109 Automatismos Diseñados Mediante Grafcet y Microcontolador Pic
Francisco Ojeda Cherta
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...
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.
Reseña del Editor
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 ?ÊC Arduino ............................................. 717
Apendice. El GRAFCETy sus reglas ............................................................ 758
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