TUNEL DE LAVADO

TRABAJO OBLIGATORIO AUTMATAS PROGRAMABLES

SEAS

15/07/2013

PROYECTO DE EJECUCIN DE TUNEL DE LAVADO PARA VEHCULOS

TRABAJO OBLIGATORIOAUTMATAS PROGRAMABLES

1.EnunciadoSe trata de disear y programar el funcionamiento de un pequeo tren de lavado para coches.El tren de lavado ser para un solo coche,no en continuo y dispone de 5 pasos:Antes de proceder a realizar el lavado del coche, se seleccionar el tipo de lavado, que puede ser una de estas 4 opciones:1. Lavado + aclarado + secado2. Opcin 1 + Espuma3. Opcin 1 + Encerado4. Opcin 2 + EnceradoEl coche avanzar a cada una de las posiciones y se detendr, una vez realizada cada operacin, el coche avanza al siguiente punto.

TUNEL DE LAVADO

Fig 1

Cada una de las opciones excluye a las otras.Cada paso del proceso estar controlado por la deteccin del coche por los correspondientes detectores de posicin.Los elementos lquidos ( agua, espuma) sern aportados mediante la apertura de electrovlvulas y el secado mediante el accionamiento de un motor de bomba de secado.Cada etapa durar un tiempo fijo y slo se activar si est seleccionado segn la opcin de lavado.

Indice de figuras

Figura 1 Enunciado Pg 2Figura 2 Esquema de semforos Pg 6Figura 3 Situacin de los sensores Pg 10Figura 4 Configuracin de Entradas / Salidas Pg 12Figura 5 Listado de entradas Pg 14Figura 6Listado de salidas Pg 14Figura 7 Listado de marcas Pg 15Figura 8 Listado de temporizadores Pg 15

ndice

1. Enunciado Pg 22. Solucin adoptada Pg 63. Problemas,situaciones de emergencia y soluciones Pg 94. Dispositivos y componentes Pg 105. Seleccin del autmata programable Pg 126. Listado de entradas / salidas Pg 147. Grafcet Pg 168. Programacin Pg 18

Bibliografa

www.isa.uniovi.es( Grupo Genia)www.eyna.euwww.siemens-industry.comwww.todoelectrnica.comwww.rua-ua.esApuntes de la asignatura Autmatas programables. SEAS.

2.Solucin adoptada

El tnel de lavado de vehculos proyectado, consta de 6 estaciones diferenciadas:Estacin de inicioEstacin de lavadoEstacin de espumaEstacin de aclaradoEstacin de enceradoEstacin de secadoCada una de ellas consta , adems de la maquinaria necesaria para realizar cada servicio , de los elementos siguientes:1. CELULA FOTOELCTRICA que detecta cuando el vehculo est en una posicin ptima para realizar cadaestacin.2. LUZ ROJA que informa al vehculo que debe detenerse y permanecer parado hasta que la luz roja sea sustituida por una de color verde.3. LUZ VERDE que informa al vehculo de que debe avanzar.

Fig 2 Esquema de semforos

Inicio lavado espuma aclarado encerado secado

Detector fotoelctricoLuz roja Luz verde El primer paso del lavado es situar el vehculo en la zona de inicio:Se encuentra activa la luz roja ( Detenerse)Se pulsa el botn de MARCHASe selecciona una opcin de lavadoEl sistema comprueba que todas las estaciones se encuentran despejadasTodas las estaciones se ponen a verde ( avanzar)El coche llega a la estacin de lavado y es detectadoPara cualquier opcin elegida:Se activa la luz roja de inicio para impedir que entre otro vehculo(tnel ocupado)Se desactiva la luz verde de la estacin de lavadoSe activa la luz roja de la estacin de lavado (detenerse)Comienza el lavado y se prolonga durante 1 minutoAl finalizar,comprueba que la estacin siguiente est despejada, y si lo est:Activa la luz verde de la estacin de lavado ( Avanzar)El coche llega a la estacin de espuma, donde es detectado.El sistema comprueba que est encendida la luz roja de inicio,y que est pulsado MARCHA .Si hemos elegido las opciones 1 o 3 , la luz permanecer en verde, indicando que debemos continuar sin detenernos en esta estacin,la estacin ESPUMA permanecer inactiva.Si hemos elegido las opciones 2 o 4, se activar la luz roja, indicndonos que debemos detenernos en la estacin ESPUMA.El sistema esperar5 segundos, una vez encendida la luz roja, antes de abrir la electrovlvula de espuma .Empezar el enjabonado y se prolongar durante 1 minuto.Al finalizar,comprobar que la siguiente estacin ( ACLARADO ) se encuentra despejada.Activar la luz verde de la estacin de espuma indicando que debe avanzar a la siguiente estacinCuando el coche es detectado en la estacin de ACLARADO :El Sistema comprueba que est pulsado el botn de MARCHA y que la estacin anterior est libre.Para cualquier opcin de lavado elegida:Se activa la luz roja de la estacin de ACLARADO (Detenerse)Empieza inmediatamente el aclarado mediante la apertura de la electrovlvula y se prolonga durante 1 minuto.Al finalizar el aclarado, el sistema comprueba que la estacin siguiente( ENCERADO ) est despejada.Si ENCERADO est despejado:Enciende la luz verde de la estacin actual (ACLARADO )indicndonos que avancemos.Al llegar a la estacin de ENCERADO, comprueba que la luz verde de la estacin anterior est activa y que la luz roja de INICIO est activa tambin.Tambin comprueba que est pulsado el botn de MARCHA pero no el de PARO.Si hemos elegido la opcin 1 o 2 ,la luz verde de la estacin ENCERADO permanecer activa,indicando que el coche no debe detenerse en esta estacin.La estacin ENCERADO permanece inactivaSi hemos elegido la opcin 3 o 4 , se activar la luz roja de la estacin ENCERADO ( Detenerse)El sistema espera 5 segundosSe abre la electrovlvula de la cera ,prolongndose el encerado durante 2 minutos.El sistema comprueba que la estacin de SECADO est libreSi est libre , activa la luz verde de la estacin de ENCERADO.El coche avanza y llega a laestacin de secado, donde es detectado por la clula.El sistema vuelve a comprobar que se encuentra encendida la luz roja de inicio y que la estacin anterior no est activa, por estar en verde.Comprueba botones de marcha y paroPara cualquier opcin pulsada, enciende la luz roja de la estacin de SECADO,indicando al vehculo que se encuentra ya en la posicin ptima para la ejecucin de secado.Empieza el secado y se prolonga durante dos minutos.Al finalizar, se activa la luz verde de la estacin de SECADO, con el texto: BUEN VIAJE.

3 . Problemas, situaciones de emergencia y soluciones:

. Pulsando en cualquier momento el botn de PARO , se inactivan automticamente todas las estaciones(electrovlvulas y bombas), permaneciendo las luces indicativas en el mismo estado .Por lo tanto,el sistema puede reanudar el lavado en el momento en que se desactiva el botn de PARO. Pulsando el botn de PARO DE EMERGENCIA, se desactivan automticamente todas las estaciones y luces, debindose desalojar el tnel y volver a empezar el circuito desde el principio, tras desactivar EMERGENCIA y activar MARCHA.. El semforo en rojo de la estacin INICIO, impide que entre algn vehculo cuando otro ya se encuentre en el interior.En el caso de que se hiciera caso omiso de esta seal, el primer coche no vera afectado su lavado, pero el segundo coche no activara las estaciones y por lo tanto no se limpiara..El sistema no permite que dos vehculos coincidan en una misma estacin en ningn caso.. Al principio de cada ciclo, se comprueba que el tnel est despejado en su totalidad. Si algo o alguien se introduce en el tnel durante laejecucin del lavado, desde el INICIO o entrando directamente en cualquier estacin, no interrumpe el ciclo ni activa ninguna estacin.

4. Dispositivos y componentes:

a. Sensores:Instalaremos 1 sensor ptico de retrorreflexin en cada estacin, incluida la de inicio.Cada sensor se instalar de forma que detecte la posicin ptima del vehculo para realizar cada estacin.boquillassemforo

sensorFig 3 Situacin de los sensores.

El modelo elegido es el VELLEMAN pem 10 d:

tensin de entrada universal AC/DCresistente al agua segn IP66salida N.A.cable 1.8msoporte de montaje y tornillos incluidosEspecificacionesdeteccin: retrorreflexinalcance: 10mtensin de entrada: AC/DC 12~250V 10%tiempo de respuesta: 5 - 100mselemento emisor: LED IRindicador de operacin: LED amarillo (se ilumina si se interrumpe el rayo)dimensiones: 20 x 39 x 63mmcorriente de consumo: 50mAmtodo de salida: salida de relcorriente de contacto: 1A/250VACiluminacin:luz artificial: < 10000luxluz solar: < 30000luxmtodo de conexin: cable multifilar (marrn/azul/blanco/negro/gris)resistencia al ruido: 1500Vpp/1smaterial:caja: PClente: PCtemperatura de funcionamiento: de -10 a +55Cresistente al agua: IP-66b. ElectrovlvulasSe instalarn electrovlvulas monoestables servoasistidas en las estaciones de lavado y aclarado.Se instalarn electrovlvulas monoestables de accin directa en las estaciones de espuma y encerado.c. Bomba de secadoSe instalar el secador AIR CANNON de EYNA, con una potencia de 50 CV y 5 salidas de aire, gobernado mediante un contactor siemens simatic 3rt 1056-6ap36d. Pilotos color verdee. Pilotos color rojof. Interruptor de MARCHAg. Interruptor de PAROh. Interruptor de EMERGENCIA tipo seta.

5. Seleccin del autmata programable

FUNCIONES SENSORES PRE-ACCIONADORES AUTMATAPROGRAMABLEINTERFACESINICIO/PARO .1 Pulsador: MAR.1Pulsador: PAR.1 Pulsador : EM.1 Sensor: SIN.1 pulsador OP1.1 pulsador OP2.1 pulsador OP3.1 pulsador OP4 .1 piloto: RIN.1 piloto : VIN. 8 entradas 24 Vcc DIGITAL. 2 salidas 24 Vcc DIGITALLAVADO . 1 Sensor: SLA .1 piloto: RLA.1 piloto: VLA. 1electrovlvula monoestable: ELA .1 entrada 24 Vcc DIGITAL.3 salidas 24 Vcc DIGITALESPUMA .1 Sensor : SES .1 piloto RES.1 piloto VES.1 electrovlvula monoestable :EES .1 entrada 24 Vcc DIGITAL.3 salidas 24 Vcc DIGITALACLARADO .1 Sensor : SAC .1 Piloto RAC.1 Piloto VAC.1 electrovlvula monoestable : EAC .1 entrada 24 Vcc DIGITAL.3 salidas 24 Vcc DIGITALENCERADO .1 Sensor : SEN .1 Piloto REN.1 Piloto VEN.1 electrovlvula monoestable : EEN .1 entrada 24 Vcc DIGITAL.3 salidas 24 Vcc DIGITALSECADO .1 Sensor : SSE .1 Piloto RSE.1 Piloto VSE.1 conmutador CSE .1 entrada 24 Vcc DIGITAL.3 salidas 24Vcc DIGITALCOMUNICACIONES .1 Puerto de comunicaciones serie entre PLC y PC

Fig 4 Configuracin de entradas/salidas del PLC

De la columna AUTMATA PROGRAMABLE INTERFACES de la figura 4, resulta la configuracin del PLC siguiente:

Entradas, salidas y puertos de comunicaciones necesarios:. 13 entradas digitales de 24 Vcc. 17 salidas digitales de 24 Vcc , 0,5 A. 1 puerto de comunicaciones serie asncrono

CPU S7 314 IFMSuministro de corriente(PS)30mdulos de seales (SM)Procesador de comunicaciones (CP)4 bastidores conectados mediante mdulos de interconexin (IM)PC con el paquete de software STEP 7

6. Listado de entradas / salidasENTRADASMAR E 125.0 PULSADOR MARCHAPAR E 125.1 PULSADOR PAROOP1 E 124.1 PULSADOR OPCIN 1OP2 E 124.2 PULSADOR OPCIN 2OP3 E 124.3 PULSADOR OPCIN 3OP4 E 124.4 PULSADOR OPCIN 4EME E 125.2 PULSADOR EMERGENCIASIN E 126.1 SENSOR INICIOSLA E 126.2 SENSOR LAVADOSES E 126.3 SENSOR ESPUMASAC E 126.4 SENSOR ACLARADOSEN E 126.5 SENSOR ENCERADOSSE E 126.6 SENSOR SECADO

Fig 5 Listado de entradasSALIDASRIN A 126.1 LUZ ROJA INICIORLA A 126.2 LUZ ROJA LAVADORES A 126.3 LUZ ROJA ESPUMARAC A 126.4 LUZ ROJA ACLARADOREN A 126.5 LUZ ROJA ENCERADORSE A 126.6 LUZ ROJA SECADOVIN A 125.1 LUZ VERDE INICIOVLA A 125.2 LUZ VERDE LAVADOVES A 125.3 LUZ VERDE ESPUMAVAC A 125.4 LUZ VERDE ACLARADOVEN A 125.5 LUZ VERDE ENCERADOVSE A 125.6 LUZ VERDE SECADOELA A 124.2 ELECTROVLVULA LAVADOEES A 124.3 ELECTROVLVULA ESPUMAEAC A 124.4 ELECTROVLVULA ACLARADOEEN A 124.5 ELECTROVLVULA ENCERADOCSE A 124.6 CONMUTADOR SECADO

Fig.6 Listado de salidas

MARCAS /VARIABLES DE ESTADO

LAV M 0.1 LAVADOESP M 0.2 ESPUMAACL M 0.3 ACLARADOENC M 0.4 ENCERADOSEC M 0.5 SECADO

Fig 7 Listado de marcas

TEMPORIZADORES

T1 TIEMPO DE LAVADOT2 TIEMPO ESPERA PARA INICIO ESPUMAT3 TIEMPO DE ESPUMAT4 TIEMPO DE ACLARADOT5 TIEMPO DE ESPERA PARA ENCERADOT6 TIEMPO DE ENCERADOT7 TIEMPO DE SECADO

Fig.8 Listado de temporizadores

7. Grafcet

Pulsado cualquier opcinPulsado MARCHANo pulsado PAROTnel despejado

Pulsado OP 2 o 4Pulsado MARCHANo pulsado PARO OP1 o OP3Ha pasado 1 minuto MARCHAESPUMA libre No PAROCoche en ESPUMA 5 seg 1 MinACLARADO libCoche en ACL.

Cualquier opcinPulsado MARCHANo pulsado PAROHa pasado 1 minACLARADO lbreCoche en ACLARADO

Pulsado OP 3 o 4Pulsado MARCHA OP 1 /2No pulsado PARO MARHa pasado 1 min. NO PARENCERADO libre 1 MINCoche en ENCERADO coche5 seg CERA lib

Cualquier opcinPulsado MARCHANo pulsado PAROHan pasado 2 minSECADO libreCoche en SECADO

2 MINUTOS

8. Programacin

U E 125.0 // Si est pulsado MARCHA //UN E 125.0 // Y no est pulsado PARO //U A 126 // Y est encendida la luz roja de INICIO//U E 126 // Y hay un coche esperando//U (O E 124.1 // Y est pulsada la opcin 1//O E 124.2 // O la opcin 2//O E 124.3 // O la opcin 3 //O E 124.4 // O la opcin 4//)UN E 126.2 //LAVADO libre//UN E 126.3 //ESPUMA libre//UN E 126.4 // ACLARADO libre//UN E 126.5 //ENCERADO libre//UN E 126.6 // SECADO libre //R A 126.1 // Apaga la luz roja de INICIO //S A 125.1 // Enciende luz verde de INICIO //S A 125.2 // Enciende luz verde de LAVADO //S A 125.3 // Enciende luz verde de ESPUMA //S A 125.4 // Enciende luz verde de ACLARADO //S A 125.5 // Enciende luz verde de ENCERADO //S A 125.6 // Enciende luz verde de SECADO BUEN VIAJE //U E 126.2 // Si el sensor de la estacin LAVADO detecta el coche//U A 125.1 // Y est encendida luzverde de INICIO//UN E 125.1 // Y no est pulsado el botn de PARO //U E 125.0 // Y est pulsado MARCHA//S A 126.2 // Se enciende luz roja de LAVADO //R A 125.2 //Se apaga la luz verde de LAVADO //R A 125.1 //Se apaga la luz verde de INICIO //S A 126.1 // Se enciende luz roja de INICIO //S M 0.1 //Se inicia el proceso de lavado//U M 0.1 // Si se ha abierto//L S 5T # 1M //Cuenta 1 minuto//S E T1 // Con el contador 1//U T 1 // Cuando acabe de contar//R T 1 //Resetea el contador//R M 0.1 // Fin del proceso de lavado//UN E 126.3 //Si no hay nada en la estacin de ESPUMA //S A 125.2 // Se activa la luz verde de la estacin de LAVADO //R A 126.2 // Se apaga la luz roja de la estacin de LAVADO //U E 126.3 // Si el coche es detectado por el sensor de la estacin ESPUMA //U A 125.2 // Y est activa la luz verde de LAVADO //U A 126.1 // Y est activa la luz roja de la estacin INICIO //U E 125.0 // Y est pulsado el botn MARCHA //UN E 125.1 //Y no est pulsado PARO //U E 124.2 // Y est pulsada la opcin 2//U (E 124.4 // O la opcin 4 //)R A 125.3 // Apaga la luz verde de la estacin ESPUMA //S A 126.3 // Enciende la luz roja de la estacin ESPUMA //U A 126.3 // Si se ha encendido la luz roja ESPUMA //L S 5T # 5S // Espera 5 segundos//S E T 2 // Con el temporizador 2//U T 2 // Cuando acabe de contar//RT 2 // Resetea el contador 2//S M 0.2 // Se inicia el proceso de ESPUMA //U M 0.2 // Si se ha iniciado //L S 5 T # 1M // Cuenta 1 minuto //S E T 3 // Con el temporizador 3//U T 3 // Cuando acabe de contar //R T 3 // Resetea el temporizador 3 //R M 0.2 // finalizael proceso de ESPUMA //U N E 126.4 // Y si est libre la estacin de ACLARADO //R A 126.3 //Apaga la luz roja de la estacin ESPUMA //S A 125.3 //Enciende la liz verde de la estacin ESPUMA //U E 126.4 // Y si el sensor de la estacin ACLARADO detecta un vehculo //U E 125.0 // Y est activado el botn MARCHA //UN E 125.1 // Y est desactivado el botn de PARO //U (O E 124.1 // Y est pulsada la opcin 1 //O E 124.2 // O la opcin 2 //O E 124.3 // O la opcin 3 //O E 124.4 // O la opcin 4 //)U A 125.3 // Y est encendida la luz verde de la estacin ESPUMA //R A 125.4 // Apaga la luz verde de la estacin ACLARADO //S A 126.4 // Enciende la luz roja de la estacin ACLARADO //S M 0.3 // Inicia el proceso de ACLARADO //U M 0.3 // Si ha iniciado ACLARADO //L S 5 T #1M // Cuenta 1 minuto //S E T 4 // Con el temporizador 4//U T 4 // Cuando acabe de contar //R T 4 // Resetea el temporizador 4//R M 0.3 // Finaliza el proceso ACLARADO //U N E 126.5 // Y si la estacin de ENCERADO est libre //R A 126.4 // apaga la luz roja de la estacin de ACLARADO //S A 125.4 // Enciende la luz verde de la estacin de ACLARADO //U E 126.5 // Y si el sensor de la estacin ENCERADO detecta un vehculo //U A 125.4 // Y est encendida la luz verde de la estacin ACLARADO //U A 126.1 // Y est activa la luz roja de INICIO //U E 125.0 // Y est pulsado MARCHA //UN E 125.1 // Y no est pulsado PARO //U E 124.3 // Y est pulsada la opcin 3 //U (O E 124.4 // O la opcin 4 //)R A 125.5 // Apaga la luz verde de la estacin ENCERADO //S A 126.5 // Enciende la luz roja de laestacin ENCERADO //U A 126.5 // Si se ha encendido la luz roja de ENCERADO //L S 5 T # 5S // Espera 5 segundos //S E T 5 // Con el temporizador5//U T 5 // Cuando acaba de contar //R T 5 // Resetea el temporizador 5//S M 0.4 // Inicia el proceso de ENCERADO //U M 0.4 // Si se ha iniciado el proceso de ENCERADO //L S 5 T # 2 M // Cuenta 2 minutos//S E T 6 // Con el temporizador 6//U T 6 // Cuando acaba de contar //R T 6 // Resetea el temporizador 6//R M 0.4 //Finaliza el proceso de ENCERADO //UN E 126.6 // Si la estacin SECADO est libre //R A 126.5 // Apaga la luz roja de la estacin ENCERADO //S A 125.5 // Enciende la luz verde de la estacin ENCERADO //U E 126.6 // Si el sensor de la estacin SECADO detecta un vehculo //U A 125.5 //Y est encendida la luz verde de ENCERADO //U A 126.1 // Y est encendida la luz roja de la estacin INICIO //U E 125.0 // Y est pulsado MARCHA //UN E 125.1 // Y no est pulsado PARO //U (O E 124.1 // Y est pulsada la opcin 1 //O E 124.2 // O la opcin 2 //O E 124.3 // O la opcin 3 //O E 124.4 // O la opcin 4 //)R A 125.6 // Apaga la luz verde de la estacin SECADO //S A 126.6 // Enciende la luzroja de la estacin SECADO //U A 126.6 // Si se ha encendido la luz roja de SECADO //S M 0.5 // Inicia el proceso de SECADO //U M 0.5 //Si ha iniciado el proceso de SECADO //L S 5 T#2 M // Cuenta 2 minutos//S E T 7 // Con el temporizador 7 //U T 7 // Cuando acaba de contar //R T 7 // Resetea el temporizador 7 //R M 0.5 // Finaliza el proceso de secado //R A 126.6 // Apaga la luz roja de la estacin de SECADO //S A 125.6 // Enciende la luz verde de laestacin de secado BUEN VIAJE //U E 125.0 // Si se activa el pulsador PARO //R M 0.1 // Interrumpe el proceso de LAVADO //R M 0.2 // Interrumpe el proceso de ESPUMA //R M 0.3 // Interrumpe el proceso de ACLARADO //R M 0.4 // Interrumpe el proceso de ENCERADO //R M 0.5 // Interrumpe el proceso de SECADO //U E 125.2 // Si se activa el pulsador EMERGENCIA //R M 0.1 // Interrumpe el proceso de LAVADO //R M 0.2 // Interrumpe el proceso de ESPUMA //R M 0.3 // Interrumpe el proceso de ACLARADO //R M 0.4 // Interrumpe el proceso de ENCERADO //R M 0.5 // Interrumpe el proceso de SECADO //R A 125.1 // A paga la luz verde de INICIO //R A 125.2 // Apaga la luz verde de LAVADO //R A 125.3 // Apaga la luz verde de ESPUMA //R A 125.4 // Apaga la luz verde de ACLARADO //R A 125.5 // Apaga la luz verde de ENCERADO //R A 125.6 // Apaga la luz verde de SECADO //R A 126.2 // Apaga la luz roja de LAVADO //R A 126.3 // Apaga la luz roja de ESPUMA //R A 126.4 // Apaga la luz roja de ACLARADO //R A 126.5 // Apaga la luz roja de ENCERADO //R A 126.6 // Apaga la luz roja de SECADO //U M 0.1 // Si se activa la marca 0.1 //= A 124.2 // Se abre la electrovlvula de la estacin de LAVADO //U M 0.2 // Si se activa la marca 0.2 //= A 124.3 // se abre la electrovlvula de la estacin de ESPUMA //U M 0.3 // Si se activa la marca 0.3 //= A 124.4 // Se abre la electrovlvula de la estacin de ACLARADO //U M 0.4 // Si se activa la marca 0.4 //= A 124.5 // Se abre la electrovlvula de la estacin de ENCERADO //U M 0.5 // Si se activa la marca 0.5 //= A 124.6 // Se enciende la bomba de secado //

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