aire y combustible ha sido

la adecuada.

Cuando "se utilizan petróleos livianos (diesel) no es

necesario un periodo de precalentamiento, ya que en

nuestro medio no se presentan temperaturas muy bajas. Si

se utilizan petróleos pesados (residuos), el periodo de

precalentamiento es necesario para disminuir la viscocidad

y permitir la fluides a través de los conductos.

Si no existen fallas, la secuencia de encendido puede

iniciarse con una prepurga, que tiene como fin introducir

aire fresco, para expulsar cualquier posible acumulación

de gases que formarían una mezcla explosiva. En forma

similar, por la misma razón, al apagarse la llama, deberá

existir un periodo de postpurga, períodos que serán

detallados más adelante.

Para calderas de una capacidad mayor que 150 HP,

11luego de la prepurga, debe iniciarse el período de prueba

de la llama piloto; durante el cual, una chispa eléctrica

trata de encender el combustible piloto (generalmente

gas). Este combustible piloto es necesario, ya que la

temperatura de una chispa no puede encender al petróleo;

sólo la llama puede hacerlo.

Si no se produce la ignición en el período de prueba,

la secuencia de encendido debe detenerse para evitar que

la caldera se llene de gas, con peligro de explosión.

Cualquier nueva tentativa de encendido deberá repetir la

secuencia completa, para proporcionar una ordenada

prepurga.

Si se produce la ignición dentro del período de

prueba de llama piloto (10 seg.), la chispa debe apagarse

y al mismo tiempo, debe abrirse la válvula del combustible

principal. Si no enciende la llama principal la caldera

debe apagarse y el flujo de combustible principal debe

detenerse.

Si la llama principal se enciende, debe cerrarse la

válvula de combustible piloto.

En calderas que no utilizan combustible piloto, el

encendido de la caldera se lo hace en dos etapas (bajo

12

fliego y alto fuego). De igual manera que en el caso

anterior, la secuencia de encendido debe iniciarse con una

prepurga, para luego y dado que el equipo se encuentra

frío, una primera etapa de encendido debe funcionar para

calentar el agua hasta una temperatura (o presión) cercana

a la de ebullición del agua, p.ara evitar que las partes

metálicas en contacto con el agua por el un lado y con el

fuego por el otro lado se fragilizan.

Cuando esta temperatura ha sido alcanzada, una o más

etapas de incremento de llama deben encenderse para darle

mayor rapidez a la producción de vapor.

1.5.2 SEGURIDAD

Para casos de emergencia, debe existir un

interruptor, que al ser accionado, interrumpa la fuerza

eléctrica de alimentación. Cuando por cualquier motivo, se

apague la llama, debe inmediatamente apagarse la caldera,

para evitar el derrame de combustible principal.

Además es importante que exi sta un sistema que apague

la caldera cuando no existe un nivel adecuado de agua. La

mayoría de explosiones ocurren por esta causa; ya que al

no existir un flujo constante de agua, el vapor producido

se recalienta y alcanza presiones muy altas.

13

Para las condiciones inseguras de operación deberá

existir señales de alarma de modo que el operador pueda

conocer la existencia de una falla.

1.5.3 OPERACIÓN

Una caldera trabaja en óptimas condiciones cuando su

funcionamiento es continuo, por lo que deben evitarse los

apagones frecuentes, además, deberá funcionar en las

condiciones de operación de presión y temperatura

establecidas por el fabricante.

Cuando la caldera está en funcionamiento se deben

controlar permanentemente todas aquellas condiciones

inseguras, sean estas de presión , temperatura, nivel de

agua, presencia o no de llama, etc.

Asi por ejemplo, una caída en la presión de vapor

indica que la alimentación de combxistible deberá ser

aumentada; por el contrario, si existe un aumento en la

presión, esto indica que demasiado combustible está siendo

suministrado y esta situación debe ser corregida.

1.5.4 MANTENIMIENTO

Cuando es necesario realizar reparaciones, éstas

14

nunca deberán ejecutarse cuando la caldera esté en

funcionamiento.

No se debe permitir la acumulación de depósitos, ya

que corroen las paredes interiores. Los residuos de

petróleo .pueden formar ácido sulfúrico al combinarse con

el vapor a temperaturas menores de 300 grados centígrados,

por lo que las limpiezas deben ser periódicas.

El agua que se utilice deberá ser convenientemente

tratada, para eliminar toda sustancia corrosiva o impureza

que pueda obstruir los conductos.

1-6 OPERACIÓN AUTOMÁTICA DE TAS HAT.DKRAS

El grado de control automático se hace posible por el

uso de monitores de seguridad los cuales controlan cada

paso de la operación- Esto se acompaña por medio de

dispositivos sensores o transductores que detectan

condiciones anormales, incluyendo el apague de la llama,

alta presión, bajo nivel de agua, alta temperatura y baja

presión de combustible.

Los controles automáticos de este tipo pueden ser

aplicadas a unidades de todo tamaño.

15

1.6.1 CONTROL DE PRESIÓN Y TEMPERATURA

Las calderas de acuerdo con su clasificación y

características deben trabajar en las condiciones de

operación de presión y temperatura del vapor establecidas

por los fabricantes. Si una caldera trabaja a una presión

y/o temperatura menor a las especificadas en el diseño, su

rendimiento no alcanzará los niveles deseados, por el

contrario, una caldera jamás debe trabajar sobre su

presión y/o temperatura de diseño. Por esta razón se

requieren de controles confiables de las condiciones de

trabajo.

1.6.2 CONTROL DE NIVEL DE AGUA

En calderas donde el nivel de liquido debe mantenerse

en un punto especifico para garantizar una operación

segura y evitar situaciones peligrosas, es necesario la

instalación de un control que permita ejecutar múltiples

acciones bajo la dependencia de una sola variable.

Dentro de los diferentes tipos de control de nivel de

agua se tienen dos principales: tipo electrodos y tipo

flotador.

16

1.6.3 CONTROL DE AIRE

Cuando el encendido de la caldera es en etapas (bajo

fuego y alto fuego) es necesario regular automáticamente

la entrada de aire a la cámara de combustión, pues en la

etapa de alto fuego se requerirá una mayor cantidad de

aire en la cámara para mantener adecuadamente la mezcla de

aire y combustible.

Esta regulación de aire se lo hace adicionando a la

caldera una ventanilla conocida como DAMPER.

El control de aire también es importante en el

período de purga de la caldera, es decir cuando los

excesos de combustible o restos de humo que han quedado de

una operación anterior son eliminados por el ventilador,

esta eliminación se hace con el DAMPER en posición de alto

fuego.

1.6.4 CONTROL DE SEGURIDAD DE LLAMA

Se entiende por control de llama al sistema que cubre

todos los controles con sus quemadores y equipos

asociados.

Un quemador es simplemente un elemento para convertir

17

combustible en una energía de calor utilizable.

Estos sistemas deben ser rápidos en la detección de

falla de llama de modo que se pueda cortar inmediatamente

el paso de combustible. Aparte de la velocidad, se

necesitan equipos confiables por razones de seguridad y

economía, debido a que la pérdida del quemador puede

resultar muy costosa.

Los sistemas modernos de seguridad de llama en las

calderas comerciales o industriales cumplen las siguientes

funciones:

- Proveen una operación de arranque y parada

del quemador (CONTROLADOR).

- Arrancan el quemador de acuerdo a la

secuencia correcta y supervisan la llama de

quemador durante la operación (CONTROL

PRIMARIO).

- Protegen el sistema contra condiciones

excesivas de presión y temperatura

(LIMITES Y CORTES).

18

1.6.4.1 OTNTROLADOR

El controlador puede usar un elemento sensor

automático de temperatura o presión, diseñado para operar

al quemador y para mantener valores limites de presión,

temperatura de agua o temperatura de aire.

1.6.4.2 CONTROLES LIMITES Y SEGURIDAD

Para chequear el controlador y proveer un limite

máximo más allá del cual el quemador no debe seguir

operando, debe proveerse un control límite que responda a

la presión o a la temperatura.

En calderas de vapor también se hace necesario un

límite de bajo nivel de agua para cortar la operación del

quemador cuando dicho nivel cae debajo de los límites de

seguridad.

1.6.4.3 CONTROL PRIMARIO

El control primario, es el sistema de control y

seguridad en la operación de la caldera y del quemador,

este convierte las señales provenientes del detector de

llama, controladores, interbloqueos y límites, en una

secuencia de operación segura que permite mantener

19

estables las condiciones de operación del quemador. Las

funciones del control primario son :

a) Ordena las operaciones de arranque,

tr abaj o y corte del quemador o

quemadores.

b) Supervisa la presencia de llama en el

hogar y corta el suministro de

combustible si no está presente.

c) Autocontrola las condiciones de peración

inseguras . Si estas condiciones están

presentes el sistema no arranca.

La figura 1.3 indica en forma esquemática las señales

de entrada y salida de un control primario básico.

1-7 SECUENCIA BÁSICA DEL PEQGRAMAPOR

El Programador de -seguridad de llama generalmente

provee las siguientes secuencia de control del quemador:

-Prepurga

-Tiempo de encendido para el piloto

-Tiempo de encendido para la llama principal

-Post-purga

20

ENTKflMS SfiLIDAS

Control ador

LÍMÍtes

Señal de llawa

CONTROL.

P R I M A R I O

venti lador o bowija

Encendido

UalYula piloto (1)

Ual lyula principal (2)

FIGURA NS 1.3 Señales del Control Primario

1.7.1 PREPURGA

La prepurga es una fase que se cumple durante un

periodo de tiempo, en -el arranque, cuando el motor del

quemador o el ventilador solamente, trabajan para enviar

aire a través de la cámara de combustión, tubos de fuego y

chimenea para purgar cualquier gas combustible que pueda

haberse acumulado durante la última operación del

quemador. La purga del sistema del quemador asegura que NO

quede combustible acumulado que pueda causar una explosión

o incendio cuando arranque el quemador.

21

1.7.2 POST-PÜRGA

La post-purga es la fase que debe cumplirse en un

periodo de tiempo después que el quemador se para, y

corresponde a la etapa en la que el motor del quemador o

el ventilador continúa trabajando para expulsar todos los

productos de la combustión, como asi también el

combustible no quemado, de la cámara de combustión después

del trabajo del quemador. Comunmente es usada en los

quemadores rotativos horizontales para purgar la linea de

aceite y la taza, previniendo descargas de aceite no

atomizado y no quemado dentro de la cámara de combustión

después de la parada del quemador. También es usada en

quemadores de gas de grandes capacidades.

1.7.3'TIEMPO DE ENCENDIDO DE LA LLAMA PRINCIPAL

El tiempo de encendido de la llama principal es el

periodo de tiempo, durante la secuencia de arranque, en el

cual la válvula de corte de combustible principal

permanece abierta. (ya el piloto está prendido y

detectado), antes de que el detector de llama tenga que

supervisar la llama principal del quemador. El periodo de

encendido de la llama principal permite tiempo suficiente

para que la llama del quemador principal se estabilice

antes de que el piloto se corte (piloto interrumpido),

22

asegurando que el detector de llama este detectando la

llama del quemador principal y no la del piloto. La figura

1.4 indica los términos utilizados en la definición de la

secuencia de los programadores.

1.8 CARACTERÍSTICAS DEL MIGROCQNTROLADOR A UTILIZAR

En el presente trabajo, el microcontrolador cumple un

rol fundamental, pues es aquí donde se almacena y procesa

toda la información que hace posible el control de todas

las etapas de funcionamiento de la caldera.

El microcontrolador que se ha decidido utilizar en

este trabajo es el 8751H de tecnología HMOS del fabricante

INTEL, cuyas características principales son:

- Dispone de 128 bytes de memoria interna de datos

(RAM).

- Dispone de 4K bytes de memoria interna para

programas, que puede ser borrado por incidencia

de luz ultravioleta para ser reprogramado

(EPROM),

CPU de 8 bits.

23

Oscilador y circuito de reloj incorporado, solo

se requiere de un cristal en conexión externa.

Secuencia

Pre purga Piloto(tanteo)

Llamaprincipal

QuemadorPrincipal

Postpurga

Ventilador omotor delquemadorsolamente

Encendido(interr,)

Válvula pilotoabierta (interr.)

Válvula piloto abierta(piloto intermitente)

Válvula principal abierta

Ventilador omotordelquema-dor so-lamente

FIGURA NO 1,4 Secuencia del programador

24

32 líneas de entrada y/o salida programables,

distribuidos en cuatro puertos de 8 bits cada

uno.

2 temporiaadores/contadores internos de 16 bits.

Direccionamiento de 64K bytes de memoria RAM

externa.

Direccionamiento de 64K bytes de memoria ROM

externa.

5 niveles de interrupciones con 2 estructuras de

prioridad.

Canal de comunicación serial Full-Duplex

programable.

Procesador booleano.

111 instrucciones.

Permite acceso directo a nivel de bits.

Encapsulado de 40 pines.

25

1.8.1 UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS (CPU)

Consta de la Unidad Aritmética y Lógica (ALU) de 8

bits que tiene las siguientes funciones:

Aritméticas: Suma, Resta, Multiplicación y División

Lógicas: AND, OR, XOR, ROTACIÓN (DESPLAZAMIENTO), CLEAR,

COMPLEMENTO (NOT).

La ALU puede manipular tipos de datos de bit de la

misma manera que bytes por ser booleano, entonces bits

individuales pueden ser puestos en 1L, borrados,

complementados, movidos, monitoreados y utilizados en

cálculos lógicos,

1.8.2 TEMPORIZADORES / CONTADORES (TIMER/COUNTER) .

Los dos Temporizadores/Contadores que se encuentran

en el microcontrolador 8751H son controlados mediante

registros de propósito especial, uno de control del

temporizador/contador conocido como TCON y otro que

controla el modo de operación conocido como TMOD.

26

Registro de Control de Temporizador/Gontador.

Este es "un registro direccionable por bit, y en él se

encuentran las banderas de los dos timers. Además de los

bits de control de interrupciones externas.

La figura 1.5 muestra la configuración del registro

de control de temporizador/contador.

TF1 TR1 TFO TRO IE1 IT1 IEO ITO

FIGURA 1.5 Registro de control de Temporizador/Coirtador

TF1 TCON.7 : Bandera de sobreflujo del Temporizador 1.

TR1 TCON.6 : Bit de control de arranque de Temporizador 1

TFO TCON.5 : Bandera de sobrefujo del Temporizador 0.

TRO TCON.4 : Bit de control de arranque de Temporizador O

IE1 TCON.3 : Bandera de interrupción externa 1.

IT1 TCON.2: Bit de control de tipo de interrupción.

Cuando éste bit se encuentra en O lógico,

la interrupción 1 es disparada cuando se

27

detecta un nivel lógico bajo en el pin

INT1. Si IT1 = 1 , la interrupción 1 es

disparada cuando se detecta un flanco

en el pin de INT1.

IEO TCON.l: Bandera de interrupción externa 0.

ITO TCON.2 Bit de control de tipo de interrupción.

Cuando este bit se encuentra en O lógico,

la interrupción O es disparada cuando se

detecta un nivel lógico bajo en el pin

INTO.

Si ITO - 1, la interrupción O es disparada

cuando se detecta un flanco en el pin de

INTO.

Registro de modo de or>eraciQn de TemTX)rizador/Contador.

La figura 1.6 muestra la configuración del registro

de modo de operación de los Temporizador/Contador.

GATE C/T MI MO GATE C/T MI MO

TIMER 1 TIMER O

FIGURA 1.6 Registro de Modo de Operación deTemporizadoxVContador

28

GATE : Control de compuerta.

Cuando GATE = 1 , Temporizador/Contador "x"

( x puede ser O o 1, según se trate del

timer O o timer 1 ) está habilitado cuando

el pin "INTx" - 1 y el bit de control "TRx"

= 1; en este caso se tiene un control

por Hardware. Cuando GATE = O 3

Temporizador/Contador está habilitado

solamente cuando "TRx" = 1; en este caso se

tiene un control por software.

C/T : Selector de Temporizador o Contador.

Para operación como temporizador se coloca

en cero (entrada desde el sistema interno

de reloj) y para operación como contador

se coloca en uno (entrada desde el pin de

entrada Tx).

MI : Bit más significativo de selección de modo.

MO : Bit menos significativos de selección de modo.

La tabla 1.1 nos indica la selección del modo de

operación mediante combinaciones de MI y MO .

29

MI

0

0

11

MO

0

1

0

1

MODO

Modo 0

Modo 1

Modo 2

Modo 3

TABLA 1.1 Selección de modo de operación

Modo O : En este modo, el registro del timer es

configurado como un registro de 13 bits, Cuando

todos los bits son la, pasarán a ceros,

activándose la bandera de interrupción del timer

TFx. Los 13 bits del registro están distribuidos

en 8 bits de THx y los 5 bits meno s

significativos de TLx, los 3 bits más

significativos de TLx son indeterminados, por lo

que serán ingnorados.

Modo 1 : El modo 1 es igual que el modo O, con la

consideración de que el registro del timer está

corriendo con los 16 bits.

Modo 2 : El modo 2 configura el registro del timer como

un contador de 8 bits (TLx), con recarga

automática. Cuando se llena de Is el registro

TLx, se llega al sobrefluj o activándose la

30

bandera TFx, pero también recarga TLx con el

contenido de THx, con lo cual es preseteado por

software, la recarga deja a THx sin alterar.

Modo 3 : Para el timar 1, simplemente muestra la última

cuenta. El efecto es el 'mismo que si se hubiese

reseteado el bit de puesta en marcha (TR1 = O )

de timer 1.

En el caso del timer O establece a TLO y

THO como dos contadores independientes de 8

bits. En el modo 3 el registro TLO utiliza

los bits de control del timer O (C/T, GATE,

TRO, INTO, TFO), por otro lado el THO

utiliza los bits de control TR1 y TF1 que

corresponden al timer 1. En este caso THO

controla la interrupción del timer 1.

Cuando el timer O está en modo 33 el timer

1 puede ser activado o detenido

seleccionando el modo 3 para si mismo. El

timer 1 en este modo puede ser usado como

generador de velocidad de transmisión en

el puerto serial o también en cualquier

aplicación que no requiera de una

interrupción.

31

1.8,3 INTERFAZ DE COMUNICACIÓN SERIAL

Internamente dispone de un registro de propósito

especial para escritura conocido como SBUF (buffer de

comunicación serial) y de un registro para lectura también

SBÜF. Por ser de característica 'FULL-DUPLEX, se puede

realizar simultáneamente la transmisión y recepción,

1.8.3.1 MODOS DE OPERACIÓN

El puerto serial puede trabajar en 4 modos, así:

Modo O : Los datos seriales ingresan a través del pin

de recepción RxD y salen a través del pin de

transmisión TxD, 8 bits son transmitidos o

recibidos (primero el bit menos significativo

LSB).

La frecuencia del oscilador fija la frecuencia de

transmisión.

La velocidad de transmisión (Baud Rate)

está dado por:

32

BAUD RATE =Frecuencia del oscilador

12

Modo 1 : Se transmiten 10 bits a través de TxD y se

reciben 10 bit a través de RxD.

El formato de transmisión es:

1 bit de inicio (start), 8 bits de datos y 1 bit

de parada (stop).

Cuando se utiliza el timer 1 como generador de

baud rate, la velocidad de transmisión está dado por:

2SMOD

BAUD RATE = * (Timer 1 overxlow rate)32

Donde

SMOD : es el modo de operación.

Timer 1 overflow rate : es el valor que requiere

para activar la bandera de sobrefino o del

33

temporizador 1.

Modo 2 : Se transmiten 11 bits a través de TxD o se

reciben 11 bits a través de RxD,

El formato de transmisión es :

1 bit de inicio, 8 bits de datos, Ibit de

paridad (programable) y 1 bit de parada.

La velocidad de transmisión está dado por:

2SMOD

BAUD RATE - ^Frecuencia del oscilador64

Modo 3 : Se transmiten 11 bits a través de TxD o se

reciben 11 bits a través de RxD.

El formato de transmisión es :

1 bit de inicio, 8 bits de datos, Ibit de

paridad (programable) y 1 bit de parada.

La velocidad de transmisión está dado por:

34

2SMOD

BAUD RATE = — *(Timer 1 overflow rate)32

El puerto serial está controlado por un registro de

propósito especial de 8 bits conocido como SCON.

Registro de control del Puerto Serial (SCQN~) .

Este registro contiene los bits de selección del modo

de operación, además los bits de interrupción del puerto

serial y el bit de control del estado, del noveno bit de

datos (bit de paridad).

La figura 1.7 muestra la configuración del registro

de control del puerto serial.

SMO SM1 SM2 REN TES •RES TI RI |

FIGÜEA 1.7 Registro de Control del Puerto Serial.

SMO Bit más significativo de selección de modo.

SM1 Bit menos significativos de selección de modo.

35

La tabla 1.2 nos indica la selección del modo de

operación, mediante combinaciones de SM1 y SMO.

SM1

0

0

11

SMO

0

10

1

MODO

Modo 0

Modo 1

Modo 2

Modo 3

TABLA 1.2 Selección de modo de operación

SM2

REN

Bandera puesta en 1L por software para

deshabilitar la recepción de datos para los

cuales el noveno bit es O, en los modos 2 o 3 de

operación.

Puesta en 1L por software para habilitar la

recepción serial. Borrado (clear) por software

para deshabilitar la recepción serial.

TB8 Puesta en IL/Borrado por hardware para

determinar el estado del noveno bit de datos

transmitido en los modos de operación 2 o 3.

Los 8 bits de información se almacenan en el

SBUF y el noveno bit se almacena en TB8, es aquí

donde se accede a este bit, que es el bit de

36

paridad transmitido.

RB8 : Puesta en IL/Borrado por hardware para

determinar el estado del noveno bit de datos

recibido en los modos de operación 2 o 3.

Los 8 bits de información se almacenan en el

SBUF y el noveno bit se almacena en RB8, es aquí

donde se accede a este bit, que es el bit de

paridad recibido.

XI : Bandera de interrupción para transmisión.

RI : Bandera de interrupción para recepción.

1.8.4- INTERRUPCIONES

El microcontrolador S751H Isiene 5 niveles de

interrupciones con 2 estructuras de prioridad.

Consta de un registro para la habilitación de

interrupciones y de un registro de prioridad de

interrupciones.

de habilitación de

Este es un registro direccionable por bits, pues

tiene el control total sobre todas las interrupciones.

La figura 1.8 muestra la configuración del registro

de habilitación de interrupciones.

EA — ET2 ES ET1 EX1 ETO EXO

FIGURA l.ñ Registro de Habilitación de interrupciones.

KA IE.7 Deshabilita todas las interrupciones.

Si EA - O , ninguna interrupción será

reconocida. Si EA = 1 , cada fuente de

interrupción es individualmente habilitada

o deshabilitada, colocando o borrando su

respectivo bit de írscbiixración.

— IE.6 No implementado.

ET2 IE.5 Habilita o deshabilita la interrupción de

sobreflujo del timer 2 en el caso del

microcontrolador 8052.

ES IE.4 Habilita o deshabilita la interrupción del

puerto serial.

ET1 IE.3 : Habilita o deshabilita la interrupción por

sobreflujo del timer 1,

KX1 IE.2 : Habilita o deshabilita la interrupción

externa 1.

ETO IE.1 : Habilita o deshabilita la interrupción por

sobreflujo del timer 0.

EXO IE.O : Habilita o deshabilita la interrupción

externa O.

Registro de Prioridad de Inte-rrirpcioneB

Este es un registro también direccionable por bit. Si

el bit es O, la correspondiente interrupción tiene

prioridad baja, en cambio si el bit es 1, la

correspondiente interrupción tiene prioridad alta.

Se debe considerar que cuando está en proceso una

rutina de servicio a una interrupción, no podrá ser

interrumpida por otra que sea de más bajo o igual nivel.

Cuando interrupciones de un mismo nivel, interrumpen

simultáneamente, serán atendidas en el orden de prioridad

39

que existe para estos casos, éste orden de prioridad es el

siguiente:

IEO Interrupción externa O

TFO Interrupción de timer O

IE1 Interrupción externa 1

TF1 Interrupción de timer 1

RI o TI Interrupción del puerto serial.

La figura 1.9 muestra la configuración del registro

de prioridad de interrupciones.

1i — PT2 PS PT1 PX1 PTO

iPXO

FIGURA 1.9 Registro de Prioridad de ínter erupciones.

IP.7 : No implementado

IP.6 : No implementado

PT2 IP.5 : Define el nivel de prioridad del timer 2,

40

en el caso del microcontrolador 8052.

PS IP. 4 : Define el nivel de prioridad del puerto

serial.

PT1 IP.3 : Define el nivel de prioridad del timer 1.

PX1 IP-2 : Define el nivel de prioridad de

interrupción externa 1,

PTO IP.l : Define el nivel de prioridad del timer O.

PXO IP.O : Define el nivel de prioridad de

interrupción externa 0.

Registro de Estado de P-rncrpRm^ fPSW)

Este es un registro de 8 bits, los cuales pueden

cargarse desde o hacia el acumulador y que cumplen con la

función de informar sobre el estado de ciertos parámetros

de un programa, éste registro es direccionable por bit.

La figura 1.10 muestra la configuración del registro

de estado de programa.

41

CY AC FO RS1 RSO OV P

FIGURA 1.10 Registro de Estado de Programa.

CY PSW. 7 : Bandera de acarreo.

AC PSW.6 : Bandera auxiliar de acarreo.

FO PSW.5 : Bandera O, monitoreada por software, es

una bandera de estado definida por el

usuario.

RS1 PSW.4 : Bit 1 de selección de banco de registros.

RSO PSW.3 : Bit O de selección de banco de registros.

La tabla 1.3 nos indica la selección del banco de

registros, mediante combinaciones de KS1 y RSO.

RS1

0

0

11

RSO

0

10

1

BANCO

Banco 0

Banco 1

Banco 2

Banco 3

DIRECCIONES

OOH - 07H

08H - OFH

10H - 17H

18H - 1FH

TABLA 1.3 Selección del Banco de Registros.

42

OV PSW.2 : Bandera de sobrefino o.

— PSW.l : Reservado.

P PSW.O : Bandera de paridad. •

GAJPITUXJO

DI SESO DKL

El circuito que satisface el control de calderas ha

sido diseñado en base a tres etapas. La primera es la

concerniente a los circuitos de potencia con sus

respectivos Ínter faces, la segunda a los circuitos de

control o lógica digital y la tercera al circuito de

transmisión de datos a un computador personal.

2.1 DISEÑO DEL CI CUITO DE POTENCIA.

Los circuitos de potencia están relacionados con

niveles de corriente y voltaje relativamente altos,

difíciles de ser manejados por la etapa de control, por lo

que se requiere > de una adecuada interfaz y de elementos

actuadores apropiados. En el presente trabajo, son éstos

circuitos los encargados de accionar motores , válvulas

solenoides y transformadores. Debiendo destacarse el hecho

de que para su implantación práctica se podrían duplicar

por seguridad los dispositivos de accionamiento.

2.1.1 ACCIONAMIENTO DE MOTORES DE VENTILACIÓN

Este circuito está formado por dos secciones, la una

es la interfas y la otra es la que corresponde al elemento

44

de actuación que es el relé cuya función es la de activar

al motor.

4El interfaz es un optoacoplador, que está formado de

un diodo emisor de luz (LED) y un fototransistor. La

conducción o no del LED depende del estado que envía el

microcontrolador (bajo o alto respectivamente) y de la

configuración circuital adoptada. Un estado bajo en el

cátodo del LED lo polariza directamente provocando de ésta

manera la emisión de una señal luminosa al fototransistor,

de modo que éste conduce. Un estado alto en el cátodo del

LED por el contrario no permite la emisión luminosa y

corta al fototransistor impidiendo así su conducción; la

explicación asume la configuración en ánodo común.

La otra sección que está compuesta por el relé es

controlada por la sección anterior, ya que la conducciónN.

*\l fototransistor permite que la bobina del relé se

energice, cerrando sus contactos y la consecuente

activación del motor.

Debido a que el transistor actúa como un interruptor

(SI/NO) se debe conseguir el estado de saturación o corte

t&del mismo, para ello es necesario controlar la cantidad de

luz emitida por el LED, limitando la corriente directa del

diodo emisor, mediante un resistencia conectada en serie

45

con éste dispositivo, cuyo valor se calcula de la

siguiente manera:

Dado que el elemento de acoplamiento óptico g.ne se

seleccionó es el ECG 3041, cuyas características

eléctricas son:

- Corriente máxima en el LED 60 mA.

- Corriente máxima de colector en el

fototransistor 100 mA.

- Voltaje de polarización utilizado para la

etapa de control.Vcc = 5 V.

Pero3 en base a las curvas características dadas por

el fabricante se puede establecer gue se tiene una

incidencia luminosa adecuada en el fototransistor con una

corriente en polarización directa del LED de 10 mA. para

un voltaje de 1.6 V, a

Entonces:

R - (Vcc - VLED) / I

i GPTOELECTRONICS DESIGNER'S CATALOG, pgs. 46 - 49,Hewlett Packard, 1980, USA.

46

R = (5 V - 1.6 V) / 10 mA

R = 340 ohm.

i "" -|R - 330 ohm.

u íValor normalizado

La figura 2.1 indica el circuito utilizado para el

accionamiento de los motores de ventilación.

2.1.2 ACCIONAMIENTO DE TRANSFORMADORES, VÁLVULAS

SOLENOIDES Y BOMBA DE AGUA

Los circuitos para poner en funcionamiento a los

transformadores, válvulas solenoides y bomba de agua son

los mismos que el circuito de accionamiento del motor de

ventilación; es decir, están controlados mediante relés,

los que a su vez son activados desde sus correspondientes

fototransistores al recibir la orden del microcontrolador

(un estado bajo).

Los valores de las resistencias que limitan la

corriente de los fotodiodos R2, R3, R4, R5, se determinan

de igual manera que en el caso anterior.

La figuras 2.2, 2.3, 2.4 y 2,5 indican los circuitos

47

de accionamiento del transformador, de las dos válvulas

solenoides y de la bomba de agua respectivamente.

2.1.3 CIRCUITO DE APERTURA Y CIERRE DEL DAMPER

Debido a que el motor que permite la apertura y

cierre del damper tiene doble sentido de giro, el circuito

que se utiliza para controlar este proceso está compuesto

por dos optoacopladores y consecuentemente dos relés, es

decir, dos circuitos de los que se ha explicado

anteriormente.

El un circuito activa al motor de modo que gire en

sentido de apertura del damper3 en cuanto exista la orden

del microcontrolador (estado bajo en el cátodo del

fo'todiodo), de forma similar el otro cicuito activará al

motor en el otro sentido de giro o cierre del damper una

vez que el microcon~trrolador ha recibido la indicación de

que se ha cumplido la etapa de apertura.

Los valores de las resistencias R6 y R7, cuya función

es limitar la corriente en los LED se calcula de igual

forma que en los casos anteriores.

La figura 2.6 indica el circuito que permite la

apertura y cierre del damper.

Rl

-+-1

2 V

.

110

-WE.HTILA.Pv7T>

2.1

C

ÍRC

ÜIT

6"D

£ A

CC

ION

AM

IEN

TO

D

EL

VE

NT

ILA

bOR

l

^•U

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R >

IFT¿URA 2.5 "CIRCUITO DE ACCIONAMIENTO DEL TRAM5FÓRHADÓR~1

R3

1-+

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V.

-<FASE 11Q V.

I-

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ES'CUELA POLITÉCNICA NACIONAL

ACCIONAMIENTO DE MOTORES Y VÁLVULAS

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CIRCUITO DE ACCIONAMIENTO DE Lfl 50LENOIDE 2 I

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HSOLENOIDE 2 >

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CIRCUITO [>E ACCI ONñMI ENT O DE Lft

BOMBA DE

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

T±tl«ACCIONAMIENTO DE MOTORES Y VÁLVULAS

5iz«

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2.6

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E

LA

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AH

PE

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

ACCIONAMIENTO DE LA DAMPER

Six«

ANumbwr

Oí o

51

2.1.4 COMANDO DE ENCENDIDO Y APAGADO

El encendido del equipo se lo realiza en dos partes,

la primera que consiste en energizar el equipo, ésto se lo

hace mediante el pulsador ON/OFF,,que está ubicado a la-

entrada del transformador.

La segunda parte es la que permite el arranque de la

caldera, dependiendo del modo de operación que se escoja.

Asi cuando se escoge el modo manual, la caldera arranca

únicamente cuando el operador acciona el pulsante de

arranque manual, si éste pulsante no es accionado, la

caldera permanece apagada, esperando éste comando.

Si se escoge el modo automático en cambio, la

caldera arranca sin la necesidad de la intervención del

operador; por lo tanto bajo la acción del equipo

electrónico de control.

De acuerdo a la explicación anterior, el apagado del

equipo está relacionado con la secuencia de encendido,

pues es necesario apagar la caldera en primer lugar, para

luego desenergizar al equipo completamente.

El apagado de la caldera puede darse por dos

circunstancias, la primera cuando se produce una situación

52

peligrosa y hay el accionamiento de una alarma, éste

apagado se realiza automáticamente sin necesidad de la

asistencia del operador, la otra se refiere a la

finalización de la jornada de trabajo o funcionamiento de

la caldera, ésta indicación la da el operador al presionari

el interruptor de apagado.

La desenergización del equipo se lo hace manualmente

a través del conmutador ON/OFF.

2.1.5 SEÑALIZACIÓN

Para el control electrónico de calderas se ha

determinado los siguientes elementos de señalización:

— Selección de modo de operación.

Indica el modo de -operación de la caldera -que ha sido

escogido por el operador, ésto es automático o manual, el

indicador luminoso correspondiente permanecerá encendido

mientras dure la jornada de funcionamiento de la caldera,

— Indicador luminoso de arranque manual.

Se enciende cuando el operador acciona el pulsador de

arranque manual, iniciando de ésta manera el

funcionamiento de la caldera en éste modo de trabajo.

— Indicadores luminosos de presión y temperatura.

Se encienden dependiendo de la selección que haga el

operador para sensar cualquiera de las dos variables.

— Señal de espera.

El indicador luminoso de espera se enciende para

determinar que la caldera está en los tiempos de prepurga

y postpurga.

- Indicadores luminosos de alarma.

Se encienden cuando se produce una condición

peligrosa en el 'funcionamiento de la caldera, por lo que

se ha incluido indicadores luminosos para los siguientes

controles: nivel de agua, presencia de llama, control de

apertura y cierre de la damper y control de sobreniveles

de presión o temperatura.

—Indicador luminoso de apagado.

Se enciende cuando el operador acciona el interruptor

de apagado de la caldera.

54

Los circuitos para los indicadores luminosos fueron

diseñados de acuerdo a lo que se indica en la figura 2.7,

donde el cálculo de las resistencias de la R8 hasta la R17

es el siguiente:

Vcc = I.R + Vd + VOL

Donde:

I corresponde a la corriente de salida en bajo

máxima, que para tecnología TTL schotkey de bajo

consumo es 10 mA.

VOL corresponde al voltaje de salida en bajo de l a

misma tecnología. 2

Por lo que:

R = (Vcc - Vd - VoxJ/ I

R = (5 - 1.6 - 0.2)V / 10 mA.

R = 320 ohm.

R = 330 ohm.

Valor normalizado

2 TTL DATA BOOK, capítulo 3, TTL Devices, pgs. 3-527 a 3-531, Texas Instruments, USA.

u?Í£ ir ir 3r ñr

Y7

G2B

Y6

G2A

YS

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Y4Y3Y2

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R9

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13

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RJ.4

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17

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RA

2

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SE

ÑA

LIZ

AC

IÓN

1

Titl

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

SEÑALIZACIÓN

Docum

«n-t

24

, 19S

2t5

h<

r«f"

Ül

56

2.2 DISEÑO DEL CIRCUITO DE CONTROL

El circuito de control puede esquematizarse según lo

muestra el diagrama de bloques de la figura 2.8.

SEÑALES CE

IRANSDUCTORESINDICACIÓN

ENDISPLñV

A

r

8751K

MICROCONTRQLADOR

,

f INIESFAS

SEEIñL

]

CQMPUTñDOB

PESSONflL

V

DEPOTENCIÓ

TTi IV

CIRCUITODE

POTENCIAA LOS

CIRCUITOS

FUENTEDE

PODES

FIGURA 2.8 JDiagrama de bloques del circuito de control

57

2.2.1 DISEÑO DE LA FUENTE DE PODER

La fuente de poder que fue necesario diseñar, entrega

dos voltajes de polarización, uno para la etapa de control

( 5 V.)> y otra para la etapa de potencia ( 12 V.)r

La figura 2.9 indica el diseño de la fuente de poder,

la misma que está conformada por:

1.- Rectificador de onda completa,

2.- Filtro para el rizado.

3.- Reguladores de voltaje para 5 V. y 12 V.

El rectificador de onda completa, es tipo puente, con

una capacidad de corriente de 2 amperios, el C.I.

utilizado es el RS205L.

El filtro ' de rizado se lo hace mediante la

utilización de capacitores, cuyo dimencionamiento es:

El voltaje de rÍ2;ado de la fuente está dado por:

/4fC

3 R.BOYLESTAD, Electrónica Teoría de Circuitos, capitulo14, Gis. Lineales Reguladores (Incluyendo filtros y fuentes depoder), pg. 573, Prentice Hall.

i.3 rüEUYE DÉ

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FUENTE DE PODER

&ocum«rvt Run

i of

en CD

59

Donde:

Ido= es la corriente de carga

f: es la frecuencia normal de la red (60

Ha. )

C; es el capacitor de aliaado ( filtro)

Para V^ < 1 V.

C = Ido /4fVx.P

C - 1.5 A./ 4(60)(1)

C = 6250 uF

Por lo que. se puede escoger un valor normalizado de

capacitor, éste es:

C - 6300 uF

En cuanto se refiere a los reguladores, se utiliza el

iC.I. LM7805, que es un regulador positivo de 5 V. para la

etapa de control y el C.I. LM7812 que es un regulador

positivo de 12 V. para la etapa de potencia.

Los reguladores de voltaje fióos tienen un voltaje no

regulado aplicado a la entrada del C.I. y depende de este

voltaje el que se mantenga el voltaje regulado deseado a

la salida. . Para el caso del regulador LM7812 se

60

recomienda un voltaje no regulado mínimo a la entrada de

14.6 V. y para el LM7805 un voltaje de 7.3 V. *

Otra característica de los reguladores utilizados,

que cabe destacar es que permiten .el manejo de corrientes

de hasta 1.5 A.

Además del diseño puede observarse, que la fuente

para la etapa de control ( fuente de 5 V.) se obtiene de

una derivación de la fuente de la etapa de potencia (12

V.)> ésta derivación nace una vez que el voltaje que

proviene del transfomador ha sido rectificado y filtrado,

donde se asegura que se cumple con el requerimiento de

voltaje no regulado a la entrada del C.I. LM7805.

El dimensionamiento del transformador, está

condicionado a lo explicado anteriormente y se utilizará

uno con las siguientes características:

Relación de voltajes entre el primario y secundario es

V;p /Vs = 110 /1Í5 V.

4 R. BOYLESTAD, Electrónica Teoría de Circuitos, Capítulo14, Gis. Lineales Reguladores (Incluyendo filtros y fuentes depoder), pag. 597, Prentice Hall.

61

El consumo máximo de ponencia es:

P = V.I = 15V*2A = 30 VA.

2.2.2 SELECCIÓN DE SEÑALES Y CONVERSIÓN

ANALÓGICA/DIGITAL

La selección de las señales provenientes de los

transductores se la hace desde el microcontrolador3 las

mismas que posteriormente son digitalizadas, mediante la

utilización del circuito integrado ADC 0809, que es un

conversor de 8 bits de tecnología CMOS y del tipo de

aproximaciones sucesivas, compatible para el trabajo con

microcontroladores ñ, que además facilita la selección

de las señales, ya que tiene incluido un multiplexer para

8 canales analógicos, por lo que el proceso de selección y

conversión analógico/digital, se lo hace en un solo

circuito integrado .

Las características fundamentales de éste circuito

integrado se presentan en los anexos.

La figura 2.10 indica el diagrama de bloques de

s DATA CONVERSION/ADQUISITION, Data Book, capítulo 5,Analog to Digital Converters, pgs. 5.21 - 5 - 44, NationalSemiconductor Corporation, Santa Clara California.

62

selección de señales y conversión analógica/digital.

SEHñLESDE

TRñHSDUCTORES

SELECCIÓN ¥COHUERSION

fiNflLQGO/DIGIIftL

_V

HICROCQNTROLADOR

FIGURA 2.10 Diagrama de bloques de la selección y

conversión A/D

Dado que el C.I. ADC 0809 tiene la facilidad de

manejar 8 señales analógicas, necesita 3 entradas de

selección, en el presente trabajo se utilizan 2 canales

del nrultiplexer, el uno para la señal de temperatura y el

otro para la señal de presión, además debido a que el

acceso de 1-as dos señales es independiente se necesitan

dos entradas de selección.

En el modo manual de operación de la caldera, la

selección de entradas la hace el operador, desde el

tablero de control, ésta información ingresa al

microcontrolador por los pines 2 y 3 del puerto 3, que a

su vez van a las entradas de selección AO y Al del

conversor A/D. En cambio en el modo automático de

63

operación la selección de entradas se lo hace sin

necesidad de la participación del operador, a través de

los pines 2 y 3 del puerto 3 del microcontrolador.

Los datos en binario obtenidos de la conversión , se

ubican en los pines de salida del converscr, para luego

ingresar al microcontrolador por los 8 pines del puerto O,

luego de pasar por un buffer.

El circuito ADC0809 requiere de una señal de reloj,

la misma que puede ser generada mediante la utilización de

una resistencia y un condensador conectados a un Schmitt

trigger. s

La figura 2.11 indica el circuito de reloj del

conver sor A/D.

74LS14

FIGOEA 2.11 Circuito de reloj del conversor A/D

6 LINEAR DATA BOOK, capítulo 8, A to D, D to A, pag.8.45, National Semiconductor Corporation, Santa ClaraCalifornia.

64

Donde la frecuencia del reloj está dado por:

= I/ 1.1 RC

= 500 KHz

ésto es:

Si R = 10 Kohm

C ~ 181.8 pF.

Si se escoge un valor normalizado de

C = 220 pF

El valor de la resistencia es ;

R = 8.2 Kohm

La figura 2.12 muestra la interconexión de los los

elementos ctue intervienen en el proceso de selección de

las señales y la conversión analógica/digital.

2.2.3 CIRCUITO MICROCONTROLADOR

El circuito microcontrolador C.I. 8751H3 es el

elemento fundamental del control electrónico disenado,

pues a él llega toda la información, sea de la caldera o

externamente del operador, para posteriormente ser

CONVERglóH

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Titl.

CONVERSIÓN ANALÓGICA DIGITAL

2.Í2

en Oí

66

procesada mediante el programa (software) grabado en la

memoria EPHOM interna del microcontrolador y ejecutar las

acciones que determinan el buen funcionamiento de la

caldera.

i

La interrelación del microcontrolador con los demás

elementos que componen el control se la puede observar de

manera esquemática en el diagrama de bloques de la figura

2.13.

La información digitalizada de las señales de presión

o temperatura ingresan al microcontrolador por los 8 pines

del puerto O, pasando previamente por un buffer (C.I.

74LS244), debido que los pines del O al 5 de éste puerto

también se los utiliza para el circuito de señalización y

para el circuito de detección de fallas, también pasando

por su respectivo buffer. La habilitación de los buffers

está correctamente sincronizada a través del

microcontrolador.

El puerto 1 es utilizado para el envío de los datos

en código BCD, los mismos que van a ser mostrados en los

displays, también se utiliza los pines 0,1 y 2 de éste

puerto como entradas, para el ingreso de las señales

externas que envía el operador. De la misma forma que con

el puerto O, éstas señales que ingresan o salen del

67

SEÑALES

OTEENflS

SStóLES DETRfiNSDliCTOfiES

SENfiLIZñCION

BUíTEK 4

BUÍTEK 3

FIGURA 2-13 Interpelación del microcontrolador con los

demás elementos

microcontrolador, pasan por buffers sincronizados o

habilitados adecuadamente.

El puerto 2 es utilizado para el envió de información

68

al interfas del circuito de potencia, estados alto o baoo

que llegan a los optoacopladores, sin necesidad del

concurso de ningún otro elemento.

El pin 7 del puerto 2 es utilizado para el ingreso de

información de las fallas que se pueden producir en el

funcionamiento de la caldera, previamente ésta información

pasa por un multiplexer de 8 entradas a 1 salida (C.I.

74151), donde mediante el control del software se

seleccionan las entradas cuyo contenido es enrutado al pin

7 del puerto 2.

Los pines del puerto 3 son utilizados de manera

indistinta, asi:

- Los pines 2 y 3 se utiliza para controlar la

selección de las entradas al conversor

análogo/digital.

- El pin 6 es utilizado para la habilitación de

los buffers. En la figura 2.14 se indica el

control de los buffers.

- El pin 7 es utilizado para el control de apagado

del equipo.

2.2.4 CIRCUITO DE DISPLAYS

Una ves transformado el dato de temperatura o presión

69

a código BCD mediante software en el microcontrolador, se

lo enruta por el puerto 1 al circuito de displays.

Este circuito consta de un decodif icador de BCD a 7

segmentos (C.I. 74LS47), de tres displays de configuración

ánodo común , para las unidades, decenas y centenas

respectivamente .

La conexión entre las salidas de los segmentos del

C.I. 74LS47 y los segmentos de los displays, se lo hace a

través de resistencias limitadoras de corriente, cuyos

valores se calcula de la siguiente manera:

Vcc = I.R + VSEQ + VcEa^t + VOL

R = (Vcc - VSEQ - VcEe^t - VOL )/I

VSEG = 1.6 V.

I = 10 mA.

R - (5 - 1.6 - 0.2 - 0.5}V./10 mA.

R = 270 ohm

Valor normalizado

70

Para habilitar los tres dígitos del display se

utiliza el C.I. 74LS139 que es un demultiplexer de 2 a 4

líneas , el mismo que permite ir habilitando

secuencialmente todos los dígitos en función del contador

constituido por dos líneas de entrada que llegan del

microcontrolador .

Las salidas del demultiplexer se conectan cada una a

través de resistencias de limitación (R25, R26, R27) a las

bases de los transistores PNP (Ql, Q2 , Q3) que funcionan

en corte o saturación según se ponga un nivel alto o bajo

respectivamente en la base del transistor, el valor de

estas resistencias de limitación se calcula de la

siguiente manera:

VCC - R.I 4- VBEae,-b 4-

R = (Vbc - VEEaa-fc - VOZ*) /I

R = (5 - 0.7 - 0.5)/8 mA.

R - 470 ohm.

Valor normalizado

La figura 2,15 indica el circuito de displays.

U1D

74LS244

Ibuf f«r~ TI

74LS244

lbuff«r- 41

74LS244

lbuff«r

Ibuf T

IFlOJRft 2.14

CIRCUITO &E HABILITACIÓN DE BUFFER51

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Titl<

HABILITACIÓN DE BUFFERS

5lx«

A

of

Ull U12A

A

YO

Y2

G

Y3

_R1S-R24

R25

^

i R26

rn

*R2

7

r"

it

*

r

^

2.15

&E

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

CIRCUITO DE DISPLAY

:ocum*h i: Numb«r

24, 1992 tShW

of

73

2.3 CIRCUITO DE TRANSMISIÓN DK "DATOS

Para el diseño del circuito de transmisión de datos a

un computador se aprovecha la facilidad que ofrece el

microcontrolador 8751H, que es la de tener incorporado un»

puerto serial full dúplex para manejar las comunicaciones

seriales. El carácter llega al microcontrolador a través

del pin 10 y el que sale lo hace por el pin 11 del

microcontolador,

Para que se establezca la comunicación es necesario

de la concurrencia de un interfaz, que está compuesto por

el circuito integrado MAX232, el mismo que permite adaptar

los niveles de voltaje CMOS ( 9 V.) a niveles TTL ( 5 V.),

que usa el microcontrolador, tanto para las señales de

entrada como para las señales de salida.

El circuito integrado MAX232, consta de dos

transmisores y dos receptores del bus serial, y permite

generar los voltajes de la interfaz serial (9 V.), a

través de capacitores externos con una fuente de

alimentación de 5 V.

La figura 2.16 indica el circuito del MAX232 con los

74

componentes recomendados por el fabricante.

-H/C4

.03^ 1i

f]a3

+ 4

5G73

U

ci+ VAXv+[Ci- GM5

C2+ TiOülRÍIN

C2- R10U7V- T1INT20UT T2INR2IN R20U1

MPX232_S?3)

&14

K

13 .12.11aa:_9

r+

vc

FIGURA 2.16 Circuito Integrado MAX232

Donde:

co

Cl

C2

C3

C4

= 10 uF.

= 10 }jF.

= 10 uF.

= 10 uF.

= 10 nF.

6.3

16

16

6.3

V

V

V

V

La interconexión de todos los diseños explicados

anteriormente se encuentra en el circuito global? el mismo

que se presenta en los anexos.

7 MAXIM, RS232Integrated products, USA.

Drivers/Receivers, pag. Maxim

DI SKÍ30 DEL SOFTWARE

3.1 PROGRAMA PRINCIPAL

El programa principal consta de

cuatro partes básicamente tal como se indica en el

diagrama de bloques de la figura 3.1.

El primer bloque es el que se refiere a la

programación de las condiciones iniciales donde consta: la

inicialiaación del microcontrolador, control de nivel de

agua inicial, control de presión inicial y selección de

modo de operación, sea manual o automático.

El segundo bloque se refiere al encendido de la

caldera, a cuyo efecto se debe cumplir un tiempo de

prepurga y posteriormente el arranque del quemador.

El tercer bloque contiene el 'control de operación de

la caldera, donde se hace un control de límites para la

presión, temperatura, nivel de agua, control de llama y

control de transmisión de datos ' al terminal del

computador, sea en modo de operación manual o automático.

INICIOV /

CQNTHOL

CE

CONDICIONES

INICIALES

CONTROL

DE

ENCENDIDO

CONTEOL

DE

OPEEñCION

CONTROL

DE

FINñLISfiCION

76

FIGURA NO 3.1 Diagrama de bloques del programa principal

El cuarto bloque contiene el control de finalización

de la operación de la caldera, cuyo objetivo es detectar

77

la orden de finalización y emitir los comandos necesarios

para cumplir con un tiempo de postpurga ,el apagado de la

caldera y de reinicializar al microcontrolador,

A continuación se detallará los procesos dei

programación de que constan cada uno de los bloques

mencionados.

3.2 CONTROL DE CONDICIONES INICIALES

Esta primera parte del control es de mucha

importancia por seguridad, ya que en el arranque de la

caldera es necesario que se cumpla con los requerimientos

de nivel de agua y de presión iniciales. En caso de que

estas condiciones no se cumplan el microcontrolador se

quedará en un lazo cerrado de chequeo, dotando de ésta

manera de un control de seguridad hasta que se alcancen

los niveles satisfactorios.

La figura 3.2 muestra el diagrama de flujo del

control de condiciones iniciales.

78

CONTHOL

BE

NIVEL DE AGUA

COHTfíOL

DE

PEES I OH INICIAL

SELECCIÓN

DE

MODO MAHUAL

O AUTOMÁTICO

FIGURA NQ 3.2 Secuencia de control condiciones iniciales

3.2.1 SUBRUTINA DE CONTROL INICIAL DE NIVEL DE AGUA

Como se había explicado en el capitulo I el control

de nivel de agua se lo hará por el método de electrodos,

en éste oaso se requiere que el nivel de agua llegue al

mínimo requerido para que se pueda encender la caldera,

ésto es, que el electrodo más largo conduzca y se pueda

detectar una señal de voltaje.

79

Esta subrutina se encarga de seleccionar la entrada 2

del multiplexer, que corresponde a la señal del electrodo

más largo (mínimo nivel de agua) y de enrutar ésta señal

al pin 7 del puerto 2 del microcontrolador.

La tabla 3.1 indica el método de selección de

entradas al multiplexer y la asignación de cada una de

ellas, para ésto se utilizan los pines 0,1 y 2 del puerto

O como salidas para el control de las entradas de

selección del multiplexer.

c

0

0

0

0

111

1

B

0

0

110

0

1

1

A

0

1

0

10

10

1

Y

DO

DI

D2

D3

D4

D5

D6

D7

ASIGNACIÓN

Nivel máximo agua

Nivel medio agua

Nivel mínimo agua

Fotoresistencia

Apertura de damper

Cierre de damper

Control de apagado

Sin uso

TABEA 3.1 Selección de entradas al multiplexer

Si ésta señal que ingresa al pin 7 indicado, señala

que no se ha establecido la conducción entre los

electrodos (O lógico), se deberá encender la alarma de

80

nivel de agua por un tiempo de 30 segundos, ' para

inmediatamente después accionar la bomba de agua hasta que

los electrodos establezcan conducción, es decir hasta que

la señal sea 1 lógico, en éste caso retornará al siguiente

paso del proceso de control de condiciones iniciales.i

La figura 3.3 indica el diagrama de flujo del

control inicial de nivel de agua.

3.2.2 SUBRUTINA DE CONTROL INICIAL DE PRESIÓN

Esta subrutina se encarga de seleccionar la entrada

al conversor analogico-digital que corresponde a la

presión, para luego habilitar el buffer de ingreso de

datos al puerto O del micrpcontrolador. Una vez obtenido

el dato de presión se verificará si éste es menor o igual

a 20 PSI, que en hexadecimal equivale a 14H, en ésta

situación el proceso puede continuar, caso contrario se

comprobará si éste valor es mayor o igual al limite máximo

de presión (130 PSI.)? en cuyo caso activará la alarma de

presión por un tiempo de 30 segundos, luego llamará a la

subrutina de postpurga y volverá a un nuevo chequeo de

presión inicial hasta que el valor se ajuste al mínimo

inicial requerido para el arranque de la caldera.

SELECCIÓN DE |ENTRADA AL HUX 1DE ELECTRODO 3 |

I

SI /CONDUCEX NOELECTRODO

3?

SELECCIÓN DEENTRADA AL HÜXDE ELECTRODO i

si XCONDUCE\OELECTRODO

i?

1 CERRARI SOHBA DEi AGUA

RETORNE

fiLASHAPOR NIVEL

DE AGUA

ALñRHA

ESPERARi 38I SEGUNDOSi

BOMBA DE íAGUA i

1 ESPERAR! 10i SEGUNDOS if

FIGURA NO 3_3 Diagrama de flujo de corrfcrol inicial de

nivel de agua

81

82

Si la lectura de presión obtenida está entre el

mínimo inicial y el máximo (20 - 130 PSI.), regresará para

hacer un nuevo chequeo de presión inicial.

La figura 3.4 indica el diagrama de flujo de control<

de presión inicial.

3.2.3 SUBKOTINA DE SELECCIÓN DE MODO DE OPERACIÓN

Esta subrutina es la que se encarga de la selección

del modo de operación, sea éste manual o automático, para

éste cometido se utilizan los pines O y 1 del puerto 1 del

microcontrolador.

En primer lugar es necesario habilitar el buffer de

switches, de modo que si se envia un cero al pin O (Pl.O)

mediante el -switch 1? el modo de operación será automático

y si a través del switch 1 se envia un OL al pin 1 (Pl.l)

el modo de operación será manual.

Además esta subrutina provee de un tiempo adecuado de

decisión al operador en el caso de que cambie de opinión

al escoger el modo de operación.

La figura 3.5 indica el diagrama de flujo de

selección de modo de operación.

i ij SELECCIÓN DE i

ENTKADACORRESPONDIENTE

A PRESIÓN

1 ADQUISICIÓN DE "

83

FIGURA NO 3.4 Diagrama de flujo del control inicial de

presión

84

AUTOMÁTICO /MANUAL \Lv y x\M S

\

T

TIIHFO

DE

DESICION

v

AUTOMÁTICO X^fiNUAL\LC 0 )

j \ flUTOM y

^S

,.?

FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO

AUTOMÁTICO MANUAL

FIGURA NQ 3.5 Diagrama de fluáo de selección del modo de

funcionamiento manual o automático

85

3.2.3.1 SUBRUTINA DE MODO DE OPEEACION MANUAL

Esta subrutina consta de cuatro etapas, la primera se

encarga del arranque manual del quemador, ia segunda de

seleccionar las entradas sea de presión o temperatura, la

tercera de hacer un control de limites para la entrada

seleccionada, de nivel de agua y de que el quemador

permanezca prendido y la cuarta etapa se encarga de

chequear si se finaliza la operación de la caldera para

ejecutar la instrucción de apagado.

La primera etapa mediante el accionamiento del switch

4 que envia un OL al pin 2 de puerto 1 (P1.2) del

microcontrolador, indicará que el operador inició la

operación de la caldera, llamando a la subrutina de tiempo

de prepurga y luego a la subrutina de arranque del

quemador, que serán explicadas más adelante.

La segunda etapa es la selección manual de entradas,

que se lo hace mediante el accionamiento de los switches 2

y 3 según la siguiente combinación:

86

SWITCH 2

0

1

0

1

SWITCH 3

0

0

11

ENTRADA

PRESIÓN

TEMPERAT .

LIBRE

SIN USO

TABLA 3.2 Selección de entradas en modo manual

En esta etapa el operador está obligado a escoger una

de las entradas, pues en caso contrario el programa se

quedará en un lazo cerrado hasta que se cumpla éste

requisito.

En la tercera etapa se habilita el buffer de ingreso

de datos, para con estos valores hacer el control de

limites y la transformación de éste valor a código BCD

para su posterior indicación en displays en el caso de

presión o temperatura.

Luego llamará a la subrutina de control de nivel de

agua pero en este caso cuando la caldera está en

funcionamiento. Para la verificación de que el quemador

permanece prendido se llama a la subrutina de chequeo de

fotoresistencía.

La cuarta etapa se encarga de deshabilitar el buffer

de ingreso de datos y de habilitar la entrada del

87

multplexer correspondiente al switch 5 que es el de

control de apagado, para luego llamar a la subrutina de

finalización y apagado.

En la figura 3.6 se presenta el diagrama de flujo de

la subrutina de control de modo de operación manual.

3.2.3.2 SUBRUTINA BE MODO DE OPERACIÓN AUTOMÁTICO

Esta subrutina es muy similar a la subrutina de modo

manual de operación, pues consta de las mismas etapas, con

la diferencia de que en éste caso se habilita el buffer de

ingreso de datos a cambio del buffer de switenes, además

en la segunda etapa que es la de selección de entradas3 en

éste caso se lo hace de manera automática, seleccionando

en primer lugar la entrada de presión para luego

seleccionar la entrada de temperatura, el cambio de

entrada se realiza cuando los contadores (RS y R5 del

banco de registros 0) decrementan hasta cero.

Las * otras etapas cumplen las mismas funciones que ya

se explicaron en puntos anteriores.

La figura 3.7 nos indica el diagrama de flujo de la

subrutina de control de modo de operación automático.

88

HABILITARBUFFER DESWITCHES

ACCIONAMIENTO

MANUAL

PRESIÓN

H A B I L I T A R BUFFERDE

INGRESO DE DATOS

TIEMPODE

PREPURGfi

ARRANQUEDEL

QUEMADOR

SELECCIÓNDE

ENTRADAS

-f 2

TEMPERATURA

(HABILITAR BUFFER II DEi INGRESO D£ DATOS |1 i

CONTROL DE RANGODE OPERACIÓNPfiRñ PRESIÓN

CONTROL D£ RANGO jDE OPERACIÓN j

PARA TEMPERATURA Ji

TRANSFORMACIÓNDEL UALOR

ñ BC»

MOSTRflREN

BISPLAV

| CONTROLAR ji EL I

HIUEL DE AGUA ¡! 1

89

1 CHEQUEO ij CE II FOTORESISTEHCIA ¡I I

FINALIZACIÓN¥

ñUTOAPAÜAJJOL

BE3HABILITARBUFFER BE

IN3RESO SE DATOS

FIGURA NQ 3.6 Diagrama de flujo del control

funcionamien'to en modo manual

de

90

TIEMPODE

PSEPURGA

ABRONQUEDE

QUEMADOS

CONTROLDE

HIUEL DE AGUA

CHEQUEODE

FOTORESISíENCÍA

SELECCIÓN DEENTRADA DE

PRESIÓN

• '

PRENDERINDICADOR DE

PRESIÓN

• '

INICIALIZAR

CONTADORES

t.T

CONTROL DE RANGODE FUNCIONAMIENTO

PARA PRESIÓN

T

TRANSFORMACIÓNDEL VALOR

A BCD

f

j MOSTRARI EN

DIS7LAY

7

i DECREHENTARi1 CONTADORESI

f

NO / "N. SI

1s~©

í 3

CONTROLDE

NIUEL DE AGUA

91

CHEQUEODE

FOTOHESISTENCIA

1 SELECCIÓN DE it ENTRABÓ DE Í{ TEMPERATURA |i "_ i

PRENDER !INDICADOR DE !

TEMPERATURA i

i INICIALI -ZAR Ii 1i CONTADORES I1 i

F

7

! CONTROL DE RANGOi DE FUNCIONAMIENTOi PARA TEMPERATURAi 1

?

TRANSFORMACIÓNDEL UALOR

A BCDí

T¡ . i¡ RQSTRAR j

EN 1| DISPLAV i1 1

1

i 5ECREHENTAR i

j CONTAiX)RES i

?

XXNO / N. SIf i~AMT - m >,

?

SI / X. NOi L HlTHuH/ J)

T x / T1 F I N A L I Z A C I Ó N j í 4i v i v_i AUTOAPAGADO ¡¡ 1

FIGURA NO 3.7 Diagrama de flujo del control de modo de

operación a-atiomático

92

3.3 SÜBRÜTINA DE TIEMPO DE PREPÜRGA Y PQSTPORGA

Debido a que los procesos que tienen que cumplirse

* para la prepurga y postpurga son los mismos, las

subrutinas que controlan dichos procesos también son

iguales.

Esta subrutina se encarga de encender el ventilador,

i para éste cometido se utiliza el pin P2.O (pin O delSfr

puerto 2), donde se coloca un OL, encendiéndose además la

luz indicadora de tiempo, luego abre el damper

completamente para que el ingreso de aire sea mayor, de

modo que se pueda realizar correctamente la eliminación de

los residuos del interior de la caldera. Para hacer el

control de que efectivamente ingresa mayor cantidad de

aire existe una subrutina que cumple con ésta función, la

misma que se verá más adelante. En ésta situación deberá

permanecer un tiempo de 50 segundos que es el tiempo queiJ recomiendan ios fabricantes de las calderas, para luego

apagar la luz indicadora y regresar el damper a la

posición inicial.

Las figuras 3.8 y 3.9 muestran los diagramas de las

. subrutinas de tiempo de prepurga y postpurgafc

respectivamente.

ENCENDER

EL

VENTILADOR

ENCENDER

LUZ DE

ESPERA

HABRIR

EL DflMPEK

COMPLETAMENTE [¡

CONTROL

DE INGRESO

DE AIRE

i

i ESPERAR

í 53 SEGUNDOS

93

APAGAR

LUZ DE

ESPERA

íREGRESAR A

i POSICIÓN INICIAL

i EL DñMPER

i RETORNO i

FIGURA NO 3.8 Diagrama de fluoo de la 3-ubr-u.tina de tiempo

de prepurga

r

ENCENDER

EL

VENTILADOR

ENCENDED

LUZ DE

ESPERA

HAERIR

EL DAMPER

COMPLETAMENTE

CONTROL

DE INGRESO

DE AIRE

ESPERAR

58 SEGUNDOS

LUZ DE

ESPESA

REGRESAR A

[POSICIÓN INICIAL

I EL DAHPER

RETORNO\

94

FIGURA N2 3.9 Diagrama de flujo de la s"abru"tina de tiempo

de postpiírga

95

3.4 SÜBROTTNA DE ARRANQtTK DKT. QUEMADOR KN BAJO TOEGQ

Esta subrutina tiene a su cargo el arranque de la

válvula solenoide 1 y del transformador de ignición, para

ésto se utilizan los pines 2 y 1 del puerto 2

respectivamente, en los cuales se coloca un OL para dicho

accionamiento, se establece un tiempo de espera de 15

segundos y se llama a la subrutina de chequeo de

fotoresistencia, para luego de 30 segundos apagar el

transformador y arrancar la válvula solenoide 2, con el

damper en posición de alto fuego.

La figura 3.10 ilustra el diagrama de flujo del

arranque del quemador.

3.5 SUBRUTINA DE CONTROL PE LIMITES DE PRESIÓN Y

TEMPERATURA

Esta subrutina está desarrollada de forma general de

modo que permite hacer el control de limites para presión

y temperatura.

Los limites con los cuales se ha determinado el

trabajo de la caldera en éste caso, son los que se indican

en la tabla 3.3.

ARRANQUE i

1 SOLENOIDE i !i 1í ¥ TRANSFORMADOR it Íi J

96

ESPERAR

15 SEGUNDOS

j CHEQUEAR j

i FOTORESISTENCIA iJ

ESPEJAR

30 .SEGUNDOS

APAGAR

TRANSFORMADOR

ARRANQUE

SOLEHOIDE 2

ESPERAR

15 SEGUNDOS

CHEQUEAR |I

FOTORESISTENCIñ i

RETORNE j

FIGÜHA NO 3.10 Diagrama de flujo del arranque del quemador

97

LIMITE

MÍNIMO

MÁXIMO

PRESIÓN

80 PSI

130 PSI

HEX.

50 H.

82 H.

TEMPER.

166 C

180 C

HEX.

A6 H.

B4 H.

TABLA 3.3 Límites de presión y Temperatura

Luego de la determinación de la entrada, ésta

subrutina se encarga de almacenar los límites en

localidades de memoria.

Para ésto se selecciona el banco O de registros,

según lo explicado en el capítulo I, en el registro R3

cargamos el valor mínimo y en R4 el valor máximo, éstos

valores serán almacenados en las localidades de memoria

indicadas por el valor de RO y Rl del mismo banco de

registros. Luego del almacenamiento en memoria de éstos

valores, se pasa a hacer el control de límites.

La secuencia de éste proceso de control se indica en

la figura 3.11, donde:

Vr : valor obtenido de presión o temperatura.

Vmín : valor mínimo

Vmax : valor máximo

í INICIO }\ 98

í 1

SELECCIÓN DE j

TEMPERATURA 1

O PEES!OH 1

HDQUISICIONSE

UflLOHES

l 1i LLñHHDñ ñ iÍ S U B R U T I N A DE i1 ftLARHft POR ii SOBRENIUH, i

{ HETOSHE

FIGURA 3.11 Diagrama de flujo del con-fcrol de nivel de

presión y temperatura

99

El programa se encarga de verificar si el valor

obtenido está en los siguientes rangos:

1. menor o igual al valor mínimo.

t2. entre el valor mínimo y el valor máximo.

3. superior o igual al valor máximo.

Si el valor se encuentra en el primer rango, deberá

pasar al siguiente paso del proceso.

El segundo rango se refiere al rango de

funcionamiento de la caldera, es decir, es en éstos

valores donde la caldera opera sin ningún peligro.

En el caso de que el valor obtenido esté en el tercer

rango, se deberá apagar la caldera, activar la alarma de

sobrenivel y a continuación cumplir con la subrutina de

postpurga. En ésta condición deberá permanecer "hasta que

el valor baje hasta el límite inferior donde se puede

volver a encender la caldera y continuar con el proceso

desde el inicio.

100

3.6 SÜBROTINA DE CHEQUEO BE FOTOKESTSTENGTA

Esta subrutina es la que se encarga de controlar la

presencia o no de llama en la caldera, cuando arranca el

quemador y cuando la caldera está en funcionamiento.

Para ésto es necesario deshabilitar el buffer de

ingreso de datos, para seleccionar la entrada 3 del

multiplexer, que corresponde a la señal de la

fotoresistencia, para luego enrutarla al pin 7 del puerto

2 del microcontrolador (ver tabla 3.1).

Si ésta señal es un OL. indicará ausencia de llama,

ésto es que el quemador no arrancó o se apagó por algún

motivo. En éste caso se llamará a la subrutina de alarma

por ausencia de llama. En el caso contrario cuando la

señal es 1L. se indica que existe llama, por lo que se

retorna al siguiente punto del control.

La figura 3.12 indica el diagrama de flujo de la

subrutina de chequeo de fotoresistencia.

101

3.7 SÜBRÜTINA DE CONTROL DEL PAMPER EN POSICIÓN PE

ALTO FUEGO

Lo que se trata en éste caso es de verificar si la

compuerta damper se abrió completamente (posición de alto

fuego) o no lo hizo.

Para ésto se selecciona la entrada 4 del multiplexer

que corresponde a la señal del damper completamente

INICIOV

;

LLAMABH H iSUBRUTINf t DE i

¿LHRHfi POR jNO PRESEHCIn DE j

LLñMfi I

SELECCIONAREKTRñDft DE SEHftLSE FOTORESISTEN-

ClH EN ELHÜLTIPLEXER

\E

FIGURA NO 3.12 Diagrama de flujo

fotoresistencía

de chequeo de

102

abierta, para luego chequear la señal que llega al pin 7

del puerto 2, si es OL indica que el damper si abrió

completamente y continúa con el proceso, caso contrario si

no llegó a la posición de alto fuego ( 1L.)3 se llamará a

la subrutina de alarma por control del damper.

La figura 3.13 indica la secuencia de éste control.

LLAHADA HSUBRUTINA DEALARMA POR NOAPERTURA DEL

DfiHPER

\O

í Ii SELECCIONAR Lfl ii ENTRADA DELI DAMPER EN EL1 HULIIPLEXER

NO

RETORNE

FIGURA NO 3.13 Diagrama de flujo del control de apertura

del damper

103

3.8 SÜBRÜTTNA PE CONTROL DEL PAMPER EN POSICIÓN DE

FUEGO

Esta subrutina es la encargada de verificar si la

compuerta damper se cerró, es muy similar a la anterior,

pero en éste caso se selecciona la entrada 5 del

multiplexer.

La figura 3.14 indica la secuencia de éste control.

\ INICIO 5

SELECCIONAR LAENTRADA DEL

DAMPEK EN ELMULTIPLEXER

'•

NO / CERRO \Ir ftúKPTmn i

N^

'

i ! /LLAMADA A ( SETíSUBRUTIHA DE j 1A L A R M A POR NO i V

'

\E

CIERRE DEL |DAHPER ¡

J

FIGURA N2 3.14 Diagrama de flujo de control de cierre

del damper

104

3.9 SUBRÜTINA DE CONTEQL DE NIVEL PE AGUA DE LA GAIJJKRA

EN FUNCIONAMIENTO

A diferencia de la sutarutina de control de agua

inicial, ésta subrutina trabaja con las tres entradas del

nrultiplexer, que corresponden a las señales de los tres

electrodos que controlan el nivel de agua (ver tabla 3.1).

En éste caso se da la opción de que la bomba de agua

se abra cuando la caldera está en funcionamiento, de modo

que exista una reposición constante de liquido, dicha

opción se realiza gracias a la presencia del electrodo

intermedio, cuya señal ingresa a la entrada 1 del

multiplexer, para luego ser enrutada al pin 7 del puerto 2

del microcontrolador.

Si ésta señal es un OL. significa que el electrodo

intermedio no conduce, indicando que el nivel de liquido

es inferior al nivel del electrodo, por lo que se

accionará la bomba de agua sin necesidad de que la caldera

deje de funcionar. En caso contrario cuando la señal es

1L. ' indica que el electrodo conduce o que el nivel de

liquido es superior al electrodo, en éste caso caso se

pasará a verificar si el electrodo más corto conduce

(máximo nivel). Si el electrodo más corto -conduce3 se

indica que el nivel de liquido ha llegado a su máximo

105

nivel, donde la bomba deberá desactivarse. Si el electrodo

más largo (mínimo nivel de líquido) deja de conducir, se

procederá a apagar el quemador, activando posteriormente

una alarma visual y audible para el operador y se pondrá

en condición de espera hasta que el nivel cumpla con el

mínimo requerido para reiniciar el proceso.

La figura 3.15 muestra el diagrama de flujo de éste

control.

3.10 ALARMAS

Esta sección tiene como propósito el controlar y de

evitar las situaciones peligrosas o fallas que se pueden

presentar en el funcionamiento de la caldera.

Las situaciones riesgosas o de peligro que se pueden

presentar en la operación de la caldera y qu-e se va a

controlar son:

a) Que el nivel del líquido en el arranque sea

menor al mínimo requerido o que dicho nivel

descienda bajo el mínimo cuando la caldera está

en funcionamiento.

b) Que el valor de la presión o la temperatura

sensado en la caldera durante la operación

í INICIOi

I 1I SELECCIÓN DE Ii EHISñDft AL HUX i[ DE ELECTRODO 3 ii 1

SELECCIÓNENTRñDñ ftL MUXDE ELECTRODO 2

' SELECCIÓN CE iENTRADA ftL HUX iDE ELECTBGDG i |

HO CON&UCEELECTRODO

7

( HETOEHE

CESRññ ¡BOHBA BE !

\E )

\

106

i flBRIBi BOHBft SE

( KETOKHE \

FIGURA NO 3.15 Diagrama de fliijo del control de nivel de

agua de la caldera en funcionamiento

107

sobrepase el valor máximo permisible establecido

por el fabricante.

c) Que en el momento de realisar la prepurga o

postpurga, la compuerta, damper no se abra

completamente, impidiendo un flujo de aire

apropiado.

d) Que la compuerta damper no vuelva a la posición

inicial o de bajo fuego, impidiendo una mezcla

adecuada de aire y combustible para el encendido

del quemador.

e) Que no exista la presencia de llama en el

encendido del quemador, o que por cualquier

circunstancia el quemador se apague.

3.10.1 ALARMA POR NIVEL DE AGUA

Se llama a ésta subrutina cuando el nivel de agua en

la caldera sea menor al mínimo requerido. En éstas

circunstancias se debe apagar el quemador, que consiste en

cerrar las dos válvulas solenoides de entrada de

combustible y mantener desactivado al transformador de

ignición, ésto se consigue poniendo en 1L los pines 2, 1 y

O del puerto 2 del microcontrolador que son los que

108

controlan la válvula solenoide 27 la válvula solenoide 1 y

el transformador de ignición respectivamente.

Posteriormente se deberá accionar una alarma visual y

audible por un tiempo determinado, de modo que el operador

pueda identificar la falla, ésto se consigue

deshabilitando el buffer de ingreso de datos para poder

seleccionar la salida del demultiplexer correspondiente a

la alarma de nivel de agua, puesto que el demultiplexer es

de una entrada a ocho salidas necesita de tres entradas de

selección, por lo que utilizamos los pines 37 4 y 5 del

puerto O para las entradas de selección C, B y A

respectivamente.

La tabla 3.4 indica el método de selección de las

salidas del demultiplexer y su correspondiente asignación.

c

0

0

0

0

1111

B

0

0

110

0

1

1

A

0

10

10

10

1

Y

YO

Yl

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

ASIGNACIÓN

Luz de espera

Nivel de agua

Fotoresistencia

Apertura del damper

Cierre del damper

Control de apagado

No utilizado

No utilizado

TABLA 3.4 Selección de salidas del demultiplexer

109

Una vez que se ha activado la alarma se deberá

continuar con el proceso de postpurga, activar la bomba de

agua ( OL. en el pin 6 del puerto 2) y esperar hasta que

el nivel llegue al mínimo requerido, para reiniciar todo

el proceso.

La figura 3.16 indica el diagrama de flujo de ésta

alarma.

3.10.2 ALARMA POR SOBRENIVEL DE PRESIÓN O TEMPERATTJRA

En el caso de que el valor sensado de presión o

temperatura sobrepase el máximo permisible, se deberá

apagar el quemador. Activar una señal visual y audible

para el operador, para ésto se utiliza el pin 7 del puerto

1, donde se coloca un OL m'ediante la operación lógica OR

que tiene el microcontrolador utilizado. Esto se lo hace

para permitir que el valor sensado siga apareciendo en los

display el tiempo que permanece activada la alarma.

Posteriormente se deberá realizar una postpurga y

sensar la presión hasta que el valor se encuentre dentro

del trabajo normal para volver a iniciar el proceso.

En la figura 3.17 se ilustra la secuencia de

eventos requeridos para la condición de alarma.

110

3.10.3 ALARMA POR NO APERTURA DEL DAMPER

Mediante este proceso se ejecutan los eventos

requeridos para apagar el quemador, hacer visible y

audible para el operador la falla ocurrida, ésto mediante

la selección de la salida 3 del demultiplexer (ver tabla

3.4), para luego saltar a la condición de finalización y

autoapagado.

La figura 3.18 indica la secuencia de ésta alarma.

3.10.4 ALARMA POR NO CIERRE DE LA DAMPER

Esta alarma es similar a la anterior,por lo que se

ejecuta un proceso igual, pero en éste caso se selecciona

la salida 4 del demultiplexer para indicar al operador la

falla existente.(ver tabla 3.4)

La figura 3.19 indica el diagrama de flujo de ésta

alarma.

QUEfiñDOR

i PRENDER ií flLñRHfl DE ii HIUEL SE ñGUñ iI i

! ABRIRi BOHBA DE i

1 ESPERviñ i¡ 10 ij SEGUNDOS jÍ j

! w T „ , „ . I1 üíJiMAJvn DE, ij ENIRñDfi ñL MUX ]í DE ELECTRODO 3

111

SALIñK ii ñ !} I N I C I O Ij Í

FIGURA NO 3.16 Diagrama de flujo de alarma por nivel de

agua

*

*

112

*FIGURA N°_ 3.17 Diagrama de flujo de alarma por sobrenivel

de presión o temperatura

APAGAR

QUEMADOR

i ALARMA POR i| NO APERTURA iDEL DAMPER íi i

T

¡ ESPERARí 30i SEGUNDOS1

1 APAGAR

i ALARMAl

\A I

\N I

I S II AUTOAPAGADO !

113

FIGURA NO 3.18 Diagrama de flujo de alarma por no apertirra

del damper

114

í IAPAGAR i

QUEMADOR

,'

ALARMA PORHO CIERREDE DAHPER

''

ESPERAR30

SEGUNDOS

1 '

! APAGAR I

ALARMA ]í !

i i1 1! POSIPUfíGfi |1 I1 J

¡ F I N A L I Z A C I Ó NiAUTOAPAGñDO

FIGURA NQ 3.19 Diagrama de finó o de alarma por no cierre

del damper

115

3.10.5 ALARMA POR NO PRESENCIA DE LLAMA

Luego de hacer el chequeo de la fotoresistencia, si

la información obtenida significa que no hay presencia de

llama, se procede a apagar el, quemador, se da la

indicación visible y audible de condición de alarma para

el operador, la existencia de dicha falla se detecta

mediante la selección de la salida 2 del demultiplexer

(ver tabla 3.4), luego se establece el procedimiento de

postpurga, para posteriormente pasar a finalización y

autoapagado.

La figura 3.20 indica la secuencia de ésta alarma,

3.11 TRANSFORMACIÓN DEL VALOR OBTENIDO A BCD

Esta subrutina se encarga de separar los dígitos de

las centenas, decenas y unidades del valor sensado, sea de

presión o temperatura, luego se almacenan estos datos en

la memoria como información BCD, de modo que permita su

posterior indicación en los displays.

La separación de los dígitos se lo hace mediante

divisiones sucesivas, ésto se facilita puesto que el.

microcontrolador utilizado tiene dentro de sus operaciones

matemáticas la división.

116

El almacenamiento en memoria se lo hace -utilizando el

registro RO del banco 0.

La figura 3.21 indica el diagrama de flujo de ésta

subrutina.

1 APAGAS QUEMADOR ¡

I CERRAR SOLENOIDES 1I !

i ALñRHfl POR NO I¡ PRESENCIA DE II 'LLAMA II í

1 1

i ESPERARi ~ 30i SEGUNDOS!

''

i - APAGARI! ALARMAI

'1

POSTPURGfi

/SfiLIftR f iF INf iLIZñCIOH

FIGURA NO 3.20 Diagrama de

presencia de llama

de alarma por no

SEPARE EL DÍGITODE LAS CENTENAS'

DEL UALORINGRESADO

HEDÍANTE DIUISIOH

1 GUftRDAR ESTE ii DÍGITO EN i1 KEMQRIA i! I

SEPARE EL DÍGITO |DE LAS DECENAS 1

DEL RESIDUO DE LA iDIUISIOH ANTERIOR!MEDIANTE DIUISIOH |

I

117

í GUARDAR ESTE || DÍGITO EN II MEMORIA 1

rSEPARE EL DÍGITO || DE LAS UNIDADES iI QUE CORRESPONDE iíAL RESIDUO DE LA ¡IDIUISION ANTERIOR)I I

i GUARDAR ESTE1 DÍGITO ENi MEMORIA

í RETORNE JV

FIGUKA NO 3.21 Diagrama de finó o de la subrutina de

transformación del dato a código ECD

I

118

3.12 INDICACIÓN DEL VALOR EN DISPLAY

El proceso de indicación en displays es el mismo para

los tres dígitos, centenas, decenas y unidades.

Se recupera de la memoria el dígito en BCD y se lo

direcciona al puerto 1, ubicándose el dato en BCD en los

pines O, 1, 2 y 3 de dicho puerto. Para el barrido de los

displays se utilizan los pines 4 y 5 y lo que se hace es

la operación lógica OR con valores que no alteren los

dígitos pero que vaya cambiando el valor de los pines que

se utilizan para el barrido.

La figura 3.22 indica la secuencia de ésta subrutina.

3.13 SÜBRÜTTNAS DE TIEMPO

En el funcionamiento de la caldera es .necesario

controlar, básicamente los tiempos de espera. Para realisar

éste control se aprovecha la facilidad que ofrece el

microcontrolador 8751H., pues dispone de dos temporizadores

independientes, de los cuales para los tiempos de espera

se utiliza el timer O.

RECUPEKñMOS ELUftLOR DE LASCENTENAS ¥ LOLLEUAHOS ALACUMULADOR

DIRECCIONAMOS tESTE DÍGITO |

AL DISPLíW DE |LAS CENTENAS V SE iMUESTRA UN TIEMPO!

1

RECUPERAMOS ELUALOR DE LASDECENAS V LOLLEUAMOS ñLACUMULADOR

119

1 DIRECCIONAMOSi ESTE DÍGITO¡ AL DISPLAV DE¡LAS DECENAS V SEi MUESTRA UH TIEMPO

RECUPERAMOS ELUALOR DE LASUNIDADES V LOLLEUAMOS ALACUMULADOR

DISECCIONAMOS iESTE DÍGITO I

AL DISPLAV SELAS UNIDADES V SEMUESTRA UN TIEMPO

RETORNE

FIGURA NQ 3.22 Diagrama de flujo de la

display

de

120

3.13.1 SÜBRÜTINA DE TIEMPO DE 1 SEGUNDO

Esta subrutina se encarga de contar el número de

veces que debe interrumpir el timer O para que transcurra

1 segundo. Debido a que se requiere de mayor precisiónt

para la cuenta de segundos, se escoge el modo O de

operación, para el timer O, es decir un timer de 13 bits y

para el timer 1 el modo 2 puesto que se utiliza en la

subrutina de transmisión de datos, por lo que se debe

programar al registro de control del modo de operación de

los timers TMOD con el valor 20H, ésto es :

MOV TMOD, #2OH

Debido a que el microcontrolador 8751H divide la

frecuencia del oscilador para 12 y como se trabaja con un

cristal de 4 MHz, se puede calcular el período en el que

incrementa el timer3 así:•f

fose. = 4 MHz

fosc./12 = 4MHZ/12 = 333xl03 Hz = 1/T

donde T es el período.

T - 3xlO-s seg.

121

1 segundo - 333xl03 T

Esto indica que el timer se incrementa cada 3

microsegundos y en 1 segundo se tiene que contar 333 mil

periodos.

El timer O trabajando en modo O (13 bits) puede

contar hasta 213 -1 veces, ésto equivale a 8191 periodos

que se puede contar.

Por lo tanto se debe esperar a que el timer llene de

Is los 13 bits y active la bandera de sobreflujo.

Entonces el número de banderas que se tiene contar

durante 1 segundo resulta de dividir el número de periodos

que se debe contar para el número de periodos que puede

contar el timer O, ésto es :

333xl03 /8191 = 40.65 aproximado a 41

Este valor en hexadecimal corresponde a 29H.

Esto indica que el conteo de las banderas puede realisarce

con un solo registro de 8 bits,como se ilustra a

continuación:

122

= 41

La figura 3.23 indica el diagrama de flujo de la

subrutina de 1 segundo.

3.13.2 SUBRUTINAS DE TIEMPO DE 10, 15, 30 Y 50 SEGUNDOS

Estas subrutinas son idénticas ya crue se basan

fundamentalmente en la subrutina de 1 segundo, pues

consiste en llamar 10, 15, 30 y 50 veces a la subrutina de

1 segundo.

Las figuras 3.24 (a, b, c, d) indican los diagramas

de flujo de éstas subrutinas.

3.14 SUBRÜTTNAS DE TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN DE DATOS

Para establecer la comunicación entre el computador y

el circuito diseñado se utilizan los puertos seriales del

computador y del microcontrolador utilizado. Además es

necesario elaborar dos programas gue estén relacionados

adecuadamente7 uno para el microcontrolador y otro para el

computador personal desarrolado en Quickbasic.

i GUftRDAR EL

i fice y PSH

123

SELECCIONflRBflHCQ 2 DEREGISTROS

DECREHENTñR

n

ESPESAR

BñNDERfi SE Tí1 i

NO

IHICIflLISftRREGISTROR5 r 29H

I ~ Íj DETEHiuí ji OPEÜHCIQN ii BEL TíHEE i

iIHCEEñR j

ELTIHER

RECUPERAR

fiCC V PSM

\E

FIGURA NO 3.23 Diagrama de flujo de la siibrutina de tiempo

de 1 segundo

GUARDAR

PSW

1SELECCIONARBANCO 3 DE iREGISTROS i

i INICIALI2AR1 CONTADOR EN 18i R9 - #9AH

( RETORNE )

v /

LLAMAR ASUBRUTINA DEi SEGUNDO

1 DECREMENTAR iI EL i

CONTADOR ffl }

GUARDAR

PSH

INICIALIZARCONTADOS EN 15

R8 = ftOFH

( RETORNE )V /

i SELECCIONAS1 BANCO 2 SEi REGISTROS

1 LLAMAR fi ií SUBRUTINA DE j! 1 SEGUNDO i

1 DECREMENTAR |1 EL ii CONTADOR E8 \ 1

124

"-0J

FIGURA NQ 3.24 (a y b) Diagrama de flujo de la subnxtina

de tiempo de 10 y 15 segiondos

GUARDAR

PSW

SELECCIONARBANCO 2 DEREGISTROS

SI

RECUPERARELPSW

RETORNE

J

1 1NICIALIZARCONTADOR EN 38

1 Ri =L

t

1

l_

1I

NO

'LLAMAR A

SUBRUTINA DEi SEGUNDO

ir

DECREMENTAS :EL

CONTADOR RlI

í

GUARDAR

PSW

SELECCIONARBANCO 2 SE• REGISTROS

I N I C I f t L I Z A RCONTADOR EN 15

R2 - &32H

LLAMAR ASUBRUTINA DE

i SEGUNDO

125

DECREMENTAR

Ce) (d)

FIGURA N2 3.24 (c y d) Diagrama de fliajo de la subrutina

de tiempo de 30 y 50 segundos

126

3.14.a SUBRUTINA PARA EL CIRCUITO MICROCONTRQLADOR

En primera instancia el microcontrolador se comporta

como receptor, pues debe recibir la orden del computador

para empezar la transmisión de los valores de presión o

temperatura, para ésto carga el dato que recibe en el

acumulador y lo compara con el número 45H, que es el

equivalente hexadecimal del carácter E, que corresponde a

la orden de empezar la transmisión de los valores.

Si el contenido del acumulador es efectivamente 45H,

el microcontrolador responde con el envió del contenido

del registro R4, el mismo que indica gue los valores que

se envían a continuación corresponden a presión o

temperatura. Una ves que se ha enviado el valor se deberá

desact'ivar la transmisión para retornar a la siguiente

instrucción del proceso.

El envió de valores desde el microcontrolador al

computador es continuo, hasta que el operador envíe por

medio del computador la orden de finalisación, el

procesamiento de dicha orden sigue una secuencia idéntica

a la anterior, sólo que en éste caso el contenido del

acumulador se compara con el número 46H que es el

equivalente hexadecimal del carácter _£ que envía el

computador, para posteriormente contestar el

127

microcontrolador con el envío del contenido del registro

R5S que indica el fin de la transmisión de valores.

La figura 3.25 muestra el diagrama de flujo de ésta

subrutina.i

3.14.2 SUBRUTINA PARA EL COMPUTADOR PERSONAL

Ssta subrutina permite al operador comandar desde el

computador la recepción de los valores de presión o

temperatura a los cuales está trabajando la caldera.

Una vez cargado el programa en el computador

aparecerá en pantalla si se desea la recepción de datos si

el operador responde afirmativo, se procederá a

inicializar el puerto serial de microcontrolador., para

luego indicar que se debe presionar E para empezar la

recepción, ésta información se transmitirá al

microcontrolador, y se espera la respuesta, es decir el

contenido del registro R4, para posteriormente recibir los

valores sea de presión o temperatura.

Además aparecerá en pantalla el comando de

finalización, el carácter JL para que el operador pueda

utilizarlo en cualquier momento. En caso de ser utilizado

éste comando se transmitirá el

128

equivalente hexadecimal de dicho carácter y se esperará la

respuesta con el contenido de R5 desde el

microcontrolador, una ves receptada ésta información

aparecerá en la pantalla fin de recepción y regresará al

inicio del programa.

La figura 3.26 muestra el diagrama de flujo de ésta

subrutina.

129

EEIORHE )/

} EHUIE EL 11 CONTENIDO I1 DE R5 Ii ¡

HEIORNE

FIGURA 3.25 Diagrama de fTudo de la subrutina de

recepción y transmisión para el

microcontr olador

i ACTIUE iÍ !i PITO ii i

} ACTIVE

1 PITOi

INICIALISñR iPUERTO SERIAL i

DEL C.P, 1i

» '1Y

PRESIONE !Í7E" PARA iEMPESAñ i

130

INDICAR ENPAHTALLñ

"TEMPERATURA7

" IHDICAR EN iPANTALLA i"PRESIÓN" I

i ii RECEPTAR LOS |1 DATOS DE 1! TEMPERATURA ii \ RECEPTAR LOS j

¡ DfiTOS DE ¡i PREST OH ii 1

^ 1 '

131

PfiRfl TERMINARPRESIONE

FIGURA 3.26 Diagrama de fliijo de la subrirfcina de

transmisión y recepción para el computador

personal

IV

Y

4.1 PRUEBAS Y RESULTADOS

En el presente trabajo se realizaron dos pruebas

específicamente , la primera en cuanto se refiere a la

simulación del programa que ha sido instalado en el

microcontrolador Í8751 utilizando el simulador AVSIM51,

herramienta de la cual se dispone .

La otra se refiere a las pruebas realizadas en el

prototipo construido en el laboratorio.

PRUEBAS EN EL SIMULADOR

Debido a que el proceso de funcionamiento de la

caldera es continuo y muchas de las etapas son

repetitivas, el programa se ha desarrollado dividiéndole

en subrutinas, ésto posibilitó que se pueda probar,

corregir errores y verificar el funcionamiento de cada una

de ellas por separado, para posteriormente hacer las

pruebas de todo en conjunto.

133

Los resultados obtenidos cuando se realizaron las

pruebas de las subrutinas por separado fueron positivos

pues no se encontraron inconvenientes, no así cuando se

probó todo el conjunto. Uno de los problemas que se

encontró en esta prueba fue gue en algunos casos los

saltos condicionales excedían el número de bytes

permisibles para dicho salto, esto se solucionó utilizando

saltos absolutos, de igual manera en las llamadas a las

subrutinas.

En cuanto se refiere a la parte de comunicación entre

el equipo diseñado y el computador personal la prueba de

simulación se la realizó entre dos computadores adaptando

a uno de ellos el programa que le corresponde al

microcontrolador, donde se observa lo siguiente:

- Una vez que aparece en el monitor el mensaje

DESEA RECEPCIÓN BE DATOS (S/N) y si el operador

responde afirmativamente presionando la tecla S.,

se recibe efectivamente los valores presión o

temperatura, que han sido digitados en el otro

computador (emisor).

- Además aparece en el monitor del receptor el

mensaje que permite al operador controlar el fin

de la recepción de los valores, para ésto

aparece el mensaje PRESIONE F PARA FINALIZAR, si

ésto sucede, se produce la finalización de la

comunicación, apareciendo en el monitor del

receptor el mensaje FIN DE RECEPCIÓN.

- También el programa permite reinciar la

comunicación sin la necesidad de volver a cargar

el programa o inicializar el computador

nuevamente, debido a que en el monitor del

computador receptor aparece nuevamente el

mensaje de si se desea la recepción de datos.

PRUEBAS EN EL PROTOTIPO

Debido a la imposibilidad de realisar las pruebas en

la caldera misma, se han simulado todas las etapas y

problemas que se puedan presentar desde el inicio del

proceso. Asi, se simula el encendido del ventilador en el

proceso de purga, la apertura y cierre del damper,

apertura de válvulas solenoides y accionamiento del

transformador de ignición en el arranque del quemador,

control de presencia de llama, control de nivel de agua,

voltajes provenientes de los sensores de presión y

temperatura en el control de limites, situaciones de

peligro, fallas y la activación de las diferentes alarmas.

135

Estas pruebas se las realizó tomando en cuenta que se

tenga un acercamiento considerable a la realidad, es así,

que para el accionamiento de motores y bombas se construyó

la tarjeta de relés de modo que efectivamente se pueda

probar con los voltajes de alimentación que requieren

dichos equipos.

Las condiciones de peligro y fallas que se puedan

presentar en la caldera se las simula mediante la

activación de switches que representan el estado lógico

que requiere el microcontrolador para hacer el seguimiento

de dichas condiciones e identificar lo que sucede durante

la operación de la caldera.

Las alarmas establecidas en este trabajo se prueban

mediante el encendido de LEDS, de esta manera se puede

visualizar la falla que se ha producido, simulándose de

es~ta manera al panel de visualización de alarmas. Además

se activa una alarma audible, que permite identificar que

se ha producido una situación peligrosa o falla en el

funcionamiento de la caldera.

Los voltajes que deben enviar los sensores de presión

y temperatura se los simula directamente desde una fuente

variable de -voltaje existente en el laboratorio, el

intervalo de variación está dado por el que permite las

136

entradas analógicas del conversor analógico\digital (0-5

V), es asi, como se puede realizar la prueba en todos los

rangos de operación de la caldera, en lo que se refiere a

presión o temperatura, inclusive con valores mayores al

máximo permisible, de esta manera se simula un estado de

peligro por sobrenivel.

Los resultados obtenidos en esta prueba están

relacionadas con los obtenidos en la prueba anterior, dado

que la lógica del programa instalado en el

microcontrolador controla a todos los circuitos que han

sido construidos en el prototipo ? por lo que, esta prueba

satisface los requerimientos planteados para la

elaboración del presente trabajo, permitiendo además que

se pueda avanzar a la implementación definitiva del equipo

dado que el resultado final es confiable.

4.2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El equipo diseñado permite controlar el proceso de

operación y las situaciones anómalas que se puedan

presentar en la operación de la caldera de una manera más

simple para el operador, reduciendo los riesgos y la

posibilidad de que se produzca algún accidente en el lugar

de uso.

137

Este sistema de control está diseñado de tal manera

que su construcción se la pueda realizar en tarjetas

individuales para cada una de las etapas que conforman el

diseño del circuito total, de modo que el mantenimiento

del equipo sea más sencillo.

La implementación del sistema de control se lo hizo

en base a un microcontrolador debido a las ventajas que

este circuito integrado proporciona al sistema, en

comparación con sistemas analógicos o electromecánicos.

Una ventaja que representa el uso de un

microcontrolador es que existe la posibilidad de modificar

el programa que controla todo el proceso, por lo que se

puede cambiar el valor de los parámetros que intervienen,

asustándolos asi a los requerimientos del usuario.

Además de lo anotado, otra ventaja que ofrece este

tipo de solución es la velocidad con que se recibe,

procesa y envía la información, ésto es de mucha

importancia en el acceso de los valores provenientes - de

los sensores de presión y temperatura y que se muestran

en los displays, éstos datos que ingresan digitalisados al

microcontrolador son procesados rápidamente en la

conversión a código BCD y que posteriormente son mostrados

en los displays. Además de que se tienen que ejecutar las

138

otras tareas que intervienen en el proceso de igual forma

a gran velocidad.

De lo anteriormente explicado se deduce otra ventaja

que es la de que se pueden realizar varias tareas en un

solo circuito integrado, reduciendo el número de circuitos

integrados por lo que aumenta su conflabilidad.

Debido a que el microcontrolador utilizado permite el

acceso directo a nivel de bits, el accionamiento de

motores, válvulas solenoides y transformadores se lo hace

aprovechando de esta facilidad.

Para la transmisión de los valores de presión y

temperatura al computador personal se utiliza el puerto

serial de comunicación que tiene incluido el

microcontrolador 18751, ya que el protocolo de intercambio

es sencillo y los programas de control de la comunicación

pueden escribirse en diversos lenguajes.

El interfaz de comunicación está compuesto por el

circuito integrado MAX232, que permite adaptar los niveles

de voltaje TTL que utiliza el microcontrolador a niveles

CMOS que requiere el computador personal, la utilización

de éste circuito reduce considerablemente el tamaño del

circuito total (reduce el hardware), ya que en caso

139

contrario se tendría que diseñar el interfaz utilizando

compuertas CMOS, lo que aumenta el hardware.

Como recomendaciones se puede decir que:

- La implementación de este sistema de control

electrónico se lo haga en tar j etas

independientes tomando en cuenta la facilidad

que esto implica en el mantenimiento del equipo

o que se pueda utilizar el equipo en otras

aplicaciones.

- Se debe impulsar la utilización de

microcontroladores en la implementación de

sistemas de control en procesos específicos,

pues son elementos de alto grado de integración

que ejecutan la tarea de varios circuitos

integrados de menor grado de integración, con

mucha mayor conflabilidad.

- Un desarrollo futuro de este sistema puede ser

el que se tenga un control total desde el

computador personal aprovechando la facilidad

del puerto serial de comunicación que posee el

microcontrolador Í8751.

140

Por otra parte, si bien mediante la presente

tesis se ha cumplido con el requisito necesario

para optar por el título de ingeniero; no es ese

el único objetivo, sino además contribuir de

alguna manera a solucionar los problemas de la

sociedad y en ese sentido sería recomendable que

el presente trabajo continué para su utilización

en la práctica por parte del IEOS.

141

BIBLIOGRAFÍA

1.- NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION, Linear Data Book,Santa Clara California, USA,

2.- TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED, The TTL Data Book,Vorumen 2, Texas USA., 1985.

3.- PHILIPS ECG INC., Semiconductor Master ReplacementGuide, USA,, 1985.

4.- JACOB MILLMAN Y CHRISTOS C. HALKIAS, ElectrónicaIntegrada, Barcelona-España, 1976,

5.- ROBERT BOYLESTAD, Electrónica Teoría de Circuitos,tercera edición, Prentice Hall.

6.- MAXIM INTEGRATED PRODUCTS, Maxim RS232Drivers/Receivers, USA,, 1989.

7.- OSWALDO BUITRÓN Y ALFONSO ESPINOSA R., SistemasDigitales II, Facultad de Ingeniería Eléctrica EPN,Quito-Ecuador.

8,- BANDA G. HUGO, Fundamentos de Control Electrónico dePotencia, primera edición, Facultad de IngenieríaEléctrica EPN, Quito-Ecuador, 1985.

9.- OSWALDO FERRIN Y ÓSCAR VASCONEZ, Control de operaciónde incineradores para hospitales en base amicrocontrolador, Facultad de Ingeniería EléctricaEPN, Quito-Ecuador, 1989!

10.- CLEAVER BROOKS, Manual de operación y lista derepuestos Caldera modelo CB, USA.

11.- CENTRO DE DESARROLLO INDUSTRIAL DEL ECUADOR (CENDES),Notas de seminario sobre mantenimiento de calderos devapor, 1985.

12.- INSTITUTO ECUATORIANO DE OBRAS SANITARIAS (IEOS),Mantenimiento de calderas, Ecuador-

13.- INTEL, INTEL 8~bit Embedded Controller Handbook, USA,1987.

14.- HEWLETT PACKARD, Optoelectronics designer's catalog,USA, 1980

.5?-

ara: ooijtsco^cxosnca Tiocncjstoo sra

MANUAL DK TJSO

Para asegurar una confiable operación de la caldera

T¿' se requiere que se haga un buen uso del equipo que

* controla dicho proceso7 de ahí, la importancia de que en

este trabajo se incluya el manual de uso del control

electrónico diseñado.

T

En el manejo del equipo se deberá considerar los

* siguientes aspectos:

- Como poner en funcionamiento la caldera desde el

equipo de control.

- Hacer un seguimiento constante de la operación

de la caldera (control de operación).

- Si se desea establecer la comunicación entre el

equipo de control y un computador personal, parair-

real izar un registro de los valores de las*•

señales sensadas.

- Como finalizar la operación de la caldera desde

& el equipo de control.

A2

1) Puesta en funcionamiento.

En el inicio de la jornada de trabajo de la caldera

es necesario seguir la siguiente secuencia:

a _ — Energizar el equipo

Para energisar el equipo observe el switch

ON/OFF y coloquelo en ON,

b_- Selección del modo de operación

Este punto es importante, pues define en que

circunstancias va a operar la caldera, manual o

automático, por lo tanto define también la

función del operador. Para dicha selección se

dispone del selector denotado MANUAL/AUTOMÁTICO.

Esta es una condición inicial que el equipo de

control requiere para poder iniciar la operación

de la caldera, pues en caso de que no existir

dicha selección la caldera no arranca, .

Una ves realizada la opción observe el indicador

luminoso que indica el modo de. operación

seleccionado, En caso de que se cambie de

opinión en cuanto a la selección, el equipo de

control provee . de un tiempo prudencial (30

A3

'segundos en éste caso), para poder cambiar la

elección.

2) Control de operación.

El control de operación depende del modo que se

escoge para la operación de la caldera.

Modo manual de oi>eraGión.

En este modo de operación se necesita de una

condición inicial, que es escoger la señal que

se desea sensar (presión o temperatura)3 para

hacer el control de limites y además que sea el

valor de esta señal la que se indique en los

displays. Para ésto es necesario observar el

selector PRESIÓN/TEMPERATURA que se dispone y

hacer la elección. En este caso observe de igual

manera los indicadores luminosos que indican

cual es la señal seleccionada.

- Posteriormante presione el pulsante ARRANQUE

MANUAL para iniciar el proceso de encendido del

quemador y por ende la operación de la caldera,

mantenga presionado por un tiempo de al menos 1

segundo.

A4

- Este modo de operación permite cambiar

constantemente y de forma manual la señal de

entrada (presión o temperatura), aún cuando la

caldera está en operación, para ésto bastará

cambiar la posición del selector.

Modo airtomát; ico de ot>eración.

- Si el operador escoge este modo de operación, a

diferencia del caso anterior, no se tiene la

condición inicial, que es seleccionar la señal

que se desea sensar (presión o temperatura),

pues automáticamente el equipo de control

barrerá de forma alterna las dos señales por un

tiempo definido, permitiendo la visualización en

los displays del valor de las dos señales.

- Además no se necesita dar el arranque de la

caldera externamente, pues el equipo de control

se encarga de hacerlo sin la acción del

operador.

- De igual forma que en el caso anterior se debe

observar el panel de visualización, que nos

indica lo que está sucediendo en la caldera.

A5

3) Estableciendo la comunicación.

En el caso de que se requiera establecer la

comunicación entre el equipo de control y el

computador personal, de modo que se haga un registro

continuo de los valores de presión y temperatura se

debe seguir la siguiente secuencia, ya sea en modo

manual o automático de operación:

a.- Inicialiaar el computador.

En este punto se debe verificar la conexión del

cable que une el equipo de control con el

computador personal, que esté conectado al

puerto serial del computador.

Luego se deberá instalar en el computador el

programa que le corresponde, y esperar a que se

presente el mensaje "DESEA RX DE DATOS (S/N):"

presione la tecla £ y espere la recepción de los

valores, para identificar de que señal se trata

observe en el monitor la siguiente indicación:

Si se trata de presión se observará que antes de

que apresca el valor la inicial " P = , y en

el caso de que sea temperatura aparece la

indicación " T - " .

b.- Para finalizar la recepción de los valores

A6

observe en el monitor el mensaje "PRESIONE F

PARA FINALIZAR", si se presiona la tecla

indicada la recepción se termina apareciendo en

el monitor el mensaje "FIN DE .RECEPCIÓN".

4) Finalizando la operación de la caldera.

Una vez gue se ha terminado la j ornada de trabaj o de

la caldera, la secuencia de apagado es inversa a la

secuencia de encendido, es decir, primero presione el

selector de APAGADO, ésto apagará la caldera

siguiendo la cadena especificada para el fin de

operación. Posteriormente desenergice el equipo

completamente, mediante el switch ON/OFF, cológuelo

en OFF, en este caso se deshabilita el equipo de

control.

#

son acr

*fc

;PROGRAMA DESARROLLADO PARA EL MICROCONTROLADOR 18751 QUE;PERMITE CONTROLAR EL FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA EN LA:PRODUCCIÓN DE VAPOR DE AGUA O AGUA CALIENTE.

;ETIQUETA:

OPC OPERANDOS ;COMENTARIOS

ORG OOHLJMP INICIO

ORG 3OH

INICIO:

MOV

MOV

;ENTRY POINT RESET;A INICIO DE PROGRAMA

;INICIO DEL PROGRAMA

LCALL

MOV

SETB

NOPLCALL

SETB

SETBCLR

NOP

81H3#1FH

TMOD,#20H

AGUA

PO, #OFFH

P3.6

PRESINI

P3.2

P3.3P3.6

Inicializa el puntero delstack en 1FH.Inicializa el registro demodo de operación de lostemporizadores/contadores.Llamada a subrutina decontrol inicial de agua.Inicializa el puerto O demodo que todos sus pinestengan un estado lógicoalto.Habilita el buffer deingreso de datos.

Llamada a subrutina . decontrol inicial de presión.

Seleccionapresión

entrada de

Deshabilita el buffer deingreso de datos y habilitabuffer de switches.

;Rutina de selección de modo de operación.

AUTOMAN:

MOV P1,#7FH

;Lazo de selección.

ESCOJA:

LCALL AGUA ; chequeo de nivel 'de agua

B2

JNB P1.0,DESICIONJNB P1.1,DESICIONAJMP ESCOJA

de tiempo para decidir modo de operación.

DESICION:

LCALL SEG30 ; subrutina deespera de 30

AUTO:

JNB P1.0,AUTO ;

JNB P1.1.MANUAL;

AJMP AUTOMATI :

Llamada atiempo desegundos.Salta a etiqueta automáticosi Pl.O no es 1L.Salta a etiqueta manual siPl.l no es 1L.

Salta a automático

;Modo de operación manual

MANUAL:

JNBAJMP

OPER: .LCALL

LCALL

AJMP

P1.2,OPERMANUAL

PREPURGA

ARRQUEM

ENTRADAS

arranque manualSalta a manual si no secumple la condiciónanterior.

Llamada a subrutinatiempo de prepurga.Llamada a subrutinaarranque del quemador.Sal^a para c5~3~CGgerentrada deseada.

de

de

la

;I*azo de selección de entradas.

ENTRADAS:

LCALL AGUA ; Llamada a chequeo de nivelde agua.

JNB P3.2,TEMPRES; Salta a chequear la entradaescogida.

AJMP ENTRADAS

TEMPRES:

JNB P3.3,ENTO ; Salta a secuencia de controlde presión.

B3

MOV PQ,#OFFH ;

SETB P3.6 ;

CLR P3.2 ;

SETB P3.3 ;MOV A,PO ;

SETB PSW.3 ;

SETB PSW.4 ;MOV R5,#46H ;

MOV R4,#50H ;LCALL TXRX ;

LCALL CONTEMP ;

LCALL BCD ;

LCALL DISPT ;

LCALL AGUA1 ;

LCALL CHEQFOT ;

MOV PO,#OFFH ;SETB PO.O ;

CLR PO.1 ;SETB P0.2 ;NOPNOPJNB P2.7,APAGA2;

AJMP ENTRADAS ;

Si no se cumple la condiciónanterior sigue con lasecuencia de control detemperatura.Habilita buffer de ingresode datos.Selección de entrada detemperatura.

Carga, el acumulador con elcontenido del puerto 0.Selección de banco deregistros 4.

Inicializa losnecesarios paraidentificación entransmisión de datos.

datoslala

deLlamada a subrutinatransmisión de datos.Llamada a subrutina decontrol de temperatura,Llamada a subrutina detransformación a código BCD.Llamada a subrutina deindicación en displays.Llamada a subrutina decontro1 de1 nive1 de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.reinicialiao el puerto 0.Selección de entrada parachequeo de apagado.

Salta a apaga si se cumplela condición.Salta a entradas parareiniciar el proceso decontrol nuevamente _

B4

; Secuencia de control de temperatura,

ENTO:

MOV PO,#OFFH ;SETB P3.6 ;

CLR P3.3 ;

CLR P3.2 ;MOV A,PO ;

SETB PSW.3 ;

SETB PSW.4 ;MOV R5,#46H ;

MOV R43#54H ;LCALL TXRX ;

LCALL CONPRES ;

LCALL BCD ;

LCALL DISPT ;

LCALL AGUA1 ;

LCALL CHEQFOT ;

MOV PO,#OFFH ;SETB PO.O

CLR PO. 1 ;SETB PO.2 ;NOPNOPJNB P2.7,APAGA2;

AJMP ENTRADAS :

Reinicializa el puerto .0Habilita buffer de ingresode datos.Selecciona entrada detemperatura .

Carga el acumulador con elcontenido del puerto. OSelección de banco deregistros 4.

Inicializa losnecesarios paraidentificación entransmisión de datos,

datoslala

deLlamada a subrutinatransmisión de datos.Llamada a subrutina decontrol de presión.Llamada a subrutina detransformación a código BCD.Llamada a subrut ina deindicación en displays .Llamada a subrutina decontrol del nivel de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.reinicializo el puerto O.Selección de entrada parachequeo de apagado .

Salta a apaga si se .cumplela condición.Salta a entradas parareiniciar el proceso decontrol nuevamente.

B5

;Laso de apagado.

APAGA2:

CLR

MOVNOPSETB

CLRCLRNOPLCALL

P3.6

PO,#OFFH

P0.5

P0.4P0.3

SEG30

Habilita el bufierswitches.Reinicializa el puerto O

de

Selecciona el indicadorluminoso de apagado.

AJMP APAGA

llamada atiempo desegundos.Salta aapagado.

subrutinaespera de

subrutina

de30

de

;Modo de operación automático,

AÜTOMATI:

LCALL PREPURGA ;

LCALL ARRQUEM ;

SIGA:

Llamada a subrutinatiempo de prepurga,Llamada a subrutinaarranque del quemador.

de

de

LCALL

LCALL

AGUA1

CHEQFOT

Llamada a subrutina decontrol del nivel de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.

SETB P3.6 ; Habilita el buffer deingreso de datos.

CLR

CLRMOV

SENSPRE:MOV

LAZOP :

CLR

CLRNOP

PSW. 3 ; Selecciona elregistros 0

PSW. 4 ;R5,#5FH ; R5 y R6 define

barrido depresión.

R6,#OFFH ;

P3 . 2 ; Selección depresión.

P3 . 3 ;

banco

el tiempola señal

entrada

de

dede

de

B6

MOV A,PO

PUSH PSWSETB PSW. 3

SETB PSW. 4MOV R5,#46H

MOV R4,#54HLCALL TXRX

POP PSWLCALL CONPRES

LCALL BCD

LCALL DISPT

LCALL AGUA1

LCALL CHEQFOT

SETB P3.6

DJNZ R6,LAZOP

DJNZ R5?SENSPRE;CLR P3-S :

MOV PO,#OFFH ;SETB PO.O ;

CLR PO.1 ;SETB PO.2 ;NOPNOPJNB P2.7,APAGA1;

MOV PO,#OFFH ;SETB P3.6 ;

MOV R5,#5FH ;

Carga el acumulador con elcontenido del puerto O.Conservar el PSW.Selecciona el banco deregistros 4

Inicializa losnecesarios paraidentificación entransmisión de datos.

datoslala

deLlamada a subrutinatransmisión de datos.Recupera el PSW.Llamada a subrutina decontrol de presión.Llamada a subrutina detransformación a código BCD.Llamada a subrutina deindicación en displays,Llamada a subrutinacontrol del nivel deoperación.Llamada a subrutinachequeo de presenciallama.

deagua en

dede

Habilita el buffer deingreso de datos.Decrementa los contadoresque definen el barrido de laseñal.

el bu f fs r dehabilitaswitches.reinicializo el puerto O.Selección de entrada parachequeo de apagado.

Salta a apaga si se cumplela condición.Reinicializa el puerto OHabilita el buffer deingreso de datos.R5 y R6 define el tiempo debarrido de la señal depresión.

B7

SENSTEM:

MOV

LAZOT:

R6,#GFFH

CLR

SETBNOPMOV

PUSHMOV

MOVLCALL

POPLCALL

LCALL

LCALL

LCALL

LCALL

SETB

DJNZ

DJNZCLR

MOVSETB

CLRSETBNOPNOPJNB

P3.2 ;

P3.3

A,PO ;

PSW ;R5,#46H ;

R4,#50H ;TXRX ;

PSW ;CONTEMP ;

BCD ;

DISPT ;

AGUA1

CHEQFOT ;

P3 . 6

R6 , LAZOT ;

R5, SENSTEM;P3.6 ;

PO,#OFFH ;PO.O ;

PO.l ;P0.2 ;

P2.7,APAGA1;

Selección de entrada depresión.

Carga el acumulador con elcontenido del puerto 0 .Conservar el PSW.Inicialisa los datosnecesarios para laidentificación en latransmisión de datos.

Llamada a subrutina detransmisión de datos.Recuperamos el PSW.Llamada a subrutina decontrol de temperatura.Llamada a subrutina detransformación a código BCD,Llamada a subrutina deindicación en displays .Llamada a subrutina decontrol del nivel de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.

Habilita el buffer deingreso de 'datos.Decr ementa los contadoresque definen el barrido de laseñal .

habilita el buffer deswitches.reinicializo el puerto 0.Selección de entrada parachequeo de apagado .

Salta a apaga si se cumple

B8

la condición.MOV PO,#OFFH ; Reinicialisa el puerto OAJMP SIGA

; Secuencia de apagado

APAGA1 :

CLR P3 . 6 ; Habilita el buf f er deswitches.

MOV PO,#OFFH ; Reinicializa el puerto ONOPSETB P0.5 ; Selecciona el indicador

luminoso de apagado .CLR P0.4 ;CLR PO . 3 ;NOPLCALL SEG30 ; Llamada a subrutina de

tiempo de espera de 30segundos .

AJMP APAGA ; Salta a subrutina deapagado .

; Subrutina de control inicial de nivel de agua

AGUA:

CLR P3.6 ; deshabilitar buffer deingreso de datos .

NOPCLR PO.O ; Selecciona entrada de señal

de nivel de agua.SETB PO . 1 ;CLR PO . 2 ;

NOPJNB P2. 7, ABRIR; Si cumple la condición salte

. a abrir la bomba de agua.AJMP PLENCARG ; Caso contrario verificar la

condición de trabajo a plenacarga.

; Secuencia de apertura de bomba de agua.

ABRIR:

SETB P0.3 ; Selección de indicadorluminoso de nivel de agua

CLR PO . 4 ;CLR PO . 5 :

B9

NOPNOPLCALL SEG30 ; Llamada a subrutina de

tiempo de 30 segundos.SETB PO.5SETB PO.4SETB PO.3NOPNOPCLR P2.6 ; Accionamiento de la bomba de

aguaNOP

;Secuencia de tiempo de llenado y verificación de que se;cumple la condición necesaria.

LLENANDO:

LCALL SEG10CLR PO.O

- SETB PO.1CLR PO.2

NOPJNB P2_7,LLENANDO

;Secuencia de trabajo a plena carga.

PLENCARG:

CLR PO.OCLR PO.1CLR PO.2NOPNOPJNB P2.7,REGRESESETB P2.6NOP

REGRESE:RET

;Subrutina de control inicial de presión.

PRESINI:CLR PSW.3 ; Selección del banco de

registros 1.SETB PSW.4 ;CLR P3.2 ; Selección de la entrada de

presión.CLR P3.3 :

B10

PRESI:

MOV A,PO ; Carga en el acumulador elcontenido del puerto O.

MOV B?A ; Carga en el registro B elcontenido del acumuladorcomo respaldo.

;Secuencia de comparación y control de límites,

COMP:

CJNE A,#50H,MENLCALL BCD ; Llamada a subrutina de

transformación a código BCD.LCALL VISTA ; Llamada a subrutina de

indicación en displays.RET

;Secuencia de control del límite inferior.

MEN:CLR CMOV RO,#31HMOV @RO,#50HSUBE A,@ROJNC MAYCLR CMOV A,BLCALL BCDLCALL VISTARET

;Secuencia de comparación con el límite superior.

MAY:MOV A,BCJNE A3#82H,SUPERAJMP ALAR1

;Secuencia de alarma por límite superior.

ALAR1:

MOV A,BLCALL ALARMA ; L1amada a subrut ina de

alarma.LCALL POSTPURG ; Llamada a subrutina de

tiempo de postpurga.SETB P3,6 ; Habilita el buffer de

ingreso de datos.

BU

SJMP PRESI

;Secuencia de control de limite superior.

SUPER:

CLR C ; borra la bandera del carry.MOVMOVSUBEJNCCLRMOVLCALLLCALLSJMP

;Secuencia de llamada a alarma por sobrenivel de presión.

ALAR2:

MOV A,BLCALL ALARMALCALL POSTPURGSETB P3.6SJMP PRESI

;Secuencia de indicación en displays.

VISTA:

MOV R3,#2FH

CONT1:

MOV R2,#OFFH

ROT1:

LCALL DISPTDJNZ R2,ROT1DJNZ R3,CONT1RET

;Subrutina de tiempo de prepurga.

PREPURGA:

CLR ' P3.6 ; Deshabilita buffer deingreso de datos.

NOP

B12

NOPMOVCLRNOPCLR

CLRCLRNOPNOPCLR

NOPLCALL

LCALL

SETBSETBSETBNOPSETBNOPCLR

RET

; Subrutina de

POSTPÜRG:CLR

NOPNOPMOVCLR -NOPCLR

CLRCLRNOPNOPCLR

NOPLCALL

PO,#OFFHP2.0

P0.3

P0.4P0.5

P2.4

AIRE

SEG50

P0.3P0.4P0.5

P2.4

P2.5

control de

P3.S

PO,#OFFHP2.0

P0.3

P0.4P0.5

P2.4

AIRE

; Reinicializo el puerto 0 .; Activación del ventilador

; Activa indicador luminoso detiempo de espera.

3

J

; Pone en posición de altofuego el damper .

; Llamada a subrutina decomprobación de ingreso deaire .

; Llamada a subrutina detiempo de esperade 50segundos.

; Apagar indicador luminoso.í

3

; Desactivar el damper.

; Pone en posición de bajofuego el damper.

tiempo de postpurga

; Deshabilita buffer deingreso de datos.

; Reinicializo el puerto 0 .; Activación del ventilador

; Activa indicador luminoso detiempo de espera.

3

J

; Pone en posición de altofuego el damper .

; Llamada a subrutina decomprobación de ingreso deaire.

B13

LCALL

SETBSETBSETBNOPSETBNOPCLR

SEG50

P0.3P0.4P0.5

Llamada a subrutinatiempo de esperadesegundos.Apagar indicador luminoso.

de50

P2.4

P2.5

RET

;Subrirtina de control de

ARRQUEM:

CLR P2.2

CLR P2.1

LCALL SEG15

LCALL

SETB

LCALL

RET

Desactivar el damper.

Pone ' en posición de bajofuego el damper.

ar ranque de1 quemador

Acciona la válvula solenoide1.Acciona el transformador deignición.

subrutina deespera de 15

CHEQFOT

LCALL • SEG30

P2.1

NOPCLRNOPCLR

NOPLCALL

P2.

P2.

SEG

4

3

•1

CHEQFOT

Llamada atiempo desegundos.Llamada acontrol dellama.Llamada atiempo desegundos.Desactiva elde ignición.

subrut ina depresencia de

subrut ina deespera de 30

transformador

Apertura del damper.

Acciona la válvula solenoide2.

Llamada atiempo desegundos.Chequeo dellama.

subrutina deespera de 15

presencia de

B14

;Subrutina de control de nivel de agua de la caldera en; funcionamiento

AGUA1:CLR

NOPNOPMOVCLR

SETBCLRNOPNOPJNB

CLR

CLRSETBNOPNOPJNB

CLR

CLRCLRNOPNOPJNB

SETBNOPRET

P3.6

PO.O

PO.lP0.2

Deshabilita bufferentrada de datos.

de

Selecciona entrada de señalde nivel inferior de agua.

P2.73ALARMAA; Salta a subrutina de alarmapor bajo nivel de agua.

PO.O

PO.lP0.2

P2.7.BOMBA;

PO.O ;

PO.lP0.2 ;

P2.7,BIEN ;

P2.6 ;

Selecciona entrada de señalde nivel intermedio de agua.

Salta a secuencia deapertura de bomba.Selecciona entrada de señalde nivel superior de agua.

Indicación de que el nivelde agua es adecuado.Cierra el paso de agua.

;Secuencia de apertura de bomba de agua.

BOMBA:CLRNOP

BIEN:

P2.6

RET

;Subrutina de alarma por falla en el nivel de agua

ALARMAA:

CLRMOVNOP

PO.ítOFFH

B15

NOP'SETB

CLRCLRNOPNOPSETB

NOPSETBNOPSETBNOPLCALL

SETB

SETBSETBNOPLCALL

CLRNOP

; Secuencia de

LLENAR:

LCALLCLRSETBCLRNOPNOPJNBAJMP

;Subrutina de

TXRX:MOV

MOV

MOVSETB

P0.3 ;

P0.4 ;P0.5 ;

P2.1 ;

P2.3 ;

P2.2 ;

SEG30 ;

P0.5 ;

P0.4 ;P0.3 ;

POSTPURG ;

P2.6 ;

Activa indicador luminoso dealarma de nivel de agua.

Desactiva el transformadorde ignición.

1

Cierra válvula solenoide 2.

Cierra válvula solenoide 1.

Llamada a subrutina detiempo de espera de 30segundos .Desactiva indicador luminosode alarma.

Llamada a subrutina detiempo de postpurga.Acciona bomba de agua.

1 1 enado de agua .

SEG10PO.OPO.lP0.2

P2. 1 , LLENARINICIO

-transmisión y

SCON,#50H ;

TH1,#ODDH ;

TL1,TH1 ;TR1 ;

recepción de datos

Define el modo de operación2 para el puerto serial.Define la velocidad detransmisión.

Comando de habilitación deltemporizador 1.

B16

LAZOX

MOV

CLR

CJNE

MOV

JNB

CLR

MOV

JNB

CLR

RET

R1,SBUF ; Cargue en el registro El elcontenido del SBUF.

El ; Borra la bandera deinterrupción para recepción,habilita la recepción.

R1,#45H,VERFIN; Compara El con elequivalente de la letra S.

SBUF,R4 ; Carga en SBUF el contenidodel registro R4 (presióno temperatura)

TI , $ ; Espera que se active alinterrupción de transmisiónque indica que se terminó detransmitir el dato anterior.

TI ; Borra la bandera deinterrupción detransmisión.

SBUF , A ; Carga en SBUF el contenidodel acumulador (dato).

TI,$ ; Espera activación de lainterrupción de transmisión.

TI Borra la bandera deinterrupción de transmisión.

;La2o que verifica la condición de fin de transmisión

VERFIN:

elCJNE

MOVJNB

CLR

A ,#46H> CONTINUÉ; Compara el acumulador conequivalente de la letra F.

SBUF,R5TI,

Envió de Fin de Tx.Espera que finalice la Tx.del dato.Borra la bandera deinterrupción de transmisión.

CONTINUÉ:RET

; Subrutina de transformación a código BCD

BCD:

MOV B,#64H ;

DIV AB

Carga el dato y lo dividepor 100 para separar eldígito de lascentenas

B17

MOV

MOVMOV

MOVDIVDECMOVDECMOVRET

RO,

@R03AA,B

ABRO@R03ARO@RO,B

Se guarda el dígito de lascentenas en un espacio dememoria

Carga el dato y lo dividepor 10 para separar eldígito de la decenas, elresiduo de esta división esel dígito de las unidades.

;Subrutina de indicación de los valores en los displays

DISPT:

M O V RO,#37H ; S e b a r r e nsecuencialmente

; los dígitos en losdisplays

; recuperándolos dememoria.

MOV

ORL

LCALLDECMOVORLLCALLDECMOVORLLCALLRET

A,@RO

. A,#80H

TIMEROA,@ROA,#90HTIMEROA,@ROA,#OAOHTIME

TIME:

LAZO:

MOVMOV

DECJNZRET

ALAZO

/s

B18

;Subrutina gue chequea la presencia de llama

CHEQFOT:

CLRMOVNOPNOPCLRSETBSETBNOPJNBRET

P3.6PQ3#OFFH

PO.O ; Selecciona la entradaPO.1 ; correspondiente a laPO.2 ; señal de fotoresistencia

; y verifica la presencia deP2.7,ALARMA1; llama.

;Subrutina de alarma por no presencia de llama

ALARMA1:

; Activa alarma audible.

; Activa alarma visible.

CLRNOPCLRSETBCLRNOPNOPSETBNOPSETBNOPSETBLCALLSETBLCALLSETBSETBSETBNOPLCALL

P3.7

P0.3P0.4P0.5

P2.1

P2.3

P2.2SEG30P3.7SEG50P0.3P0.4P0.5

POSTP

Desactiva alarma audible.

Desactiva alarma visible.

AJMP

; Subrutina

CONPRES:

CLRCLRMOVMOVLCALL

APAGA ;

de control de presión

PSW.3PSW.4

Llama apostpurga.Salta a apaga.

subrutina de

CONTROL

B19

RET

;Subrutina de control de temperatura

CONTEMP:

CLR PSW.3CLR PSW.4MOV R3,#OA6HMOV R4?#OB4HLCALL CONTROLRET

;Subrutina de control de limites de presión o temperatura

CONTROL:

MOV B,A

; Secuencia de comprobación de que el dato es menor o igual;al limite inferior.

COMPARE:

CJNE A,R33MENORRET

MENOR:

CLR CMOV RO,#38HMOV @RO,R3SUBE A,@ROJNC MAYORCLR C

* MOV A,BRET

í

; Secuencia de comprobación de que le dato es mayor o igual;al limite superior.

MAYOR:

MOV A,BCJNE A,R4,SUPERIORAJMP ALAR3

B20

;Secuencia de llamado a alarma por sobrenivel.

ALAR3:

^ LCALL ALARMALCALL POSTPURG

^ SETB P3.6AJMP DESCENSO

i

SUPERIOR:

CLR C& MOV R17#39H

MOV @R1,R4SUBE A,@R1

:í JNC ALAR4CLR CMOV A;BRET

;Secuencia de llamado a alarma por sobrenivel.

ALAR4:

MOV A,BLCALL ALARMALCALL POSTPURGSETB P3.6AJMP DESCENSO

;Subnrtina de control de apertura del damper

AIRE:

* CLR P3.6NOP

í SETB PO, O ; Selecciona entrada de laseñal que envia el damper.

CLR PO.1CLR PO.2NOPNOP

^ JNB P2.7,CUIDA; Verifica si el damper seabrió.

RET

B21

;Secuencia de alarma por no apertura del damper-

CUIDA:

CLRNOPSETB

SETBCLRNOPNOPSETBNOP.SETBNOPSETBLCALLSETBLCALLSETBSETBSETBAJMP

P3.7

P0.3

P0.4P0.5

P2.1

P2.3

P2.2SEG30P3.7SEG50P0.5P0.4P0.3APAGA

Activa alarma audible.

Activa alarma visiblecorrespondiente a la noapertura del damper.

;Subrutina de control de cierre del damper

CIERRE:

CLRNOPSETB

CLRSETBLCALLJNBRET

P3.6

PO.O ; Selección de la entrada dela, señal correspondiente alcierre del damper.

PO.lP0.2SEG30P2.7, NOCERRO; Verifica si el damper cerró.

;Secuencia de alarma por no cierre del damper.

NOCERRO:

CLRNOPCLRCLRSETBNOP

P3.7

P0.3P0.4P0.5

Activa alarma audible.

Activa alarma visual.

B22

SETBNOPSETBNOPSETBLCALLSETBLCALLSETBSETBSETBAJMP

P2.1

P2.3

P2.2SEG30P3.7SEG50P0.5P0.4P0.3APAGA

35; ; Subrirtina de alarma por sobrenivel de presión o

ALARMA:

MOVCLRNOPSETBSETBSETBSETBLCALLSETBNOPPUSHLCALLCLRCLRMOV

A,BP3.7

P1.7P2.1P2.3P2.2SEG30P3.7

PSWBCDPSW. 3PSW. 4R2 ,#2'

;Secuencia de barrido del dato en el descenso

VITE:

MOV Rl

ROTULO:

MOVMOVORLLCALLDECMOVORLLCALL

RO,#37HA,@RO

TIMEROA,@RO

TIME

B23

DECMOVORLLCALLDJNZDJNZPOPMOVMOVRET

DESCENSO :

MOVMOVCJNEAJMP

MINI:

CLRMOVMOVSUBBJNCAJMP

MAXIM:

MOVLCALLLCALLAJMP

;Subru"bina de

SEG1:

PUSH

SETBCLR

SETBMOV

ROA,@ROA,#2GHTIMERl , ROTULOR2,VITEPSWA,POB,A

A,POB,AA,R3,MINIINICIO

CRO,#20H@RO , R3A?@ROMAXIMINICIO

A3BBCDDISPTDESCENSO

tiempo de espera de 1 segundo

PSW ; Conservar elPSW.

TCON.4 ; inicializa elPSW. 3 ; Selecciona

registros.PSW. 4R5,#24H ; Inicializa u

contenido de

LAZOO:

JNB

registro parala cuenta de 1 segundo.

TCON.5,LAZOO; Verifica si la bandera deTFO es 1L.

B24

CLR - TCON. 5 ; Borra la bandera deltemporizador 0.

DJNZ R5,LAZOO ; Decrementa el registro deconteo.

CLR TCON.4 ; Detiene la operación deltemporizador O.

MOV THO,#OOH ; Encera los bits mássignificativos.

MOV TLO,#OOH ; Encera los bits menossignificativos.

CLR TCON. 5 ; Borra la bandera deltemporizador O.

POP PSW ; Recupera el contenido dePSW.

RET

;Subrutina de tiempo de espera de 10 segundos

SEG10:

PUSH PSW ; Conserva el contenido dePSW.

CLR PSW.3 ; Se selecciona el banco 2 deregistros.

SETB PSW. 4 ;MOV RO,#OA3H ; Inicializa contador en 10

para el conteo de 10segundos.

LAZOS:

LCALL SEG1 ; Llamada a subrutina de 1segundo

DJNZ RO,LAZOS ; decrementa el registro deconteo.

POP PSWRET

;Subrutina de tiempo de espera de 15 segundos

SEG15:

PUSH PSWCLR PSW. 3SETB PSW. 4MOV RO,#OEH

LAZ01:

LCALL SEG'rlDJNZ RO,LAZ01

B25

POP PSWKET

;Subrutina de tiempo de espera de 30 segundos

SEG30:

PUSH PSWCLK PSW.3SETB PSW.4MOV R1,#1EH

LAZ02:

LCALL SEG1DJNZ R1?LAZ02POP PSWRET

;Subrutina de tiempo de espera de 50 segundos

SEG50:

PUSH PSWCLR PSW. 3SETB PSW.4MOV R2,#32H

LAZ03:

LCALL SEG1DJNZ R2,LAZOSPOP PSWKET

;Subrutina de apagado

APAGA:

MOV PO,#QFFH ; Coloca en todos los pines delos puertos 1L.

MOV Pl,ttOFFHMOV P234ÍOFFHMOV P3;tOFFHSJMP $ ; Se queda en un lazo infinito

esperando gue se resetearaal equipo.

END

; PROGRAMA PARA SER INSTALADO EN EL COMPUTADOR *; PERSONAL Y QUE PERMITE ESTABLECER LA COMUNICACIÓN *;PARA REGISTRO CONTINUO DE LOS VALORES DE PRESIÓN Y *; TEMPERATURA . *

PORT$ = "COMÍ : 300 ,N3 8,1, CSO ,DSO , CDO ,BIN"$ OPEN PORT$ FOR RANDOM AS 1

OPEN "A: VALOR. TXT" FOR OUTPUT AS #2* IN-I:CLS«

LÓCATE 1, 1INICIO: INPUT "DESEA RECEPCIÓN (S/N)- " ; A$IF UCASE$(A$) = "S" THEN.VUELVE: LÓCATE 3, 1

INPUT "PRESIONE (E) PARA EMPEZAR RECEPCIÓN-", B$3* B$ = UCASE$(B$)

IF B$ = "E" THENPRINT ttl, B$;

* LÓCATE 20, 40PRINT "PRESIONE (F)PARA FINALIZAR RECEPCIÓN"DOFIN$ - INKEY$C$ = UCASE$(FIN$)

IF C$ - "F" THENPRINT ttl, C$;DOIF-EOF(l) - O THENRF$ - INPUT$(1, 1)

IF RF$ - "F" THENLÓCATE 23, 20: COLOR O, 15PRINT "FIN DE RECEPCIÓN"

REÍ: . COLOR 7, OLÓCATE 24, 20INPUT "DESEA REINICIAR RECEPCIÓN ( S/N ) " ; D$IF UCASE$(D$) = "S" THENGOTO INIELSE

* GOTO REÍEND IF

* ELSE• BEEP

LÓCATE 23 , 20PRINT "NO ESTABLECIÓ FIN DE RECEPCIÓN"

END IFEND IF

' LOOP^ END IF

RP$ = INPUT$(1, 1)*.- . . . . PRINT, #2, ,,RP$;

IF ASC(RP$) = 80 THEN'PRINT "PRESIÓN"MEDIDA$ = INPüT$(l, 1)

• PRINT #2, MEDIDA$;

B27PRESIÓN = ASO(MEDIDA$)PRINT "P="; PRESIÓNELSEIF ASC(RP$) = 84 THENPRINT "TEMPERATURA"MEDIDA$ = INPUT$(1, 1)PRINT #2, MEDIDA$;TEMP - ASC(MEDIDA$)

e PRINT "T~"; TEMPEND IF

* - LOOPELSEBEEPGOTO VUELVEEND IF

ELSEBEEP

* GOTO INIEND IFGLOSE

•Cí

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'*.•£

Cl

PLACA N21 FUENTE DE PODER.

Nominac ion Cant idad

T 01

C 01

C2-C5

Ul

U2

U3

SW

FUSE

04

01

01

01

01

01

De ser ipc i ón

Transformador 30VA.Capacitor dealizado(filtro)6300 uF.Capacitores de 0.1uF.C.I. RS205LRectificador deonda completa de 2A.C.I. LM7805regulador positivode 5 V.•C.I. LM7812regulador positivode 12 V.S w i t c h d eencendido/apagado.Fusible deprotección 2 A.

PLACA N02 CIRCUITO DE CONTROL, SEÑALIZACIÓN Y DISPLAYS.

Descripción

C.I . ADC 0809c o n v e r s o ranalógico/digital.C.I.74LS244Buffer.C.I.74LS14 SchmittTrigger.C.I. Í8751Microcontrolador.C.I. 74LS138demultiplexer de 3a 8 lineas,C.I. 74LS151multiplexer.C.I. 74LS139demultiplexer de 2a 4 líneas.

.nación

Ul

U2

U3

U4 .

U6

U7

U8

Cantidad

01

04

01

01

01

01

02

C2

iminación

Ull

U13

LTS

QLED

SW

R8-R17

R18-R24

R25-R27

R28

C6

XIC8-C9

R30

CIO

Cantidad

01

01

03

0310

01

10

07

03

01

01

0102

01

01

Descripción

C.I. 74LS47decodificador BCD7 segmentos.C.I. 74LS04inversor.Displays de 7segmentos.

Transistores PNP.Diodos emisores deluz .Switch selector demodo.Resistencias delimitación de losLEDs. de 330 ohm.Resistencias de270 ohm.Resistencias de470 ohm.Resistencia de 8.2Kohm.Capacitor de 220PF.Cristal de 4 MHz.Capacitores de 40PF.Resistencia de 10Kohm.Capacitor de 10uF.

PLACA NS3 CIECÜITO DS COMüwICACION.

Nominación

U14Cll

C12

C13

C14

C15

Cantidad

0101

01

01

01

01

Descripción

C.I. MAX232Capacitor de 10uF.Capacitor de 10uF. a 6.3 V.Capacitor de 10uF. a 16 V.Capacitor de 10uF. a 16 V.Capacitor de 10uF. a 6.3.V.

C3

PLACA N9.4 CIRCaiTO DE ACTIVACIÓN DE MOTORES, VÁLVULAS,TRANSFORMADOR, BOMBA DE AGUA.

Nominación Cantidad Descripción

RELÉ . 08 Relés de 12 V.OPTO 08 C.I. ECG3041

optoacopladores.R1-R7 08 ' Resistencias de

330 ohm.

csno

jtra

TOTA

L

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DK LOS CIRCUITOSINTEGRADOS

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