viernes, 23 de marzo de 2018

ALUMBRADO DE ESCALERA CON LOGO 2º Parte

EL PROGRAMA DE CONTROL

En la entrada anterior, expliqué como hacer la conexión e instalación eléctrica en el edificio, para que funcione la iluminación de la escalera separada por plantas. En ésta nueva entrega, comentaré la manera de realizar el programa que controlará las luces de la escalera. Veamos como.

Para que el control de las luces de la escalera del edificio funcione, es necesario realizar un programa de control que posteriormente se implantará en la memoria del LOGO. El programa se puede realizar de dos formas si usamos un LOGO con pantalla, es decir, tecleando directamente el programa, usando las teclas de cursor, o usando el programa LOGO Soft Comfort creado por Siemens. Si el autómata es una unidad básica sin pantalla, no quedará más remedio que usar el software.

Sin embrago, y dado lo tedioso que es programar usando las teclas de cursor, en la unidad con pantalla, es mucho más sencillo y cómodo hacerlo usando el software. Además, si se usa el software, podemos tener la oportunidad de simular el programa para ver si éste tiene fallos de programación antes de transferirlo a la memoria del LOGO. El programa que se realice para controlar las luces de la escalera del edificio, puede ser tan complejo o simple como se quiera, dependerá de las necesidades de los vecinos del edificio, que a fin de cuentas son ellos los que usarán el alumbrado a diario. La versión de software que voy a usar para realizar el programa será la 7. Pero como se trata de un programa sencillo, pero muy efectivo, se puede usar cualquier versión del software, que en el momento de escribir ésto ya está en su versión 8. Como siempre, para realizar el programa, es mucho mejor dividirlo por secciones, recordar que un problema global es más fácil resolverlo si éste se divide en problemitas pequeños, asi podremos centrarnos, de una forma más certera, a las posibles complicaciones que surjan durante la programación.

1º SECCIÓN (Las Entradas)


Al igual que en el programa de control del arranque en estrella-triángulo, publicado anteriormente, este programa se hará por secciones, la diferencia está en que hay menos secciones que programar. 
La primera sección consistirá en insertar las entradas que van a usarse para la conexión de los pulsadores de cada planta, y su configuración. Así es que una vez abierto el programa y tengamos delante de nosotros la interfaz de programación, insertamos 5 entradas. Cuatro para cada una de las plantas y la quinta para el alumbrado continuo. Una vez que hayamos insertado las 5 entradas, tendremos algo parecido a lo que muestra la figura 7. Lo siguiente es configurar el comportamiento de esas entradas al funcionamiento de los pulsadores, ya que de forma predeterminada, las entradas, se comportan como interruptores. Para ello se hace clic, con el botón derecho del ratón sobre una de las entradas, y se mostrará el menú de la figura 8. En él seleccionamos “Propiedades del bloque…

Al hacerlo se mostrará la ventana de la figura 9. Hacemos clic sobre la pestaña “Simulación”, y seleccionamos la opción que se ve marcada en la figura 9. O sea, Pulsador (contacto normalmente abierto). De esta forma la entrada se comportará, en la simulación, como si de un pulsador real se tratase. Eso hay que repetirlo con todas las entradas, ya que no es posible seleccionarlas todas y aplicar esa propiedad de golpe. Una vez configurado el comportamiento de la entrada, hacemos clic en Aceptar, y cuando a todas las entradas se les haya aplicado esa configuración, podremos pasar a la 2º sección: El cuerpo del Programa.

2º SECCIÓN (El Cuerpo del Programa)


En ésta sección, programaré la parte que se encarga de gestionar las luces de cada planta de la escalera, y para ello vamos a la parte izquierda de la interfaz del programa, donde se encuentran las funciones de temporización. Figura 10.
  
Si te fijas en la figura 10, verás que hay un temporizador que precisamente se llama “Interruptor de Alumbrado para Escalera” (flecha roja de la figura 10) que sirve precisamente para esa función. Se podría usar el temporizador “Retardo a la Desconexión”, ya que un automático de escalera es, básicamente, un temporizador con retardo a la desconexión, pero vamos a usar la función de alumbrado de escalera.

Hacemos clic, por tanto, en dicha función y colocamos cuatro funciones en el lienzo de programación, para dejarlas tal y como muestra la figura 11. Una vez colocadas las cuatro funciones, hacemos clic, con el botón derecho del ratón, sobre una de éstas para que aparezca el menú contextual. Seleccionamos de ese menú “Propiedades del Bloque”, y ajustamos los parámetros tal y como muestra la figura 12.

Los ajustes que muestra la figura 12 son: Retardo a la Desconexión, es el parámetro principal y es el que hay que ajustar para determinar la duración de las luces encendidas. Se pueden seleccionar segundos, minutos u horas. Yo he seleccionado un tiempo de 1 minuto. Tiempo de advertencia, es el parámetro a ajustar en el caso de que se desee que la luz se encienda y apague brevemente, para indicar que el tiempo de encendido está próximo a expirar. Duración de la advertencia, es para determinar la duración del parpadeo de la luz antes de apagarse. En ambas solo se pueden ajustar segundos y minutos. No obstante, esos parámetros se suelen desactivar desmarcando la casilla Utilizar valores predeterminados para la advertencia previa, ya que no se suelen utilizar. Por consiguiente, el tiempo de advertencia y la duración de ésta se dejan como muestra la figura 12. Eso lo repetimos con las demás funciones de interruptor de alumbrado de escalera.

Seguimos con la construcción del programa insertando las funciones que muestra la figura 13. Esas nuevas funciones son las puertas lógicas AND o "Y", se encuentran en el apartado "Funciones básicas" en la parte izquierda de la interfaz del programa. Si te fijas en el último conector de cada una de ellas, verás que tienen un punto negro. Eso indica que esa entrada está "Negada", es decir, que si en esa entrada tenemos un 1 lógico, en realidad tendremos un cero lógico. O lo que es lo mismo, se invierte el resultado lógico. En la siguiente entrega explicaré el por qué de esa negación. Para poder negar entradas de una función, basta con posicionarse en la entrada de la función que queramos negar y se hace clic, con el botón derecho del ratón, para que aparezca el pequeño menú que se puede ver en la figura 13. En ese menú se puede apreciar, a la izquierda de la opción "Negar conector", el número 4. Eso hace referencia al conector de entrada 4 de la función AND seleccionada. Si hacemos clic sobre esa opción, el resultado es que en el conector 4 de la función seleccionada, aparecerá un punto negro indicando que ese conector en concreto está negado.  

 
Lo siguiente es insertar tres puertas lógicas más. Éstas son OR u “O”, y una vez insertadas hacemos lo propio con las salidas, insertando 4 y que darán servicio a cada una de las 4 plantas. Para ello hacemos clic en dicha función y después las insertamos en lienzo, haciendo clic con el botón izquierdo del ratón cuatro veces. El lienzo de programación deberá quedar, más o menos, como muestra la figura 14.



 
Ya solo nos queda, para terminar ésta sección, insertar las funciones que nos va a permitir realizar el encendido fijo de las luces de todas las plantas, para las labores de mantenimiento, por lo que una vez insertadas éstas, el programa quedará como muestra la figura 15.


En esa figura, la 15, podemos ver dos funciones nuevas: La marcada como B013 delante de la entrada I5. Se trata de un temporizador con retardo a la conexión configurado con 5 segundos. Para configurar el temporizador, solo hay que hacer clic, con el botón secundario del ratón, para que aparezca un menú contextual y seleccionar de él la opción Propiedades. Se mostrará una ventana como la de la figura 15.1, donde se puede ver como el temporizador está configurado a 5 segundos. Eso quiere decir que la función B013, activará su salida cuando en su única entrada haya un 1 lógico durante un tiempo de 5 segundos.

La segunda función, marcada con B014, se denomina Relé de impulsos. Esta función dispone de 3 entradas, pero solo se usarán la primera y la tercera. La salida de esa función, se activará cuando en la primera entrada, "Trg", se reciba un 1 lógico. Dicha salida se mantendrá activada aunque en la entrada "Trg" haya un cero lógico, con lo cual las luces de las cuatro plantas se mantendran encendidas. Para apagarlas, habrá que volver a mantener pulsado, durante 5 segundos, el pulsador que se conecte en la entrada I5. De ésta forma se garantiza que las luces no se podrán encender o apagar de forma accidental. Ahora le toca el turno a la 3º y última sección: El conexionado de todas las funciones insertadas.

3º SECCIÓN (Las Conexiones de las Funciones)


Una vez que se hayan insertado todas las funciones, le toca el turno al conexionado de éstas. Para ello, se hace clic en la herramienta Conectar, señalada con una flecha roja de la figura 16, y que se encuentra en la parte izquierda de la pantalla, en la barra de herramientas. También podemos pulsar la tecla F3 para activarla. Con esa herramienta seleccionada, posicionamos el cursor sobre una de las entradas o salidas de las funciones insertadas. Al acercar el cursor sobre cada una de esas entradas o salidas, aparecerá un pequeño cuadradito azul. Si ahora hacemos clic y arrastramos el ratón, sin soltar el botón izquierdo del ratón, aparecerá una línea de conexión que podremos llevar hasta el conector adecuado. Una vez en el conector de destino, bastará con soltar el botón del ratón para establecer la conexión entre ambos conectores. Una vez realizadas todas las conexiones, tendremos lo que muestra la figura 17.



Los conectores de color verde que se aprecian en la figura 17, representan conexiones con otros bloques. Se ha usado, para ello, la herramienta "Deshacer/Unir Conexión" (tecla F11) que tiene la forma de unas tijeras, y que se puede ver en la figura 16. Con esa herramienta podemos hacer que el lienzo de programación sea más claro y no haya líneas de conexión cruzando entre las funciones. Por ejemplo: Si observamos la 1º entrada del bloque B015, vemos que el conector verde hace referencia al bloque B001. Si ahora nos fijamos en el bloque B001, vemos que el conector verde hace referencia a la 1º entrada del bloque B015 (B015/1). O lo que es lo mismo, entre la 1º entrada del bloque B015 y la salida del bloque B001, existe una conexión eléctrica. Ésto es solo una cuestión cosmética para que no haya líneas cruzando por todo el lienzo, y éste sea más legible. En el caso de éste programa, los conectores afectados son las salidas de los bloques B001, B002, B003 y B004, y que están conectados a cada una de las cuatro entradas del bloque B015.

Hasta aquí ésta segunda entrada, en la próxima entrega, que será la última de la serie, podremos apreciar el funcionamiento del programa realizando una simulación del mismo, para comprobar si el programa está bien construido y no se producen fallos.

Ángel Tejedor
Instalador Domótico X10
Técnico en Automatización.



miércoles, 14 de febrero de 2018

ALUMBRADO DE ESCALERA CON LOGO

ALUMBRADO DE ESCALERA CON AUTÓMATA LOGO

El alumbrado de escalera de cualquier edificio destinado a viviendas esta controlado, casi en la mayoría de los casos, por uno, o varios, automáticos de escalera. Éste dispositivo electromecánico, imagen de la derecha, se activa cuando recibe un pulso de corriente proveniente de los pulsadores distribuidos por todas las plantas del edificio, y mantiene la luz encendida durante un tiempo programable. Cuando el edificio es pequeño, o con pocas plantas y pocas luminarias, suele bastar con instalar un único automático de escalera. Pero cuando el edificio tiene muchas plantas, o muchas luminarias, lo lógico es separar los circuitos para que cuando se active la luz, no se enciendan todas las luces del edificio a la vez, así se ahorra dinero en la factura de la luz y energía. El problema es que al separar los circuitos, no queda más remedio que instalar más automáticos de escalera (normalmente uno por planta). Lo malo de ésta solución es que es bastante cara, ya que de media, los automáticos de escalera, suelen tener un precio que oscila entre los 35 y los 70 euros, dependiendo de la marca y de sus prestaciones, por lo que si se trata de un edificio de 10 plantas, y hay que instalar un automático por planta, una simple multiplicación dará una idea del coste solo de los automáticos de escalera.
 
Para hacer que la iluminación de la escalera funcione de manera independiente por plantas, sin necesidad de instalar automáticos de escalera, lo mejor es recurrir a la instalación de un autómata programable como el LOGO. Aunque en un principio pueda parecer que el uso de un autómata es más caro que el uso de los automáticos convencionales, lo cierto es que cuando se tienen que instalar más de 2 automáticos, es mucho más barato instalar un autómata. Pero ¿cómo se conecta un autómata al alumbrado de la escalera? ¿cómo se conectan los pulsadores y las luminarias al autómata? Aunque pueda parecer muy complejo realizar la instalación del autómata, lo cierto es que es más sencillo de lo que parece, y en el único punto donde un electricista puede tener alguna complicación, sobre todo si nunca ha tenido la oportunidad de instalar un autómata programable, es en el momento de programar al autómata para que éste funcione como queremos que lo haga.
  

TRABAJOS PRELIMINARES 

Antes de proceder a liarse con la instalación, es muy recomendable realizar algunos trabajos preliminares. Lo primero de todo es inspeccionar la instalación existente y comprobar su antigüedad, ya que dependiendo de esa antigüedad habrá que reinstalar todo el cableado. Me explico: Si la instalación es muy antigua (antes de los años 70) nos encontraremos con el arcaico tubo Bergman, con las cajas de registro conocidas como "latas de atún" por su pequeño tamaño que recuerda a las latas que se comercializan de tres en tres de ese pescado,  y con cables cuyo aislante es de goma, cartón parafinado y la cubierta exterior es de tejido trenzado. En ese caso es mejor realizar la instalación nueva, aunque haya que hacerla en superficie usando canaleta. Si la antigüedad de la instalación es más moderna (posterior a los años 70 u 80) solo habrá que realizar una pequeña modificación en el cableado para adaptarla al autómata. En cualquier caso, ya sea una instalación antigua o más moderna, habrá que modificarla para que se pueda acomodar al LOGO.

1º PARTE, LA MODIFICACIÓN

Imaginemos que se trata de un edificio de 4 plantas, en el que ya existe un automático de escalera y que la instalación eléctrica está bajo normativa. En ese caso, cuando entra un vecino y pulsa cualquiera de los pulsadores de la escalera, las luces de todas las plantas se encienden a la vez. Bien, pues imaginemos que lo que los vecinos quieren es una instalación que funcione de forma independiente por planta, es decir, si un vecino va a la primera planta, al activar el pulsador del portal, solamente se deberían encender las luces del portal y la primera luminaria de la escalera. Cuando el vecino llegue a la primera planta, al activar el pulsador correspondiente, se encenderán las luces de esa planta. De esta forma, en el edificio, las luces de la segunda, tercera y cuarta planta permanecerían apagadas. Veamos como proceder.




El primer paso para hacer la modificación, consiste en planificar adecuadamente la nueva instalación: O sea, colocar, si procede, nuevas cajas de derivación, nuevas cajas de mecanismo y realizar la distribución del nuevo trazado por donde van a discurrir los tubos eléctricos. Repito; Si procede, porque es muy posible que se pueda aprovechar la infraestructura existente. Cuando toda esa planificación previa esté realizada, se procede así: Empezamos en la cuarta planta y se comienza instalando primero los cables de los pulsadores. Imaginemos que en cada planta del edificio hay tres pulsadores, como cada pulsador tiene dos contactos, por el tubo de cada uno de los pulsadores, se meten dos cables. Uno de color negro y otro de color marrón. El cable marrón es la fase y el cable negro es el que se conoce como vuelta de pulsadores. A la caja de derivación, donde se hacen las conexiones de la cuarta planta, llegarán por tanto seis cables, es decir, tres cables de color negro y tres cables de color marrón, como se ve en la figura 1, ya que hemos dicho que en cada planta hay tres pulsadores. Los cables negros se conectan, o empalman al cable de fase (el que trae la corriente), y los tres cables marrones se conectan entre sí.




Ahora vamos con los puntos de luz. La instalación de esos puntos es muy sencilla, imaginemos que en cada planta del edificio hay otras tres luminarias. Como todos los instaladores saben, a cada punto de luz llegan tres cables: Fase, neutro y el cable de tierra. Por lo tanto esos tres cables son los que hay que meter en el tubo desde cada luminaria hasta la caja de derivación. Eso significa que a la caja de derivación, aparte de los seis cables de los pulsadores, tendremos otros seis cables más (el cable de tierra va de paso): Es decir, tres cables azules (neutro) y tres cables grises que vienen de las luminarias, tal y como se ve en la figura 2. Una vez hechas las diferentes conexiones en la caja de derivación, tendremos: Tres cables negros que vienen de los pulsadores, y que están conectados a la fase. Tres cables marrones que son los vueltas de los pulsadores conectados entre sí. Tres cables azules que son los neutros y tres cables grises de las luminarias conectados entre sí.



Lo siguiente es meter los cables que faltan para conectarlos según muestra la figura 3. Es decir, tres cables negros que vienen de los pulsadores, y que están conectados a la fase. Tres cables marrones que son los vueltas de los pulsadores, conectados a otro cable marrón y que va conectado directamente a la entrada I4 del autómata. Tres cables azules conectados al neutro y otros tres cables grises, que son los que vienen de las luminarias, y que se conectarán a otro cable gris que irá a la salida Q4 del autómata. También llegarán a la caja de derivación, tres cables de color amarillo-verde, que es el cable de tierra. En la figura 3, los cables de tierra están representados por uno solo, ya que a efectos de conexionado del autómata, eso es irrelevante.

Las conexiones representadas en la figura 3, se harán en cada una de las cajas de derivación de cada planta del edificio, de forma que a la caja de derivación cercana al cuadro eléctrico donde se vaya a conectar el autómata, llegarán cuatro tubos (uno por planta) y dentro de cada uno de esos cuatro tubos irán cinco cables. Figura 4.

(NOTA: En la imagen 4 no están representados los cables de tierra, ya que éstos se conectan al borne de tierra). 

La conexión de esos cables son: Un cable marrón (vuelta de pulsadores) de la planta 1, que se conectará a la entrada I1 del autómata. Otro cable marrón de la planta 2, que va a la entrada I2. De la planta 3, otro cable marrón a la entrada I3, y otro cable marrón más de la planta 4, que va a la entrada I4 del autómata. Los cables azules, que vienen de las lámparas, se conectan todos al neutro. El cable gris, que viene de las lámparas de la planta 1, se conectará a la salida Q1 del autómata, otro cable gris, de la planta 2, va a la salida Q2. De las plantas 3 y 4, los cables grises se conectarán a las salidas Q3 y Q4 respectivamente. Por último, los cables negros de los pulsadores, se conectan todos a la fase, así les llegará corriente a todos los pulsadores del edificio.

(NOTA: Aunque no está representado en la figura 4, el cable marrón del pulsador del portal, también se conectará a la entrada I1 del autómata, mientras que el cable negro irá a fase.)

Si se repasa todo cuidadosamente, nos damos cuenta que a las lámparas no le llega ninguna fase, entonces ¿cómo es posible que las luces se enciendan? Pues porque la fase para las lámparas, en lugar de conectarla a éstas, se conecta directamente a las salidas del autómata, como se ve en la figura 5. De ésta forma al activarse la salida correspondiente, las lámparas conectadas a esa salida tendrán la corriente que les falta para encenderse.
 
En la figura 6 se pueden ver como están conectadas las entradas en el LOGO. Los cables marrones son los que vienen de los pulsadores de cada planta, y los cables grises, son los que van del LOGO a las luminarias. En la misma figura observamos como está alimentado, eléctricamente el LOGO, y que forzosamente tiene que estar alimentado a través de un interruptor magnetotérmico de 10 A, ya que el LOGO carece de protección contra cortocircuitos. También observamos como el cable de fase, aparte de alimentar al LOGO, también alimenta a las salidas del LOGO y a los pulsadores de cada planta.

(NOTA: En la figura 6 falta el cable que va conectado a la entrada I5, y que es el encargado de activar el alumbrado continuo para el mantenimiento de las luminarias. Solo habrá que instalar un pulsador de carril DIN en el cuadro, donde esté instalado el LOGO. Su conexionado es muy simple, un cable de fase a un borne del pulsador y otro cable del borne libre del pulsador, a la entrada I5 del LOGO.)

Una vez terminadas y comprobadas todas las conexiones eléctricas, lo que queda es hacer el programa que hará que el autómata realice las funciones de automático de escalera. El programa de control que se inserte en la memoria del LOGO, funcionará exactamente igual a como lo harían los automáticos convencionales de escalera, es decir, que también se puede individualizar la duración de encendido de las luminarias. Por ejemplo, en la planta 1 la duración del encendido de las luminarias, se podría fijar para que se apaguen en 2 minutos, mientras que en la planta 2 podrían estar encendidas durante un 1 minuto, solo es cuestión de adaptar la programación de control a las necesidades del edificio y de sus habitantes. Y aunque parezca que me repito, la ventaja de instalar un LOGO en lugar de los automáticos de escalera, es evidente. Para individualizar el encendido de cada una de las plantas de éste imaginario edificio, habría que instalar 4 automáticos de escalera, mientras que si se usa un LOGO solo hay que instalar un único dispositivo. Y si el edificio tuviese más plantas, 5, 6 ó 7 por ejemplo, bastaría con acoplarle al LOGO un módulo de ampliación, figura 7, que cuenta con cuatro entradas y cuatro salidas. Con lo que el total de entradas y salidas del LOGO serían 12 entradas y 8 salidas.

En la próxima entrega hablaré del programa de control realizado en el software LOGO Soft Comfort en su versión 7, pero como se trata de un programa sencillo, éste se puede realizar en cualquier versión del software, que en el momento de escribir ésto ya está en su versión 8.


Ángel Tejedor
Instalador Domótico X10
Técnico en Automatización