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

lunes, 27 de febrero de 2017

8º PARTE. LA TRANSFERENCIA

LA TRANSFERENCIA DEL PROGRAMA

Ahora que ya tenemos el programa arregladito y guapetón, y que hemos comprobado que funciona sin fallos y sin problemas, lo que queda es transferir el programa desde el ordenador hasta la memoria del autómata.

Para realizar la transferencia del programa, se necesita un cable especial como muestra la imagen de la derecha. Ese cable tiene un conector USB normal, por un lado, y un conector específico para LOGO en el otro lado. Tal y como muestra la foto de la izquierda.




Tan pronto se conecte el cable y se energice el LOGO, en la pantalla del ordenador aparecerá un mensaje indicando que la conexión se ha establecido. Ahora si se hace clic en el programa, sobre el botón Herramientas, se desplegará un menú cuya primera opción se llama Transferencia. Al poner el ratón sobre esa opción se desplegará un segundo menú con más opciones. La opción que nos interesa es la que se llama PC > LOGO, tal y como se ve en la imagen de la derecha.


Antes de hacer la transferencia del programa, es conveniente asegurarnos de que la versión del autómata coincida con la versión activa en el programa Logo Soft Confort, de lo contrario la transferencia no funcionará y no podremos comunicarnos con el autómata. Imaginemos que la versión del LOGO que tenemos es la 0BA6. Pues bien, habrá que hacer doble clic, en la zona de la pantalla, que está señalando la flecha roja en la imagen de la derecha.






Al hacerlo aparecerá una pantalla que nos indica las versiones de LOGO que puede soportar el software, Tal y como puede verse en la imagen de la izquierda. En ella y señalado con una flecha azul, podemos comprobar si la versión activa en el programa es la misma que la versión del autómata al que queremos hacer la transferencia. Si por alguna razón la versión no coincidiera, bastaría con hacer clic en la imagen que representa al autómata. A la derecha de la ventana, se mostrará una descripción con todos los recursos que tiene la versión de LOGO seleccionada. Cuando esa versión coincida con el autómata que tengamos, se hace clic en Aceptar y listos.

Lo siguiente es conectar el cable de comunicación LOGO - PC y dejar que el software detecte a éste último. Cuando el software lo haya detectado, se hace clic sobre la opción mencionada en el párrafo del principio, es decir PC > LOGO. Al hacer clic sobre esa opción, el programa pregunta que el autómata no se encuentra en modo Stop, y que si desea ponerlo en ese modo. Al responder afirmativamente, empieza la transferencia del programa a la memoria del autómata. Cuando termina la transferencia, aparece una ventana informando al usuario que el dispositivo se encuentra en modo Stop, y si quiere ponerlo en modo Run. Al responder afirmativamente, el software pone el autómata en ese modo, y si ahora se pulsa el botón de marcha el motor comenzará a funcionar exactamente igual que en la simulación.

Es muy recomendable que antes de hacer la transferencia del programa, estén hechas tanto las conexiones de fuerza del motor, como las conexiones de la maniobra, es decir, que el autómata tenga todas las conexiones de las entradas y salidas realizadas.

Con éste software, también podemos comunicarnos con el LOGO al revés, es decir, que si se necesita ampliar el programa, una vez conectado el autómata al PC solo habrá que hacer clic sobre la opción LOGO > PC del menú Herramientas. En ese momento el programa pondrá el autómata en Stop y comenzará la transferencia del programa al PC. Al finalizar la transferencia, en el lienzo de programación del software, se verá una copia del programa que está en la memoria del LOGO. A partir de ese momento se podrá editar para su ampliación o edición.

CONCLUSIÓN

Desde que aparecieron los autómatas programables, tanto en los cuadros de maniobra industriales, como en los cuadros eléctricos de las viviendas, la automatización es más sencilla de realizar y sobre todo es más económica. Ya no es necesario estar horas y horas realizando el cableado en un cuadro eléctrico, ahora basta con programar la tarea que queramos que haga el circuito eléctrico o el automatismo, e implementarlo en la memoria del autómata. 

Refiriéndonos al ámbito doméstico, un solo autómata LOGO es capaz de controlar persianas, luces o cualquier otro circuito eléctrico de la vivienda susceptible de ser automatizado, De ésta forma, se podrán abaratar considerablemente los montajes eléctricos.

Y hasta aquí la serie de entregas relacionadas con la automatización con el microautómata LOGO. Solo espero que las entregas anteriores hayan sido de utilidad a quienes las hayan leído.


Ángel Tejedor
Instalador Domótico X10
Técnico en Automatización

jueves, 17 de noviembre de 2016

7º PARTE. LA SIMULACIÓN DEL PROGRAMA

LA SIMULACIÓN

Ya tenemos el programa hecho. Hemos comprobado que las conexiones están correctamente hechas, o por lo menos así lo creemos. Pero vamos a asegurarnos simulando el funcionamiento del programa. Pero ¿qué es eso de la simulación? ¿Y para qué sirve?
La simulación no es más que realizar, bajo unas condiciones controladas, el funcionamiento del programa sin riesgos para éste, para las personas o las cosas. Y sirve para incorporar situaciones que provoquen algún fallo en el diseño del programa, o en la parametrización de los diferentes bloques de función. También es posible detectar conexiones mal hechas entre los diferentes bloques que conforman el programa, o que simplemente hallamos pasado por alto.

Lo que tenemos en éste momento en la pantalla del ordenador, es el programa realizado en vista diseño, es decir, que podemos cambiar, editar, suprimir o alterar cualquier elemento que forme parte del programa, así como la edición de los parámetros de algunos de los bloques de función. Por tanto tenemos que cambiar de vista e irnos a la vista de simulación. Para ello basta con pulsar la tecla F3 para que el aspecto del programa cambie y se muestre como se ve en la figura 1. 

Al pasar al modo de simulación, tanto las conexiones como los bloques con corriente se ven de color rojo, mientras que las partes del programa en las que no hay corriente, o no están activas, se tornan de color azul. En otras palabras, lo que está mostrando la simulación es que el motor está parado. Justo lo que se esperaba. 


Al mismo tiempo, en la parte inferior de la pantalla, podemos ver lo que muestra la figura de la derecha. Eso es una representación gráfica de las cuatro salidas (en forma de bombillas) y de las cuatro entradas (en forma de pulsadores). Nótese que los contactos que representan las entradas I2 e I3, aparecen como energizados con unos rayos amarillos, dando la sensación de que ambos botones están pulsados. Ésto es así porque recordemos que ambas entradas están conectados a contactos normalmente cerrados. A la entrada I2 se coencta el pulsador de Paro y a la entrada I3 está conectado el relé térmico.

Al pulsar sobre el botón de marcha (entrada I1), el aspecto del programa cambia y se ve lo que muestra la figura 2. Las líneas energizadas se muestran en color rojo y a la vez se ve como los temporizadores B011 y B006 empiezan a contar el tiempo de retardo que tienen programado. Al mismo tiempo, en la parte inferior de la pantalla, se ve lo que muestra la figura de la derecha.
La representación gráfica muestra a las dos salidas (Q1 y Q2) energizadas, representando ese hecho con las bombillas encendidas. Eso significa que el contactor de línea y el contactor de estrella está activos y por tanto el motor estaría funcionando en estrella.


Cuando el tiempo programado en B011 termine, la salida Q2, y por tanto el contactor de estrella, se desactivará. 90 Centésimas de segundo después, el temporizador B006 se activará y también lo hará la salida Q3. Como consecuencia de ello el contactor de triángulo se activará y el aspecto que tendrá el programa en ese momento será el que muestra la figura 3.
La representación gráfica de la parte inferior de la pantalla también mostrará ese hecho, y tendrá el aspecto que se ve en la figura de la derecha.

Lo que muestra la figura 3 es el funcionamiento normal del motor girando en triángulo, es decir, que los contactores de línea y de triángulo deben estar activos. Si ahora simulamos que el térmico salta, haciendo clic sobre la entrada I3, el bloque B005 se activa y como consecuencia de ello las tres entradas R de los bloques B001, B002 y B007 cambian su estado de 0 a 1, provocando que todas las salidas que estén activas, cambien su estado a 0. Como las entradas R de esos tres bloques (relés autoenclavadores) tienen prioridad sobre sus entradas S o Set, por mucho que se pulse sobre el botón de marcha (entrada I1) ninguna salida se activará, y por tanto el motor no arrancará.

Si ese hecho hubiese sido real, hasta que la temperatura del motor no hubiese descendido a niveles seguros para éste, el contacto del térmico no se habría podido rearmar. Cuando hubiese sido posible rearmar el térmico, el programa seguiría sin permitir el arranque del motor, ya que la salida Q4, el indicador de avería por sobrecalentamiento, seguiría activa. Para poder volver a arrancar el motor, habría que pulsar sobre el botón conectado a la entrada I4 (rearme), para quitar el aviso de avería. La figura 4 muestra el aspecto del programa con el térmico disparado, y la representación gráfica muestra que la bombilla que representa la salida Q4 está activada.


LA APARIENCIA

Una vez que se ha comprobado que la simulación funciona sin fallos, que hemos sometido al programa a varias perrerías, para comprobar que funciona de manera correcta y sin sorpresas, se podrá transferir directamente al autómata para que empiece a funcionar. Pero a mi como me gusta hacer las cosas bien, generalmente, y antes de realizar la transferencia, suelo maquillar los programas que hago. Así, éstos son más legibles y además, si en algún momento hay que hacer una ampliación del programa, después de que haya pasado mucho tiempo, que ya ni te acuerdas de como funcionaba el programa, si está maquilladito de un simple vistazo puedes recordar su funcionamiento y sabrás para que sirve cada función.


Si nos fijamos en la imagen de la figura 5, podemos apreciar que el aspecto del programa es un poco lioso. Hay demasiadas líneas que se cruzan, los bloques de función están colocados de forma arbitraria y sin orden, etc. El maquillaje sirve por si tenemos que imprimir el programa para enseñárselo a un cliente, o simplemente para ponerlo en la máquina donde se encuentre el motor, o en el cuadro eléctrico. Así, en el caso de que haya que hacer una reparación, o una ampliación del programa, y la persona que vaya hacerlo no es el que ha hecho el programa original, sepa por donde se anda. Eso se llama cortesía profesional.

Por tanto lo primero es limpiar un poco las líneas de conexión del lienzo de programación. Y para realizar esa limpieza haremos clic en donde señala la flecha roja de la figura de la derecha. Esa herramienta, que como puede verse tiene forma de unas tijeras, se denomina "Deshacer/Unir Conexión" y sirve para cortar las líneas de unión que representan las conexiones. Pero tranquilos que las líneas de conexión no se cortan realmente, solamente parece que se cortan, pero en realidad están ahí. Para hacer un corte sobre una línea de conexión, se selecciona la herramienta, haciendo clic sobre ella, y luego se hace clic sobre la línea que se pretende cortar.

Al hacerlo, en la línea cortada, aparecerá un "Conector" de color verde con unas indicaciones que muestran de donde pertenece la conexión cortada. Figura de la izquierda. En el caso de la figura de la izquierda, las líneas cortadas indican que la línea superior que sale de la salida Q1, va a la entrada Trg del bloque B011. Mientras que la línea inferior, su destino es la entrada Trg del bloque B006.


En los bloques de destino, estarán, tal y como puede verse en la figura de la derecha, el conector hembra que está en la entrada Trg del bloque B011, y el conector hembra de la entrada Trg del bloque B006. Así de un simple vistazo se sabe de donde viene, o a donde va, cada una de las líneas de conexión cortadas.

Una vez cortadas todas las líneas, recolocados todos los bloques de función y alineados de forma ordenada, lo siguiente es agregar unos textos para hacer el programa aún más legible si cabe. Por ejemplo, nombrar las entradas y las salidas (para que sirve cada una) o ponerle un título al programa, por ejemplo. Una vez realizado el maquillaje del programa, el resultado puede quedar como muestra la figura 6. De ésta forma, cualquier técnico en automatización, haya o no realizado el programa, puede, de un simple vistazo, comprender el programa y detectar un posible problema, o realizar una ampliación del mismo. 


En la próxima entrega, que será la última de ésta serie, comentaré como se realiza la transferencia del programa del ordenador a la memoria del autómata LOGO.

Ángel Tejedor
Instalador Domótico X10
Técnico en Automatización