109 automatismos diseñados mediante grafcet y microcontrolador pic

Descripción

Este libro intenta cubrir el vacío en el mercado sobre manuales de diseño de automatismos con microcontrolador PIC desde el punto de vista de un diseño metódico a partir del GRAFCET.

Prácticamente todos los automatismos del libro se han diseñado a partir del GRAFCET, salvo algunos muy sencillos en los cuales no era necesario. Los automatismos son muy diversos, desde muy simples a muy complejos, y el lenguaje de programación utilizado es el C.

Se incluyen al final de este manual una serie de automatismos diseñados mediante microcontrolador PIC con lenguaje C y a partir de ecuaciones. Asimismo, hay algunos diseñados con lenguaje C, GRAFCET y microcontrolador ARDUINO.

El libro va acompañado de todas las simulaciones de los automatismos mediante el programa PROTEUS, el cual es un simulador electrónico capaz de simular microcontroladores PIC y microcontroladores ARDUINO, que son los empleados en el libro.

Además, los automatismos han sido comprobados físicamente mediante un sistema de desarrollo con placas de circuito impreso.También pueden ser fácilmente implementados por Autómata a partir de los GRAFCET correspondientes. Tanto el código fuente en C de los programas, como los ficheros .hex generados y los ficheros de simulación con PROTEUS se pueden descargar online.

El libro va dirigido a estudiantes y profesores de las carreras de Ingeniería Robótica, Ingeniería Electrónica, Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Industrial y Ciclos Formativos de Grado Superior que contengan módulos relacionados con la electricidad y la electrónica (CFGS Automatización y Robótica Industrial, CFGS Mantenimiento Electrónico, CFGS Mecatrónica Industrial y CFGS Sistemas Electrotécnicos y Automatizados, entre otros). Además, en la parte inferior de la primera página del libro encontrará el código de acceso que le permitirá descargar de forma gratuita los contenidos adicionales del libro en www.marcombo.info.

Prólogo ……………………………………………………………………………………………….. 1

1. Juego de luces 1 ………………………………………………………………………………… 3

2. Juego de luces 2 ………………………………………………………………………………… 5

3. Bombilla ON-OFF sin interrupciones ………………………………………………….. 8

4. Bombilla ON-OFF con interrupciones y modo sleep …………………………… 13

5. Bombilla ON al soltar un pulsador …………………………………………………….. 20

6. ON-OFF de una bombilla (7 GRAFCETS cortos) ……………………………….. 33

7. Contador ascendente y contador reversible de 0 a 9 …………………………….. 42

8. Contador ascendente con pulsador de paro …………………………………………. 45

9. Parada de un motor en vueltas pares ………………………………………………….. 50

10. Giro de un motor controlado mediante dos sensores ………………………….. 53

11. Encendido secuencial de cuatro motores ………………………………………….. 58

12. Inversión de giro de un motor en cada vuelta ………………………………………… 65

13. Tres motores con Ciclo Manual y Automático ………………………………….. 68

14. Apertura caja de seguridad ……………………………………………………………… 75

15. Carga y descarga de una vagoneta …………………………………………………… 80

16. Alarma por exceso de temperatura ……………………………………………………….. 87

17. Limpiaparabrisas con conmutador (Caso 1) ……………………………………… 92

18. Limpiaparabrisas con pulsadores (Caso 2) ……………………………………….. 98

19. Puerta de un garaje (Caso 1) …………………………………………………………. 113

20. Puerta de un garaje (Caso 2) …………………………………………………………. 117

21. Control de una grúa ……………………………………………………………………… 122

22. Elevalunas de un Renault Modus (Caso 1) ……………………………………… 126

23. Elevalunas de un Mercedes ML (Caso 2) ……………………………………….. 130

24. Cierre centralizado más elevalunas de un Seat Ibiza (Caso 3) …………… 134

25. Toldo automático …………………………………………………………………………. 139

26. Báscula industrial ………………………………………………………………………… 142

27. Cepillo dental………………………………………………………………………………. 148

28. Acceso al interior de un banco ………………………………………………………. 151

29. Semáforo para peatones (Caso 1) …………………………………………………… 157

30. Semáforo para coches en calle de dirección única (Caso 2) ………………. 161

31. Semáforo coches + semáforo peatones en calle

de dirección única (Caso 3) …………………………………………………………… 173

32. Control de tráfico en dos carriles (Caso 4) ………………………………………. 178

33. Red semafórica sencilla (Caso 5) …………………………………………………… 186

34. Red semafórica compleja (Caso 6) …………………………………………………. 191

35. Envasado de frutas ……………………………………………………………………….. 203

36. Automatismos con temporizadores (Caso 1) …………………………………… 208

37. Automatismos con temporizadores (Caso 2) …………………………………… 210

38. Automatismos con temporizadores (Caso 3) …………………………………… 212

39. Automatismos con temporizadores (Caso 4) …………………………………… 215

40. Control de una escalera mecánica ………………………………………………….. 218

41. Parking de dos plantas con semáforos (Caso 1) ……………………………….. 223

42. Parking de dos plantas con barreras (Caso 2) ………………………………….. 230

43. Garaje público (Caso 3) ………………………………………………………………… 245

44. Garaje público + paso de peatones (Caso 4) ……………………………………. 252

45. Apertura y cierre de un portón ………………………………………………………. 260

46. Máqu ina de lavad o de coches (Caso 1) …………………………………………… 264

47. Estación automática de lavado de vehículos (Caso 2) ………………………….. 268

48. Cortadora de cartón ……………………………………………………………………… 283

49. Arranque directo de un motor asíncrono trifásico de rotor

en cortocircuito (Caso 1) ………………………………………………………………. 288

50. Arranque estrella-triángulo de un motor asíncrono trifásico

de rotor en cortocircuito (Caso 2) ………………………………………………….. 291

51. Arranque por resistencias estatóricas de un motor asíncrono

trifásico de rotor en cortocircuito (Caso 3) ……………………………………… 294

52. Arranque directo con inversión de giro de un motor asíncrono

trifásico de rotor en cortocircuito (Caso 4) ……………………………………… 298

53. Arranque estrella-triángulo con inversión de giro desde triángulo

de un motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito (Caso 5) …….. 301

54. Arranque estrella-triángulo con inversión de giro desde estrella

o desde triángulo de un motor asíncrono trifásico de rotor en

cortocircuito (Caso 6) …………………………………………………………………… 305

55. Llenado de botellas con anticorte alimentación (Caso 1) (EEPROM) … 309

56. Llenado de botellas (Caso 2) …………………………………………………………. 316

57. Llenado de botellas (Caso 3) …………………………………………………………. 321

58. Llenado y roscado de botellas (Caso 4) ………………………………………….. 328

59. Ciclo de vaivén temporizado de dos cilindros neumáticos (Caso 1) …… 346

60. Ciclo neumático de tres cilindros (Caso 2) ……………………………………… 349

61. Control de iluminación de una sala (Caso 1) …………………………………… 355

62. Control de iluminación de una sala (Caso 2) …………………………………… 362

63. Acceso a sala comercial ……………………………………………………………….. 366

64. Puertas autobús ……………………………………………………………………………. 371

65. Prensa de compactado de residuos …………………………………………………. 375

66. Cadena automática de taladrado (Caso 1) ……………………………………………. 379

67. Máquina taladradora automática (Caso 2) ………………………………………. 386

68. Taladradora automática (Caso 3) …………………………………………………… 393

69. Bomba de agua (Caso 1) (EEPROM) …………………………………………………. 397

70. Bomba de agua (Caso 2) ………………………………………………………………. 406

71. Bombas de agua (Caso 3) (EEPROM) ……………………………………………. 410

72. Llenado-vaciado de dos tanques de agua (Caso 4) …………………………… 420

73. Montacargas de dos plantas con paro y relé térmico (Caso 1) ……………. 423

74. Ascensor-montacargas de tres plantas (Caso 2) ……………………………….. 428

75. Ascensor de cuatro plantas (Caso 3) …………………………………………………… 436

76. Movimiento temporizado de un móvil, con paro y rearme ………………… 459

77. Movimiento de vaivén de un móvil sobre un husillo (Caso 1) …………… 462

78. Movimientos de vaivén de dos móviles sobre dos husillos (Caso 2) ….. 465

79. Movimientos de vaivén de dos móviles sobre dos husillos (Caso 3) ….. 468

80. Marcha, paro, emergencia y rearme de un móvil

sobre un husillo (Caso 4) ………………………………………………………………. 471

81. Marcha, paro, emergencia y rearme de un móvil

sobre un husillo (Caso 5) ………………………………………………………………. 480

82. Elevador-almacenador de paquetes (Caso 1) …………………………………… 497

83. Elevador-clasificador de tres tamaños de paquetes (Caso 2) ……………… 501

84. Elevador de paquetes (Caso 3) ………………………………………………………. 513

85. Clasificador de paquetes (Caso 4) ………………………………………………….. 519

86. Llenado de recipientes con dos tipos de líquidos diferentes (Caso 1) …. 524

87. Llenado de contenedores (Caso 2) …………………………………………………. 528

88. Control de mezclas de dos líquidos (Caso 3) (EEPROM) …………………. 534

89. Mezclado de tres líquidos con paro y rearme (Caso 4) ……………………… 543

90. Mezcladora de productos (Caso 5) …………………………………………………. 549

91. Maquina estampadora …………………………………………………………………… 555

92. Maquina transfer circular (Caso 1) …………………………………………………. 558

93. Maquina transfer circular (Caso 2) …………………………………………………. 565

94. Maquina transfer circular (Caso 3) …………………………………………………. 573

95. Puerta corrediza supermercado (Caso 1) …………………………………………. 582

96. Puerta corrediza supermercado (Caso 2) …………………………………………. 586

97. Barrera para vehiculos (Caso 1) …………………………………………………….. 590

98. Barrera para vehiculos (Caso 2) …………………………………………………….. 601

99. Lavadora industrial (Caso 1) …………………………………………………………. 606

100. Lavadora automatica (Caso 2) ……………………………………………………… 612

101. Ahorro de energia en cuatro cintas transportadoras

(Caso 1) (EEPROM) ………………………………………………………………….. 618

102. Cintas transportadoras y plataforma movil (Caso 2) ………………………. 627

103. Control de velocidad de un motor de cinta transportadora (Caso 3) …. 642

104. Control automatico de paso a nivel (Caso 1) …………………………………. 647

105. Control automatico de paso a nivel (Caso 2) …………………………………. 657

106. Apertura y cierre de las puertas de los vagones del metro ……………….. 665

107. Aire acondicionado …………………………………………………………………….. 672

108. Automatismos resueltos por ecuaciones ……………………………………….. 675

109. Automatismos resueltos con ƒÊC Arduino ……………………………………… 717

Apendice. El GRAFCETy sus reglas …………………………………………………… 758