Semáforo con PLC

Licenciatura en Ingeniera Mecatrnica

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Nombre:

Francisco Chavolla Hernndez

Autmatas programables:

Prof.: Ing. Jaime Eduardo Pons Arenas

Reporte #8:

Semforo


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Objetivo de la Prctica

Comprender el funcionamiento y la importancia de la funcin temporizacin.

Desarrollar el diagrama de estados a partir del planteamiento del problema.

Elabora el diagrama de escalera a partir del diagrama de estaos.

Captura el diagrama de escalera a partir del diagrama de estados.

Captura el diagrama escalera al software Step7 micro/win.

Transfiere el programa transferido y comprueba el programa transferido y comprueba con

lo requerido.

Material utilizado:

1 Botonera

PLC Siemens CPU 224

6 Lmparas indicadoras

Cable #16 AWG

PC con Step7 micro/win

Fundamentos tericos:

El semforo es un dispositivo que muestra seales necesarias para el control vial y/o pasos

peatonales.

Su nombre se retorna surge del griego sema(seal) y phorus(llevar) significa El que lleva las

seales-. John Peake Knight, un ingeniero ferroviario de Inglaterra, fue quien ide un sistema de

brazos que se colocaban en posiciones horizontal y vertical para dejar pasar o detener el trfico

respectivamente. Por las noches empleaba un sistema de luces de gas, en colores rojo y verde,

como las que se empleaban en los barcos de la poca. Dicho sistema se instal frente al

Parlamento ingls en Londres, el 10 de diciembre de 1868. Slo dur un breve tiempo, ya que el

sistema era manipulado por un oficial de polica quien result herido mortalmente al cabo de tres

meses por una explosin ocasionada por una fuga de gas (BBC, 2009).

Con el paso de los aos el semforo fue perfeccionado para los diversos usos viales, en Mxico el

primer semforo fue colocado el 20 de noviembre de 1932 en la Cd. De Mxico, D.F. en el crucero

de la Av. Jurez y San Juan de Letran (SSPDF, 2012).

Para el paso del tiempo los semforos sufrieron cambios actualizaciones que fueron dando un

mejor control vial, actualmente las tecnologas utilizadas en el cmo de iluminacin son los LED, y

algunos de los mismo se alimentan mediante suministro de los rayos del sol mediante paneles

solares.

El semforo a permitido que el control vial evite accidentes y prevenir embotellamientos, as

mismo, en diversas ciudades del mundo se puede obeservar un funcionamiento sncrono y

asncrono de tales en las calles. Como ejemplo muy claro esta Len, Gto. Donde uno de sus


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bulevares principales esta sincronizado, el Blvd. Adolfo Lpez Mateos, la sincronizacin de estos

permite que la afluencia vial sea liberada de manera correcta sin excesos y con un control de

pasos peatonales y cruceros. Permitiendo as que se cruce Len mas rpido en una hora pico en el

bulevar a diferencia del libramiento.

Actualmente como se observa se utilizan 3 seales en un semforo, verde sede el paso, mbar

indica disminucin de velocidad, y rojo alto. Este juego de seales se conjugan en cruceros para

permitir el control de la afluencia vial. Intercalndose 2 semforos o ms para esto. Algunos otros

semforos constituyen de hasta 5 seales, como lo son vuelta con flecha y o algn otro indicador.

El problema del semforo:

Controlar dos juegos de semforos para solventar el trfico de dos calles de un solo sentido que

hacen cruce, como muestra la ilustracin.

Los tiempos de cada luz son los siguientes:

Rojo: 60 segundos.

mbar: 4 segundos

Verde: 53 segundos fijo e intermitencias de 0.5 segundos apagado y 0.5 segundos encendido,

durante 3 segundos haciendo un total de 56 segundos.

Procedimiento:

Empezamos realizando el diagrama de estados del funcionamiento de los semforos de tal manera

que realicen su funcin correctamente.


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A continuacin realizamos el diagrama escalera con sus respectivas disposiciones del diagrama de

estados.

Definiremos los semforos en dos circuitos, los cales interactuaran en un solos sistema, donde:

Seal de salida Definicin de la seal en

semforo.

Q0.0 Luz verde semforo 1(o)

Q0.1 Luz mbar semforo 1(o)

Q0.2 Luz roja semforo 1(o)

Q0.3 Luz verde semforo 2(o)

Q0.4 Luz mbar semforo 2(o)

Q0.5 Luz rojo semforo 2(o)

Para iniciar creamos un circuito de autoenergizacin el cual permitir que el semforo se apague o

encienda con sus respectivos cambios:


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Al iniciar inicia el temporizador que medir el tiempo de 53 s para la luz verde en fijo, tomndolo

como referencia para el reinici del sistema y de los dems temporizadores:

El circuito de intermitencia par la luz verde del primer semforo:

La intermitencia dura 3 segundos:

Se muestran los intervalos de conexin y desconexin de 0.5 segundos a la intermitencia:


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Al tener la conexin del temporizador a 3s de intermitencia enciende la luz mbar durante 4

segundos durante 4 segundos:

El circuito de temporizacin permite la des energizacin de mbar y la energizacin de rojo del

semforo 1:

Asi mismo se inicia el temporizador de la luz roja del semforo 1.

El circuito de la luz roja del primer semforo se compone de los siguiente contactos de los

temporizadores:

Para el semforo el segundo semforo iniciamos en rojo, tomando como referencia siempre el

temporizador para el reinicio del sistema.


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Cuando T44 de luz roja se cumple, se enciende la luz verde del segundo semforo, El circuito

permite la llamada a los 53 segundos y los 3 segundos de intermitencia:

Aqu es la intermitencia del segundo semforo en la luz verde:


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Terminado el ciclo de intermitencia, se establece la luz mbar del segundo semforo,

temporizando los 4 segundos definidos:

Terminando la temporizacin de mbar termina el ciclo de este semforo y con esto se tiende a

reiniciar el sistema para tener el procesos una y otra y otra vez Hasta que sea apagado.

Las referencias que se tomaron fueron T40 y T44, para su reinici se toma el siguiente circuito:

Nota: Este mismo reinici se puede hacer mediante el temporizador TONR, con el consumo de segundos

durante todo el proceso haciendo este temporizador a 1200 segundos, poniendo los temporizadores como

funciones OR para alimentar el temporizador en cada ciclo hasta llegar a los 2 minutos.

A Continuacin se muestra el funcionamiento mediante el simulador:

Circuito en estado de reposo:


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Circuito energizado y con semaforo 1 en verde y semaforo 2 en rojo:


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La intermitencia se dan en el segundo 53 durante 3 segundos con intermitencia de 0.5 segundos.

Al trmino de la intermitencia se muestra el cambio a mbar en el semforo 1:

En mbar el semforo 1 dura 4 segundos mientras que el semforo 2 est en rojo aun. Al darse el

cambio de mbar a rojo en el primer semforo en el segundo notamos el cambio directo a verde.


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El proceso es repetitivo ahora psara el semaforo 2 de verde a ambar, mientras que el rojo del

semaforo 1 se mantiene, para le cambio a verde a los 60 segundos.


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Reinicio del sistema:

El reinici permite el ciclaje del sistema de semforos permitiendo la sincronizacin vial.

CUESTIONARIO:

Cuntos tipos de funcin temporizador existen en el PLC Siemens?

3 tipos, TON(temporizador a la conexin), TOF(temporizador a la desconexin),

TONR(Temporizador a la conexin con memoria).

Hasta cuntos temporizadores puedo utilizar como mximo en cualquier programa hecho para el

PLC Siemens?

255, en el 224.

Con qu letra y con cules intervalos numricos se registran los "timers" que se usan dentro de

cualquier diagrama en escalera para el PLC Siemens?

Dependiendo del temporizador a utilizar el rango varia, y el la variable Txx tambin vara, como se

muestra en la tabla:


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Temporizador Resolucin Valor mximo

N de temporizador

TONR

1 ms 32,767 s T0, T64

10 ms 327,67 s T1-T4, T65-T68

100 ms 3276,7 s T5-T31, T69-T95

TON, TOF

1 ms 32,767 s T32, T96

10 ms 327,67 s T33-T36, T97-T100

100 ms 3276,7 s T37-T63, T101-T255

Cules son los rangos de temporizacin que manejan estos "timers"?

3 tipos de rangos: 32.767s, 327.67s y 3276.7s.

Explique, qu es la "resolucin" en estos "timers"?

La resolucin son los mltiplos de los timers en milsimas de segundos los cuales permiten una

atenuacin o dimensin del rango en que se trabajara.

Por qu es necesario tener o contar con distintas resoluciones?

Para mantener un margen de trabajo donde pueda ser muy grande o muy bajo el tiempo.

Conclusiones:

Se apreci de manera correcta el uso de los temporizadores as como las pruebas de optimizacin

del semforo donde se utiliz TON como optimo ya que es ms sencillo y ofrece la independencia

de los dos semforos, as mismo se utilizaron pruebas con TOF y TONR, los cuales ofrecieron

ventajas desventajas sobre TON.

El semforo mostro como se pueden conjugar tales y as mismo las diferencias de uso y mltiples

modificaciones para tal.

Semáforo con PLC

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