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Proyecto Fin de Carrera Título del trabajo: Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas. Autor/es Ángel Miguel Súñer de Pedro Director/es y/o ponente Francisco Javier Arcega Solsona EUITIZ 2013 Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 2 Prefacio El desarrollo de este proyecto fue realizado en su mayor parte en la Universidad de Central Lancashire (UCLAN), en Preston, Reino Unido. Para la fabricación del prototipo y realización de pruebas se hizo uso de los laboratorios y equipos con los que cuenta la Universidad. Todos los componentes requeridos para su construcción fueron comprados a través del almacén Rapid Electronics Ltd. ubicado en Preston. El propósito de este proyecto ha sido desarrollar un sistema electrónico capaz de detectar fallos de manera automática en el funcionamiento de un conjunto de lámparas representando un conjunto de iluminación urbana y destacar así las ventajas que ofrece la automatización de este servicio frente a otros métodos de supervisión convencionales. El sistema está compuesto por sensores a tiempo real para detectar si las lámparas están encendidas o apagadas, un interruptor crepuscular, el cual enciende o apaga las lámparas automáticamente dependiendo de la incidencia de luz solar y por último, el sistema dispone de una Unidad Central de Control donde se encuentra ubicado el microcontrolador que recibe todas las señales digitales de los sensores a través de un receptor de radiofrecuencia y muestra el estado en el que se encuentran cada una de las lámparas mediante unos diodos LED. El interfaz entre los sensores y la Unidad de Control es a través de un control remoto de radiofrecuencia, para ello cada lámpara es equipada con un sensor óptico y un transmisor RF. De manera complementaria y con motivo de la realización de unas prácticas en el departamento de Automatización Industrial de la empresa Siemens, en la oficina comercial de Zaragoza, se han desarrollado en el último capítulo de este informe, algunos ejemplos relacionados con control de iluminación y automatización realizados con LOGO!, el autómata más básico de Siemens pero con el que se pueden resolver tareas de instalación industriales y del ámbito doméstico y terciario. De esta forma se analizan las ventajas que ofrece la automatización, primero a través de un prototipo de fabricación propia y finalmente con casos reales mediante módulos lógicos o autómatas. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 3 Contenidos Prefacio .............................................................................................................................. 2 Contenidos ......................................................................................................................... 3 Listado de Figuras ............................................................................................................. 5 Listado de Tablas ............................................................................................................... 7 Listado de abreviaturas ...................................................................................................... 7 Capítulo 1: Introducción .................................................................................................... 8 Capítulo 2: Antecedentes ................................................................................................... 9 2.1 A UTOMATIZACIÓN ................................................................................................... 9 2.2 P ROBLEMAS Y S OLUCIONES ................................................................................... 10 Capítulo 3: Diseño del Hardware .................................................................................... 11 3.1 A NÁLISIS DEL H ARDWARE Y SELECCIÓN DE COMPONENTES ................................... 11 3.1.1 E L SENSOR .......................................................................................................... 14 Encapsulado del sensor ........................................................................................... 14 La fotorresistencia................................................................................................... 15 3.1.2 T RANSMISIÓN DE R ADIOFRECUENCIA ................................................................. 17 Introducción ............................................................................................................ 17 Transmisor y Receptor ............................................................................................ 18 Encodificador / Decodificador ................................................................................ 19 Diseño de la antena ................................................................................................. 19 3.1.3 E L M ICROCONTROLADOR P89LPC938 ............................................................... 21 3.1.4 L ISTADO DE M ATERIALES ................................................................................... 22 Unidad de Control: ................................................................................................. 22 Interruptor crepuscular (lado transmisor): ............................................................ 23 Sensor detector de luz: ............................................................................................ 23 3.2 E XPERIMENTOS PRELIMINARES .............................................................................. 24 Experimento 1: Construcción del Interruptor Crepuscular .................................... 24 Experimento 2: Interruptor Crepuscular con el relé de activación ........................ 25 Experimento 3: Interruptor Crepuscular con transmisión de radiofrecuencia ...... 25 Experimento 4: Sensor detector de luz .................................................................... 25 Experimento 5: Transmisión entre 1 transmisor RF y el receptor RF ................... 26 Experimento 6: Transmisión de datos entre 2 transmisores RF y el receptor RF. . 26 Experimento 7: Sensor detector de luz con transmisión de radiofrecuencia .......... 27 Experimento 8: Comprobación del funcionamiento de la Unidad de Control ....... 27 3.3 I NTEGRACIÓN DEL S ISTEMA ................................................................................... 28 3.3.1 I NTRODUCCIÓN ................................................................................................... 28 3.3.2 L AS L ÁMPARAS ................................................................................................... 29 Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 4 3.3.3 E L INTERRUPTOR CREPUSCULAR ......................................................................... 30 Circuito 1: Interruptor crepuscular ........................................................................ 30 Circuito 2: Relé de activación ................................................................................. 31 Interruptor Crepuscular (circuito transmisor) ....................................................... 33 Interruptor Crepuscular (circuito receptor) ........................................................... 34 3.3.4 S ENSOR DETECTOR DE LUZ .................................................................................. 37 Sensor detector de luz (circuito transmisor) ........................................................... 37 Sensor detector de luz (circuito receptor) ............................................................... 39 3.3.5 L A U NIDAD DE C ONTROL .................................................................................... 40 Capítulo 4: Diseño del Software ...................................................................................... 43 4.1 I NTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 43 4.2 M ICROCONTROLADOR : C ONFIGURACIÓN DE LOS PUERTOS .................................... 44 4.3 A NÁLISIS : D IAGRAMAS DE FLUJO ........................................................................... 45 4.4 M ODO MANUAL Y AUTOMÁTICO ............................................................................ 47 Capítulo 5: Resultados y limitaciones ............................................................................. 48 Capítulo 6: Ejemplos de automatización aplicados a un edificio empresarial ................ 52 6.1 I NTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 52 6.2 E L CONTROLADOR LOGO! DE S IEMENS ................................................................. 56 6.3 C ARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOGO! .......................................................... 57 6.4 M ÓDULOS DE AMPLIACIÓN ..................................................................................... 58 6.5 I NSTALACIÓN DE LOGO! ....................................................................................... 61 6.6 E L SOFTWARE DE LOGO!: LOGO!S OFT C OMFORT ............................................... 62 6.7 A PLICACIONES CON LOGO! .................................................................................. 63 6.7.1 C ONTROL AUTOMÁTICO DE LA PUERTA PRINCIPAL DE ACCESO ............................ 64 6.7.2 I LUMINACIÓN INTERIOR DE UNA OFICINA ............................................................ 69 6.7.3 I NTERRUPTOR AUTOMÁTICO PARA ESCALERAS Y PASILLOS ................................. 74 6.7.4 I LUMINACIÓN EXTERIOR ...................................................................................... 78 6.7.5 C ONTROL DE LAS PLAZAS DE APARCAMIENTO DE UN PARKING DE 3 PLANTAS ..... 81 REFERENCIAS .............................................................................................................. 87 ANEXO ........................................................................................................................... 89 ANEXO 1: C ÓDIGO FUENTE ........................................................................................ 89 ANEXO 2: L AYOUTS DE LAS PCB S ............................................................................. 90 ANEXO 3: E SQUEMAS G ENERALES P ROGRAMAS LOGO! .......................................... 94 Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 5 Listado de Figuras 3.1 Esquema del amplificador operacional LM358N ...................................................... 13 3.2 Primer nivel de encapsulado de una fotorresistencia ................................................ 15 3.3 Interruptor crepuscular, segundo nivel de encapsulado............................................. 15 3.4 Imagen de una fotorresistencia (LDR) y su símbolo eléctrico .................................. 17 3.5 Comparativa de tamaño entre fotorresistencia y una moneda de 1 libra ................... 17 3.6 Receptor y transmisor RF .......................................................................................... 19 3.7 Ejemplos de antenas usadas en radiofrecuencia ........................................................ 21 3.8 Microcontrolador P89LPC938 FA (vista desde arriba) ............................................. 22 3.9 Experimento Interruptor Crepuscular ........................................................................ 25 3.10 Interruptor Crepuscular con transmisión RF ........................................................... 26 3.11 Transmisión de datos entre dos transmisores RF y receptor ................................... 27 3.12 Sensor detector de luz con transmisión de RF ......................................................... 28 3.13 Diagrama de bloques del sistema ............................................................................ 29 3.14 Juego de lámparas .................................................................................................... 30 3.15 Interruptor crepuscular, circuito 1 ........................................................................... 31 3.16 Circuito 2: Relé de activación del Interruptor Crepuscular ..................................... 32 3.17 Interruptor Crepuscular............................................................................................ 33 3.18 Interruptor crepuscular (circuito transmisor) ........................................................... 34 3.19 Interruptor Crepuscular (circuito receptor).............................................................. 35 3.20 Generador 12 V AC ................................................................................................. 36 3.21 Fotografía del interruptor crepuscular fabricado (circuito receptor) ....................... 37 3.22 Sensor detector de luz (circuito transmisor) ............................................................ 38 3.23 Fotografía del sensor detector de luz fabricado (circuito transmisor) ..................... 39 3.24 Sensor detector de luz (circuito receptor) ............................................................... 40 3.25 Fotografía Unidad de Control .................................................................................. 41 3.26 Diagrama esquemático Unidad de Control .............................................................. 43 4.1 Keil MCB900 evaluation board ................................................................................. 44 4.2 Diagrama de flujo del programa ................................................................................ 46 4.3 Diagrama de flujo modo manual ............................................................................... 47 6.1 Esquema de un sistema automático de control de iluminación ................................. 54 Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 6 6.2 Detectores de movimiento para colocación en techo y pared ................................... 55 6.3 Interruptor crepuscular y sensor de luminosidad Siemens ........................................ 55 6.4 Esquema interruptor crepuscular explicado en la sección 3.3.3 ................................ 56 6.5 Programadores horarios Siemens .............................................................................. 56 6.6 Imagen de LOGO! con módulos de ampliación ........................................................ 57 6.7 Módulos de ampliación de LOGO! ........................................................................... 59 6.8 LOGO!, LOGO! TD, y varios módulos de ampliación ............................................. 60 6.9 Envío y recepción de mensajes con LOGO! ............................................................. 60 6.10 Conexión de un LOGO! a un PC a través de módem .............................................. 61 6.11 Esquema ejemplo comunicación entre LOGO!, PC y componentes Simatic.......... 61 6.12 LOGO! y módulo digital de ampliación colocados en carril DIN .......................... 62 6.13 Parte trasera de LOGO!, desplazamiento de las platinas para montaje en pared .... 62 6.14 Funcionales LOGO!Soft Comfort ........................................................................... 63 6.15 Puerta automática de acceso al edificio ................................................................... 65 6.16 Planta y frontal de la puerta automática .................................................................. 66 6.17 Cableado del LOGO! para el control de una puerta automática.............................. 67 6.18 Esquema de bloques del programa puerta automática............................................. 68 6.19 Oficina con filas de luminarias ................................................................................ 70 6.20 Diseño representativo de la oficina y disposición de las luminarias ....................... 71 6.21 Cableado de la iluminación interior de una oficina ................................................. 72 6.22 Esquema de bloques del programa de control iluminación oficina ......................... 73 6.23 Fotografía ejemplo pasillo interior .......................................................................... 75 6.24 Cableado de la instalación mediante LOGO! .......................................................... 76 6.25 Diagrama de bloques para un interruptor automático de escalera o pasillo ............ 77 6.26 Iluminación exterior edificio ................................................................................... 79 6.27 Diagrama de bloques programa iluminación exterior ............................................. 80 6.28 Fotografía de la entrada de un parking con tres accesos ......................................... 82 6.29 Dibujo esquemático de la entrada y salida del parking ........................................... 83 6.30 Diagrama de bloques general para el control de acceso de una planta.................... 84 6.31 Diagrama de bloques de la programación completa de las tres plantas .................. 85 6.32 Creación de una UDF para la función de control de cada planta ............................ 86 6.33 Diagrama de bloques del control del parking utilizando funciones UDF ............... 87 Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 7 Listado de Tablas 3.1 Lista de materiales Unidad de Control ...................................................................... 23 3.2 Lista de materiales para el Interruptor Crepuscular (lado transmisor) ...................... 24 3.3 Lista de materiales para los sensores de detección de luz ......................................... 24 4.1 Direccionamiento de las lámparas ............................................................................. 48 Listado de abreviaturas CdS Sulfuro de Cadmio CdSe Seleniuro de Cadmio I/O Input / Output – Entrada / Salida IC Integrated Circuit – Circuito Integrado LCD Liquid Crystal Display – Display Cristal líquido LDR Light Dependent Resistor – Resistencia dependiente de la luz LED Light Emitting Diode – Diodo emisor de luz PCB Printed Circuit Board – Placa de circuito impreso PLC Programmable Logic Controller – Controlador Lógico Programable RF Radio Frequency – Radiofrecuencia UDF User defined function – Función definida por el usuario USB Universal Serial Bus – Bus Serie Universal Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 8 Capítulo 1: Introducción El objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema electrónico que sea capaz de detectar automáticamente posibles fallos en la iluminación de un conjunto de lámparas y enviar una señal de alarma al programa de control con el fin de resolver la avería lo antes posible. Además de la detección de fallos, el sistema debe ser capaz de encender las lámparas automáticamente cuando detecte que está anocheciendo. Por otro lado, las lámparas deben ser apagadas cuando el sistema detecte que está amaneciendo, cuando la incidencia de luz solar es ya suficiente y por tanto, no es necesario mantener las lámparas encendidas. Para llevar a cabo este proceso es necesario incluir un componente fotoeléctrico que pueda medir la incidencia de la luz constantemente. El componente fotoeléctrico intervendrá en el circuito para desarrollar dos aplicaciones, detectar cuando acaba el día y empieza la noche y para detectar si cada lámpara está encendida o apagada correctamente y transmitir la señal a la Unidad de Control. Otro requerimiento para este sistema es dotar al control de una transmisión sin cables (wireless). En una aplicación real las farolas se encuentran separadas unas de otras y la información de cada farola debe ser transmitida a la Estación de Control que monitoriza su estado. Por esta razón la interfaz entre las lámparas y la Unidad de Control debe ser sin cables, mediante algún tipo de control remoto. Los esquemas electrónicos y simulaciones de los circuitos han sido diseñados y desarrollados mediante los programas Proteus 7 Professional y Keil uVision 4. Para facilitar la comprensión del proyecto desarrollado se han incluido algunas fotos, esquemas y diagramas explicativos. Este sistema es diseñado con el fin de demostrar los beneficios del control automático de la iluminación en comparación con inspecciones periódicas con la necesidad de intervención humana en el lugar donde cada grupo de farolas están instaladas. El sistema proporciona control remoto así como monitorización del estado de las farolas en Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 9 tiempo real ofreciendo una solución eficiente en la gestión automática de la supervisión de un sistema de alumbrado. Capítulo 2: Antecedentes 2.1 Automatización Convencionalmente, la detección de fallos en el control de iluminación es llevada a cabo periódicamente por personal de mantenimiento, quienes tienen que inspeccionar cada lámpara personalmente mientras las farolas están conectadas a la red eléctrica. La web www.pkc.gov.uk contiene información en relación a este hecho que se incluye como ejemplo. El Ayuntamiento de los distritos Perth & Kinross pertenecientes a Escocia, trata un amplio rango de servicios públicos, uno de ellos es la iluminación pública. Se incluye a continuación la traducción literal de una parte del texto incluida en la página web mencionada. “El funcionamiento de la iluminación pública es inspeccionado a lo largo del año durante unos ciclos. Durante el invierno, un total de 23.000 farolas son inspeccionadas una vez a la semana, cada vez un área diferente es inspeccionada bajo la oscuridad de la noche. Durante los meses de verano cuando los días son más largos las inspecciones tienen lugar una vez cada tres semanas”. Esta web también recoge que alrededor de 6000 fallos son ocurridos anualmente. Esta inspección es extremadamente costosa e ineficiente porque es posible que las lámparas fallen al poco de pasar la inspección o que fallen solamente temporalmente durante unas condiciones específicas de su funcionamiento. Por esta razón, la automatización del servicio puede ofrecer muchas ventajas. Entendemos por automatización el uso de ordenadores y otros sistemas electrónicos para controlar un determinado proceso, reduciendo la necesidad de intervención humana. Como ventajas se puede destacar la mejora de la aplicación reduciendo posibles errores humanos y el coste es sustancialmente reducido al eliminar la necesidad de supervisión por parte de operarios. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 16 Figura 3.4 Imagen de una fotorresistencia (LDR) y su símbolo eléctrico En ausencia de luz, la resistencia de la fotorresistencia es alta (1 MΩ) y aumentando la intensidad de la luz la resistencia va disminuyendo hasta alcanzar aproximadamente una resistencia de 1 kΩ. Como ya se ha comentado, las características destacables de una fotorresistencia son su pequeño volumen, una respuesta rápida frente a los cambios de luz, gran sensibilidad y exactitud. Figura 3.5 Comparativa de tamaño entre fotorresistencia y una moneda de 1 libra La fotorresistencia ha sido utilizada en dos circuitos diferentes en este proyecto para desarrollar dos funciones. En primer lugar el sistema tiene que identificar cuando la incidencia de luz sobre la fotorresistencia es baja, lo que significará que está anocheciendo y el sistema tiene que encender las lámparas automáticamente. Por contra, el sistema debe ser capaz de apagar las lámparas cuando la incidencia de luz sobre la Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 17 fotorresistencia es suficiente y no es necesario mantener las lámparas encendidas. Este circuito es el que constituye el interruptor crepuscular fabricado. Otro circuito se ha desarrollado conteniendo también una fotorresistencia, este circuito constituye el sensor de detección de luz fabricado para detectar si la lámpara está encendida o apagada en cada situación. Ambos circuitos son explicados en detalle en la sección 3.3 “Integración del sistema”. 3.1.2 Transmisión de Radiofrecuencia Introducción La radiofrecuencia (RF) consiste en la operación de ondas electromagnéticas en el rango comprendido entre 3 Hz y 300 GHz. “La posibilidad de ondas electromagnéticas fue postulada por James Maxwell en 1864 y su existencia fue verificada por Heinrich Hertz en 1887" (Coleman, 2005). Desde aquel tiempo, la radiofrecuencia ha sido desarrollada y hoy en día es considerada una de las tecnologías más importantes en la sociedad moderna. Algunos de los avances conseguidos gracias a la radiofrecuencia son el radar y la televisión, con un significante impacto en las comunicaciones y los medios de entretenimiento. El desarrollo de los dispositivos semiconductores y circuitos integrados hicieron posible la fabricación de dispositivos electrónicos compactos que originaron la revolución de las comunicaciones móviles. De acuerdo con Coleman (2005), “El tamaño de la electrónica continúa disminuyendo y como consecuencia, nuevas áreas tecnológicas han comenzado. En particular, la difusión del espectro de las comunicaciones a frecuencias de gigahercios está aumentado para sustituir el cableado y otros sistemas que proporcionan conectividad local”. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 18 Transmisor y Receptor El transmisor RF usado es el AM-RT4-433 de la empresa R.F. Solutions Ltd. y el receptor RF es un AM-HRR30-433 que es totalmente compatible con los transmisores de radiofrecuencia empleados. Estos componentes fueron comprados en el almacén comercial “Rapid Electronics Ltd.” ubicado en Preston. Los datasheets del receptor y los transmisores están incluidos en el Anexo 4. Las frecuencias disponibles para este tipo de módulos van de 300 a 450 MHz pero las frecuencias estándar son 315 y 433 MHz. En este caso se han empleado módulos de frecuencia estándar 433 MHz. Figura 3.6 Receptor y transmisor RF Estos módulos radiofrecuencia pueden ser conectados a un Microcontrolador o pueden ser directamente conectados a un encodificador y un decodificador en los lados del transmisor y receptor respectivamente. El alcance de transmisión de estos módulos de RF es alrededor de 50 metros. Para la simulación de este proyecto 50 metros es más que suficiente, el funcionamiento de este sistema electrónico fue demostrado en un laboratorio y la distancia entre transmisores y receptor no superaba los 10 metros. A modo de ejemplo de aplicación real, www.streetlightiq.com es la web de un desarrollador de un sistema avanzado de control de iluminación pública, donde el sistema usa un microprocesador con un módulo de radiofrecuencia de 900 MHz que transmite sin necesidad de cables con la estación base. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 19 Encodificador / Decodificador Los transmisores de radiofrecuencia integrados en el sistema han sido directamente interconectados con encodificadores y los módulos receptores con decodificadores. El encodificador y el decodificador no necesitan ser programados, solamente necesitan una resistencia llamada “resistencia de oscilación” para generar la frecuencia osciladora dependiendo del valor de la tensión de alimentación. Con una tensión de alimentación de 5 V, la resistencia de oscilación debe tener un valor de 1.1 MΩ para el encodificador y de 51 kΩ para el decodificador. Los datasheets del encodificador (HT12E) y decodificador (HT12D) se encuentran adjuntos en el Anexo 4, donde se especifica el criterio a seguir para elegir el valor adecuado de las resistencias para la oscilación. Para transmitir los datos entre el circuito transmisor y el receptor, el encodificador y el decodificador deben ser configurados con la misma dirección. La dirección individual para cada transmisor y para los receptores puede ser establecida por el usuario por medio de unos interruptores DIP conectados directamente a los pines de dirección del encodificador y decodificador. Este procedimiento está explicado con más detalle en el capítulo 3.3 Integración del sistema. Un interruptor puede ser añadido al encodificador en el pin 14 (transmisión enable) para transmitir solamente cuando el interruptor es accionado pero para los requerimientos de este sistema este pin ha sido conectado a masa para habilitar que el sistema transmita continuamente el estado de las lámparas. Diseño de la antena Las antenas son esenciales para permitir el correcto funcionamiento del control remoto por radiofrecuencia. La antena transforma las ondas de radio del espacio libre en una corriente eléctrica usada por un receptor o un transmisor RF. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 20 Figura 3.7 Ejemplos de antenas usadas en radiofrecuencia El espacio alrededor de la antena es tan importante como la propia antena para obtener un buen funcionamiento de la transmisión. En este sentido la antena no debe instalarse cerca de elementos con interferencias eléctricas o de objetos metálicos como baterías o cerca del plano de masa de una PCB porque esto puede restringir la eficiencia de la transmisión. El mejor rango de transmisión para el sistema fabricado puede ser conseguido simplemente con un trozo recto de cable o una varilla metálica y su longitud debe ser de ¼ la longitud de onda. La longitud del cable utilizado como antena en este proyecto es calculado a continuación mediante la siguiente fórmula: c: velocidad de la luz = 300000 km/s λ = longitud de onda f = frecuencia = 433 MHz λ = c / f λ = (300000 km/s) / (433 MHz) = 69.28 cm ¼ longitud de onda ≈ 17 cm Por tanto, según los cálculos realizados la longitud del cable debe ser de 17 cm de largo. En lugar de un trozo de cable, podrían haberse instalado un tipo de antena como los que se muestran en la figura 3.7 una antena helicoidal o una antena de varilla, la antena helicoidal debería ser de 34 mm de longitud como se muestra en las especificaciones técnicas en relación con la frecuencia empleada. Por otro lado, en caso de instalar una antena de varilla, su longitud debería ser la misma que la longitud calculada para el trozo de cable, en este caso 17 cm. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 21 3.1.3 El Microcontrolador P89LPC938 El Microcontrolador incluye las tres unidades funcionales de un ordenador, la unidad de procesamiento central (CPU), la memoria y las unidades de entradas/salidas. Para este proyecto el Microcontrolador que ha sido instalado para el sistema de detección de fallos ha sido el NXP P89LPC938 de Philips Semiconductors. Este Microcontrolador está disponible en tres tipos de encapsulado, en este caso el encapsulado usado es el P89LPC938FA como muestra la figura 3.8. Las hojas más relevantes de su datasheet están adjuntas en el Anexo 4. Figura 3.8 Microcontrolador P89LPC938 FA (vista desde arriba) El Microcontrolador P89LPC938FA tiene cuatro puertos: P0 (de P0.1 a P0.7), P1 (de P1.1 a P1.7), P2 (de P2.1 a P2.7) y P3 (de P3.0 a P3.1), los cuales pueden ser programados como entradas o salidas. Tiene 28 pines en total con un mínimo de 23 pines de E/S y hasta 26 pines de E/S usando el oscilador del propio Microcontrolador y el reset. En el sistema desarrollado, han sido usados los 4 puertos del Microcontrolador. La configuración asignada a cada puerto está explicada en la sección 4.2 El Microcontrolador. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 22 3.1.4 Listado de Materiales Todos los componentes electrónicos que se necesitaron para el desarrollo del hardware de este proyecto fueron proporcionados por la Universidad de Central Lancashire (UCLAN) con un presupuesto limitado a un máximo de 50 libras (£50). La mayoría de los componentes fueron pedidos a la empresa Rapid Electronics. El resto de componentes necesarios se compraron a la empresa Farnell/CPC y a RS. En las siguientes tablas aparecen todos los componentes utilizados para la construcción de cada circuito del sistema. Unidad de Control: Cantidad Referencias Valor Resistencias: 3 R1, R10, R16 10 kΩ 2 R2, R3 470 Ω 1 R4 1 MΩ 8 R5-R9, R11, R13, R14 1 kΩ 2 R12, R17 100 Ω 1 R15 51 kΩ Condensadores: 1 C1 10 nF 2 C2, C5 1 µ F 1 C3 100 nF 1 C4 10 µ F Circuitos Integrados: 1 Microcontrolador (U1) P89LPC932BA 1 Regulador de tensión (U2) LD33V 1 DECODIFICADOR HT12D 1 ENCODIFICADOR HT12E 1 AMPLIFICADOR OP. LM358N 1 RECEPTOR RF AM-HRR30-433MHz 1 TRANSMISOR RF AM-RT4- 433 Otros: 1 CN1 CONECTOR 14 PINES 1 J1 CONECTOR USB 2 J6, J7 CONECTOR 5 PINES 1 J8 CONECTOR 3 PINES 8 L1-L8 LED 2 MA, RESET JUMPER 1 SO2 LDR 2 SW1, SW2 INTERRUPTORDIP8 1 VR1 (Potenciómetro 1) 10 kΩ Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 23 1 VR2 ( Potenciómetro 2) 20 k Ω Tabla 3.1 Lista de materiales Unidad de Control Interruptor crepuscular (lado transmisor): Tabla 3.2 Lista de materiales para el Interruptor Crepuscular (lado transmisor) Sensor detector de luz: Cantidad Referencias Valor Resistencias: 1 R1 10 kΩ 2 R2, R3 470 Ω 1 R4 1 MΩ Circuitos Integrados 1 Amplificador Op. LM358N 1 ENCODIFICADOR HT12E 1 TRANSMISOR AM-RT4- 433 Otros 1 SO2 LDR 1 SW1 INTERRUPTORDIP8 1 VR1 (Potenciómetro 1) 10 kΩ Tabla 3.3 Lista de materiales para los sensores de detección de luz Cantidad Referencias Valor Resistencias: 1 R1 51 kΩ 1 R2 300 Ω 1 R3 1 kΩ Condensadores: 1 C1 10 nF Transistores: 1 Q1 ZTX451 Diodos: 1 D1 1N4001 1 D2 LED Circuitos Integrados: 1 DECODIFICADOR HT12D 1 RECEPTOR RF AM-HRR30-433MHz Otros: 1 RE1 Relé 5 V 16 A 1 SW1 INTERRUPTORDIP8 Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 24 3.2 Experimentos preliminares Todos los circuitos que constituyen el sistema fueron montados y probados mediante un diseño preliminar para asegurar su funcionamiento, en un primer momento de manera independiente y más tarde con todas las partes integradas en el sistema final. Los experimentos fueron desarrollados en los laboratorios de la Universidad empleando para ello los equipos electrónicos disponibles como el osciloscopio, el multímetro digital y fuentes de alimentación. Todos los circuitos preliminares fueron montados usando protoboards sin la necesidad de soldar hasta el desarrollo de las placas de circuito impreso (PCBs). El orden de los principales experimentos preliminares fueron los que vienen a continuación. Han sido adjuntadas algunas fotografías que justifican estos experimentos. Experimento 1: Construcción del Interruptor Crepuscular Este circuito está formado principalmente por la fotorresistencia y el amplificador operacional. Fue necesario hacer test para determinar el valor de las resistencias que mejor ajustaban los niveles de luz requeridos para generar la conmutación. (Este circuito está explicado en la sección 3.3.3 El interruptor crepuscular). Figura 3.9 Experimento Interruptor Crepuscular Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 25 Experimento 2: Interruptor Crepuscular con el relé de activación Este circuito es capaz de encender y apagar las lámparas por medio de un relé dependiendo de la luz recibida en la fotorresistencia. (Este circuito es descrito en la sección 3.3.3 El interruptor crepuscular). Experimento 3: Interruptor Crepuscular con transmisión de radiofrecuencia Explicado en sección 3.3.3 El interruptor crepuscular. Un módulo transmisor RF es conectado al Interruptor Crepuscular y un receptor RF es integrado en el circuito de activación que contiene el relé para controlar el encendido y apagado de las lámparas a distancia. Figura 3.10 Interruptor Crepuscular con transmisión RF Experimento 4: Sensor detector de luz Explicado en la sección 3.3.4 Sensor detector de luz. Este experimento fue llevado a cabo al mismo tiempo que el Interruptor Crepuscular ya que es prácticamente el mismo circuito pero cambiando la posición de la fotorresistencia (LDR). Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 32 disminuye, el relé es activado por la señal procedente de la salida del amplificador operacional, el relé se cierra y las lámparas se encienden. El diodo D1 previene al relé de posibles corrientes inversas cuando está funcionando. El transistor NPN ZTX451 debe ser escalado con la suficiente ganancia y con la corriente requerida por la bobina del relé para permitir la conmutación del relé. En la figura 3.17 se muestra el circuito completo del Interruptor Crepuscular compuesto por los dos circuitos explicados anteriormente. En la aplicación final ambos circuitos están integrados de forma separada, un módulo transmisor RF es conectado al circuito 1 y por otra parte, un módulo receptor RF es conectado al circuito 2. Esta disposición lo que permite es controlar el accionamiento de las lámparas de manera remota. Figura 3.17 Interruptor Crepuscular Un módulo transmisor R.F es empleado para enviar los datos de cada sensor detector de luz colocado próximo a cada lámpara haciendo de interfaz entre los sensores y la Unidad de Control donde se ubica el módulo receptor RF. Por otro lado, la transmisión de radiofrecuencia se ha empleado también para activar las lámparas automáticamente y sin necesidad de cableado. Ambas aplicaciones pueden ser divididas en las siguientes partes, analizando el circuito transmisor y el circuito receptor separadamente: • Interruptor Crepuscular (circuito transmisor) • Interruptor Crepuscular (circuito receptor) Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 33 • Sensor detector de luz (circuito transmisor) • Sensor detector de luz (circuito receptor) Interruptor Crepuscular (circuito transmisor) Como muestra la figura 3.18, el circuito transmisor está compuesto por la parte correspondiente al interruptor crepuscular, un encodificador, el módulo transmisor RF, la resistencia R4 de 1 MΩ que permite la oscilación, un interruptor DIP-8 y la antena. Figura 3.18 Interruptor crepuscular (circuito transmisor) El interruptor crepuscular es instalado independientemente con su propio transmisor y receptor RF conectados directamente al encodificador y decodificador respectivamente. El circuito transmisor del interruptor crepuscular se encuentra ubicado en la placa de la Unidad de Control para poder conectar directamente la salida del amplificador operacional al Microcontrolador como entrada en el pin 4 del puerto 1. Esta entrada proporciona la señal que indica al micro cuando las lámparas deben estar encendidas o apagadas y su estado es mostrado a través de los diodos LED que contiene la Unidad de Control. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 34 El encodificador recibe la señal del amplificador operacional, en este caso la tensión de salida será aproximadamente +Vcc cuando la incidencia de luz sobre la fotorresistencia es baja y cercana a 0 V cuando la incidencia de luz sobre la fotorresistencia es alta. Esta información es recibida por el encodificador en el pin 10 (D0), como muestra la figura 3.18 y el transmisor envía la señal al circuito receptor, responsable del activado de las lámparas. Interruptor Crepuscular (circuito receptor) La señal emitida por el transmisor es recibida por el módulo receptor RF a través de su antena receptora. La dirección seleccionada con el interruptor DIP-8 conectado al encodificador RF debe coincidir con la dirección seleccionada en el receptor para que la transmisión sea posible. Si ambas direcciones coinciden, el receptor recibe la señal y es transmitida al decodificador. La señal es finalmente extraída en la salida de datos del decodificador, en el pin 10 (D0). Este pin es conectado al circuito del relé de activación. Figura 3.19 Interruptor Crepuscular (circuito receptor) Cuando hay luz, la tensión de salida recibida en D0 es 0 V, el relé permanece abierto y las lámparas por consiguiente se mantienen apagadas. Cuando anochece y la incidencia Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 35 de luz desciende del nivel establecido, la tensión de salida recibida es aproximadamente + Vcc, entonces el relé se cierra y las lámparas se encienden, alimentadas a través del generador de 12 V AC mostrado en la figura siguiente. Figura 3.20 Generador 12 V AC Para transmitir la señal entre el transmisor y el receptor, como se ha mencionado anteriormente, el encodificador y el decodificador deber ser configurados con la misma dirección. La dirección individual de cada lámpara y del interruptor crepuscular pueden ser elegidas por el usuario por medio de un bloque de interruptores dip conectado directamente a los pines de dirección del encodificador, estos pines pueden ser conectados a +Vcc, masa o dejados abiertos para establecer una dirección diferente para cada transmisor. Para la simulación de 4 lámparas y el interruptor crepuscular solamente son requeridas 5 direcciones, una dirección para cada transmisor de RF La labor del encodificador es recoger los datos que se reciben de manera paralela en los 4 pines D0-D3 y convertirlos en una señal serie adecuada para los módulos de radiofrecuencia. El transmisor toma estos datos del encodificador, los modula y los transmite a través de la antena. Esta señal es recibida por la antena receptora y en caso de que la dirección del transmisor coincida con la del receptor, éste procesa la señal y transfiere los datos en serie al decodificador. El decodificador finalmente vuelve a Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 36 convertir los datos de serie a paralelo tal y como fueron recibidos en el encodificador de origen. Tras los experimentos realizados en protoboard se mandó construir la PCB del circuito. La figura de abajo muestra una fotografía de la PCB construida para el interruptor crepuscular correspondiente al lado del receptor RF junto con el relé de activación. Figura 3.21 Fotografía del interruptor crepuscular fabricado (circuito receptor) + Vcc Salida Antena Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 37 3.3.4 Sensor detector de luz Sensor detector de luz (circuito transmisor) El circuito para la construcción del sensor detector de luz es prácticamente el mismo que para el interruptor crepuscular, la única modificación en el lado transmisor es el intercambio de posición entre la resistencia de 10k (R1) y la fotorresistencia (LDR). El procedimiento para la transmisión radiofrecuencia en este caso es exactamente similar al desarrollado en el interruptor crepuscular. Figura 3.22 Sensor detector de luz (circuito transmisor) La figura 3.22 muestra el diagrama esquemático del circuito correspondiente al sensor detector de luz para la lámpara número 1, donde la salida del amplificador operacional es conectada a la entrada del encodificador D0. El resto de las señales provenientes de los tres sensores restantes colocados en las lámparas son transmitidas a las entradas del encodificador D1, D2 y D3. En la página siguiente la figura 3.23 muestra la PCB construida para cada sensor detector de luz. Fueron construidas 4 PCBs de este tipo, un sensor para cada lámpara. La única diferencia presente entre estas PCBs es la pista que va de la salida del Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 38 amplificador operacional al encodificador que, como se ha mencionado anteriormente, es a un pin diferente en cada caso (D0-D3). La figura de abajo muestra el sensor detector de luz construido para cada lámpara. En este caso, la fotografía corresponde al sensor de la lámpara 3 codificada a través del interruptor dip con la dirección 0000 0100 como se puede apreciar en la fotografía. Figura 3.23 Fotografía del sensor detector de luz fabricado (circuito transmisor) + Vcc Salida Antena Conexión LDR Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 39 Sensor detector de luz (circuito receptor) El circuito receptor encargado de recibir las señales de los 4 sensores se encuentra ubicado en la Unidad de Control. Las señales son recogidas por el receptor RF a través de su antena, del receptor pasan al decodificador y de éste al Microcontrolador. Como muestra la figura 3.24, los pines de direcciones del decodificador (D0-D3) son conectados directamente al Microcontrolador (NXP P89LPC938), programado para chequear el estado de cada lámpara en orden progresivo, una tras otra. Este chequeo continuo y ordenado solamente es posible cuando el modo automático es seleccionado en la Unidad de Control mediante un interruptor. Figura 3.24 Sensor detector de luz (circuito receptor) Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 40 3.3.5 La Unidad de Control La supervisión de las lámparas y por consiguiente la detección de fallos es monitorizada a través de la Unidad de Control fabricada. La Figura 3.25 muestra una fotografía de la Unidad de Control identificando sus partes más relevantes. Figura 3.25 Fotografía Unidad de Control • Tensión de alimentación: +5 V. Puede ser alimentado a través de un puerto USB tipo B o de una forma más rudimentaria mediante la salida de terminales habilitados para masa y alimentación de +5 V. El microprocesador es alimentado a +3.3 V, por esta razón la placa integra un regulador de tensión de MICRO Circuito receptor sensores Interruptor Crepuscular (circuito transmisor) Puerto USB tipo B RESET MAN/AUT Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 41 3.3 V. El resto de los componentes electrónicos que forman la Unidad de Control son alimentados a +5 V. • Los diodos LED verdes etiquetados como L1, L2, L3 y L4 representan el estado de las 4 lámparas. Si el LED está encendido, indica que la lámpara está funcionando correctamente. Si alguno de los diodos LED está apagado significa que hay un fallo en la lámpara correspondiente. • El diodo LED rojo etiquetado como “FAULT” se encenderá cuando se produce un fallo en alguna de las lámparas. • El diodo LED con la etiqueta de “POWER ON” se enciende en el momento que arranca el sistema. • Los diodos LED etiquetados como “ON” y “OFF” indican cómo deben estar las lámparas de acuerdo al nivel de luz recibida en la fotorresistencia. Si “ON” está encendido significa que el nivel de luz que recibe la fotorresistencia es bajo y por tanto las lámparas deben estar encendidas. Si por el contrario luce el LED “OFF” significa que el nivel de luz sobre la fotorresistencia es suficiente, por tanto las lámparas deben permanecer apagadas. • Un conector de 14 pines fue incluido para conectar un display LCD si el usuario lo desea y visualizar así notificaciones referentes a los fallos y el estado de las lámparas. • El conector tipo jumper etiquetado como “RESET” habilita el reset del sistema y el etiquetado como “MAN/AUT” permite la selección de los modos manual y automático. • En la Figura 3.25 aparecen señaladas las partes más relevantes de la Unidad del Control como son el circuito transmisor del interruptor crepuscular y el circuito receptor que recoge las señales provenientes de los sensores. En la siguiente página se muestra el diagrama esquemático de la Unidad de Control. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 48 estado de los mismos. En caso de fallo de alguna de las lámparas, permanecerá el indicador de fallo (LED rojo) encendido hasta que la lámpara en cuestión sea reparada. El código fuente del programa se adjunta en el Anexo 1. Capítulo 5: Resultados y limitaciones Una vez fabricados los sensores y la Unidad de Control, se realizó la comprobación de su funcionamiento. La maqueta con las lámparas fue colocada en un puesto de trabajo del laboratorio y los sensores detectores de luz fueron posicionados cerca de cada lámpara para asegurar su correcto funcionamiento. Por otro lado, la Unidad de Control se sitúo en un puesto de trabajo diferente a unos 8 metros de distancia. Varias pruebas fueron realizadas, simulando los diferentes casos que se pudieran dar en el sistema. Primero se llevó a cabo la prueba del modo manual. En este modo de operación las lámparas son chequeadas de manera independiente. Para probar que todos los sensores funcionaban se fue seleccionando manualmente la dirección de cada lámpara en la entrada de direccionamiento del decodificador por medio de los interruptores dip. Mediante la fotorresistencia del interruptor crepuscular fabricado se comprobó la activación automática de las lámparas. Inicialmente se cubrió la LDR y las lámparas se encendieron automáticamente. En el DVD adjunto con este informe se incluyen algunos videos que muestran estas pruebas realizadas. En la maqueta utilizada cada lámpara posee su propio interruptor. Estos interruptores fueron usados para poder controlar las lámparas manualmente y de forma independiente al control automático y simular así los fallos. De esta forma el procedimiento y los resultados para este test fueron los siguientes: • Al cubrir la fotorresistencia las lámparas se activaron automáticamente por medio del interruptor crepuscular. • Se seleccionó manualmente la dirección para la primera lámpara mediante los interruptores dip conectados a la entrada de direcciones del decodificador. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 49 • En la condición inicial el LED 1, correspondiente con la lámpara 1, al cubrir la LDR se encendió lo que indica que la lámpara está encendida y por tanto que su estado es el correcto. • El siguiente paso fue simular un fallo apagando la lámpara mediante su interruptor manual. Al accionar el interruptor el LED 1 correspondiente a esa lámpara se apagó y el LED rojo (indicador FAULT) se encendió indicando que se ha producido un fallo en la lámpara. El mismo ensayo fue realizado con el resto de las lámparas simplemente cambiando la dirección en el decodificador y simulando fallos a través de los interruptores manuales de las lámparas. Por otro lado se probó también el modo manual manteniendo la fotorresistencia descubierta con la consiguiente desconexión automática de las lámparas. El procedimiento seguido para este ensayo fue similar al descrito anteriormente para el caso de la fotorresistencia cubierta, probando cada una de las lámparas y contrastando las indicaciones de la Unidad de Control. Con la fotorresistencia descubierta el relé de activación se encuentra abierto y por tanto no es posible encender las lámparas ni siquiera mediante sus propios interruptores, por este motivo, para simular los fallos en esta situación se hizo uso de una linterna. Cuando estando apagadas las lámparas, se enfoca a uno de los sensores con la linterna, el LED correspondiente a esa lámpara se apaga indicando su fallo y simultáneamente el LED rojo indicador de fallos se enciende. Después de los ensayos realizados en el modo manual se pasó a comprobar el modo automático. Como se mencionó anteriormente, este modo de operación se activa simplemente introduciendo el jumper en el conector etiquetado como “MAN/AUT”. En este modo de operación no se usan los interruptores dip conectados al decodificador, es el propio Microcontrolador el que direcciona de manera automática cada lámpara y evalúa su estado. El procedimiento seguido durante este ensayo es similar al explicado anteriormente para el modo manual pero en este caso la supervisión se realiza de una manera más dinámica chequeando las cuatro lámparas de manera continua, a diferencia del modo manual que Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 50 únicamente puede chequear una sola lámpara cada vez. Los pasos ejecutados en este ensayo fueron los siguientes: • Cubrir la fotorresistencia. Se produce la activación automática de las lámparas. • Simular fallos accionando cualquiera de los interruptores independientes de las lámparas. • Dejar la fotorresistencia al descubierto produciéndose la desconexión automática de las lámparas. • Usar la linterna para la simulación de fallos en esta situación. En las condiciones iniciales, con la fotorresistencia cubierta, los LED L1-L4 se encuentran encendidos al igual que el indicador etiquetado como “ON”, este estado verifica que las lámparas están funcionando correctamente. Al simular un fallo, el LED correspondiente a la lámpara que falla se apaga y al mismo tiempo el LED rojo de la Unidad de Control se enciende. De esta forma obtenemos aviso visual de que se está produciendo un fallo y de qué lámpara en concreto está fallando. En este modo de operación el estado de las lámparas es chequeado automáticamente casi en tiempo real. Simplemente hay que tener en cuenta el retardo de ciertos segundos incluido en el programa entre una lámpara y otra. Este retardo se ha incluido para garantizar una buena sincronización entre los encodificadores y el decodificador. Este retardo no es problemático ya que se considera que aunque el sistema tarde ciertos segundos en detectar un fallo no es relevante. El sistema tal y como se ha programado tiene una serie de limitaciones. La Unidad de Control es capaz de detectar fallos en las lámparas en tiempo real pero una lámpara puede fallar solamente durante un corto periodo de tiempo o temporalmente durante unas condiciones específicas de operación y el fallo no queda registrado. Este tipo de fallos sólo podrían ser controlados con una observación permanente del panel de control. Podría solucionarse este problema incorporando una memoria externa que almacenase todas estas incidencias para que el operario pudiera detectar este tipo de fallos, por ejemplo, cuando una lámpara parpadea debido a una mala conexión eléctrica. En estos casos el Microcontrolador debería cortar automáticamente la alimentación de Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 51 la lámpara que falla para corregir así el servicio y alargar la vida de las bombillas así como proteger el resto de los componentes electrónicos de la lámpara. Solamente se ha programado la supervisión de cuatro lámparas pero podrían controlarse tantas lámparas como direcciones pueden seleccionarse en el bus de direcciones del decodificador. En tal caso habría que adaptar el programa al número de direcciones configuradas. La visualización del estado de las lámparas a través de diodos LED no sería muy práctica en el caso de que se tuvieran que controlar un número elevado de lámparas. En ese caso se recomienda incorporar un display LCD a la Unidad de Control, para ello se ha incorporado un conector de 14 pines y la placa viene con las pistas configuradas para controlar la LCD a través del micro. Un display LCD ofrece muchas posibilidades para la monitorización de las lámparas y la configuración de mensajes de aviso. Adicionalmente a las indicaciones visuales del panel de control, podría incluirse una indicación sonora conectando a una salida del micro un timbre o zumbador. Como se indicó en el capítulo 3, sección 3.1.1 Encapsulado del sensor, los sensores deben ser protegidos de las condiciones externas, en el prototipo fabricado no se ha tenido en cuenta esta condición. En una aplicación real los sensores instalados en las lámparas deberían estar protegidos mediante un encapsulado, de la misma manera que la Unidad de Control debería ser introducida en un estuche, caja o armario industrial. Convencionalmente la detección de fallos en los sistemas públicos de iluminación ha sido llevada a cabo por personal de los ayuntamientos quienes tenían que inspeccionar cada lámpara in situ. Esta inspección es extremadamente costosa e ineficiente porque una lámpara puede apagarse al poco tiempo de ser examinada o se pueden producir fallos temporales o específicos en unas condiciones determinadas y con este tipo de supervisión convencional es muy difícil de detectarlos. Para asegurar un servicio eficiente, los fallos deben ser detectados inmediatamente para que las consiguientes reparaciones puedan realizarse lo antes posible. El fin por tanto de este proyecto es demostrar los beneficios que la automatización ofrece respecto a otras soluciones convencionales. La automatización en muchos casos ayuda a reducir costes y posibles fallos humanos aumentando así la calidad y la eficacia de la aplicación. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 52 Capítulo 6: Ejemplos de automatización aplicados a un edificio empresarial 6.1 Introducción En este capítulo se van a tratar unos casos prácticos en los que se controla de manera automática una serie de funciones aplicadas a un edificio empresarial. Siguiendo en el ámbito de la iluminación, se incluye el caso de un control automático de la iluminación interior de una oficina, la programación del encendido y apagado de las luces exteriores que rodean a nuestro edificio y por otro lado el alumbrado de pasillos y escaleras tanto de una manera manual como automática por medio de detectores de movimiento, fotocélulas y programadores horarios. Gracias al desarrollo de la electrónica de potencia, las nuevas interfaces de control y de los Controladores Lógicos Programables (PLC), han aparecido en el mercado equipos que realizan nuevas e innovadores funciones en los sistemas de iluminación. Estos nuevos sistemas automáticos de control están orientados a mejorar la calidad de vida de las personas y por otro lado a aumentar la eficiencia energética y reducir por tanto el consumo de electricidad. El control automático de la iluminación funciona a partir de unos parámetros establecidos y normalmente se encuentran programados en función a las siguientes variables: • Nivel de luz natural que se recibe • Presencia de ocupación y tránsito de personas • Horario previsto de ocupación y tránsito de personas Existe una amplia gama de equipos capaces de detectar y controlar esos factores tanto los de iluminación como el control de persianas, luces de emergencia, alarmas de seguridad, etc. Cada módulo de control está compuesto por una red de sensores y dispositivos varios para realizar la monitorización de las condiciones de operación, el mantenimiento y la detección de fallos, información que luego es procesada por la central de control. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 53 Figura 6.1: Esquema de un sistema automático de control de iluminación La figura muestra esquemáticamente los elementos que constituyen un sistema automático de control de iluminación. El equipo de control actúa sobre un equipo auxiliar de regulación o directamente sobre las lámparas asociadas, pudiendo conmutar (encender o apagar) o bien atenuar la potencia de las mismas. El by-pass permite la anulación del control automático, recuperando el control manual. La acción de control se ejerce sobre una o varias luminarias, pudiendo ser: • Con salida a interruptores (control ON-OFF) • Con salida a atenuadores (regulación continua) La finalidad de un sensor dentro de un sistema de control es evaluar la condición ambiente (incidencia de luz natural, presencia o ausencia de ocupantes, etc.) para generar la señal de control. Dentro de los sensores utilizados en el campo del control automático de iluminación se destacan: • Sensor ocupacional / Detector de movimiento • Interruptor crepuscular (fotocélula) Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 54 • Programadores horarios (reloj programable, reloj astronómico) El sensor ocupacional ó detector de movimiento es un dispositivo que detecta la presencia de personas para realizar el consiguiente control. Estos dispositivos son similares a los que se usan en los sistemas de seguridad, los que se basan principalmente en dos tipos de tecnología: infrarrojos y ultrasonidos. Figura 6.2: Detectores de movimiento para colocación en techo y pared Como se explica en la sección 3.3.3 El interruptor crepuscular, un interruptor crepuscular o fotocélula es un dispositivo de control electrónico que permite encender, apagar e incluso variar el flujo luminoso de un sistema de iluminación en función de la iluminación detectada. Figura 6.3: Interruptor crepuscular y sensor de luminosidad Siemens Detector de movimiento (colocación en techo) De tector de movimiento (colocación en pared) Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 55 Figura 6.4: Esquema interruptor crepuscular explicado en la sección 3.3.3 A partir de interruptores horarios programables puede realizarse una programación en forma diaria, semanal, mensual o anual, establecer diferentes rangos horarios para diferentes estados. Estos dispositivos están indicados preferentemente para situaciones con una ocupación muy regular o una necesidad de iluminación durante un determinado tiempo. Figura 6.5: Programadores horarios Siemens Además de los casos relacionados con la iluminación se incluye un control automático de la puerta principal de acceso y de la ocupación del parking de tres plantas del que dispone nuestro edificio. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 56 El controlador que vamos a utilizar para llevar a cabo todas estas funciones es el LOGO! de Siemens, está dentro de la familia de autómatas de Siemens como el elemento más básico para su utilización en aplicaciones sencillas dentro de la industria y sector terciario y residencial. 6.2 El controlador LOGO! de Siemens Figura 6.6: Imagen de LOGO! con módulos de ampliación El módulo lógico LOGO! es el autómata más sencillo de la familia Simatic de Siemens, representa una solución compacta para tareas de mando simples sustituyendo aparatos de maniobra mecánicos. A través de LOGO! podemos prescindir de componentes auxiliares gracias a las funciones que lleva integradas. Ahorramos en cableado y se reduce por tanto el tiempo de trabajo de la instalación. Su pequeño tamaño le hace idóneo para ser instalado en armarios o zonas con espacio reducido. Otro de los beneficios que ofrece LOGO! respecto a soluciones tradicionales, es la posibilidad de añadir o cambiar funciones sin tener que instalar aparatos de maniobra adicionales ni modificar el cableado. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 57 Hay diferentes versiones de LOGO!, la última versión es la 0BA7 que incorpora puerto Ethernet como se ilustrará más adelante. Por otro lado, también hay diferentes modelos dependiendo de su tensión de alimentación: 12/24 V DC, 24 V AC/DC, 115/230 V AC/DC. 6.3 Características principales de LOGO! • 8 entradas digitales (en algunos modelos 4 de estas entradas pueden usarse como analógicas). • 4 salidas de relé de 10 A. • Programador horario integrado. • 200 bloques de función interconectables. • Ampliable modularmente. El LOGO! dispone de una interfaz para conectar módulos de ampliación, ya sea de entradas y salidas digitales o analógicas, como también módulos de comunicación. Es posible configurar un máximo de 24 entradas y 16 salidas digitales y 8 entradas y 2 salidas analógicas. También existe una versión de LOGO! para uso bajo condiciones ambientales extremas, es la variante SIPLUS. Esta variante existe en cada familia de autómatas de Siemens, disponemos por un lado de la versión estándar para condiciones normales y la variante SIPLUS, para condiciones más extremas. A continuación nombramos algunos datos técnicos que cumple la versión SIPLUS, en este caso referentes al LOGO!: • Rango de temperatura ampliado de -40 ºC a +70 ºC . El rango de temperatura estándar para el cual está preparado el LOGO es de 0ºC a 55ºC. • Utilización en presencia de atmósfera agresiva (gases nocivos). • Admite condensación. • Revestimiento de la placa de circuito impreso y de los componentes electrónicos que contiene el autómata. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 64 6.7.1 Control automático de la puerta principal de acceso Figura 6.15: Puerta automática de acceso al edificio Introducción Hoy en día las puertas de apertura automática poseen un campo de aplicación muy amplio, normalmente son instaladas en casos donde el tránsito de personas es muy elevado. Se encuentran con frecuencia en los accesos a edificios públicos, bancos, supermercados, comercios, etc. Este tipo de puertas proporcionan una mayor comodidad para las personas mejorando su accesibilidad y por otro lado ayudan a mantener constante la temperatura en el interior del edificio o establecimiento gracias a que la puerta únicamente permanece abierta con la presencia de personas al entrar o salir. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 65 Aplicación con LOGO! A continuación se va a mostrar cómo podemos hacer este control utilizando un LOGO! de Siemens. Cuando se aproxime una persona a la puerta, ésta deberá abrirse automáticamente y permanecer abierta hasta que no haya ninguna persona en la zona de acceso. Una vez cumplida esta condición la puerta deberá cerrarse automáticamente tras una breve temporización. Para realizar este control además de LOGO! se van a utilizar dos detectores de movimiento, colocados uno en la parte interior y otro en la parte exterior, dos finales de carrera que detectan cuando la puerta está abierta o cerrada y por último un interruptor principal que actúa de manera independiente al estado de los sensores y permite la operación manual de la puerta. En la figura 6.16 se muestra un diseño de la planta y frontal de la puerta con la disposición de los detectores, los finales de carrera y el interruptor principal. Figura 6.16: Planta y frontal de la puerta automática Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 66 Cableado LOGO! permite simplificar considerablemente el circuito de control. Como muestra el esquema de cableado en la figura 6.17, sólo es necesario conectar los detectores de movimiento y los finales de carrera a los bornes de entrada de LOGO! y los contactores a las salidas. Figura 6.17: Cableado del LOGO! para el control de una puerta automática Los detectores de movimiento B1 y B2 son conectados a las entradas I1 e I2 de LOGO!, a través de ellos se detecta si existe alguna persona en la zona de paso de la puerta. Si responde alguno de los dos detectores de movimiento, entonces la puerta se abre a través del contactor conectado a la salida Q2. Para realizar la temporización mínima que se espera hasta que se vuelve a cerrar la puerta se emplea la función de retardo a la desconexión integrada en LOGO!, este tiempo es programable, en nuestro programa se ha establecido un tiempo de 10 segundos de retardo hasta que se cierra la puerta vía el contactor conectado a la salida Q1. Para la ejecución precisa de la apertura y cerrado de la puerta es necesario incorporar unos finales de carrera (S1 y S2) conectados en las entradas I3 e I4 de LOGO! y que permiten registrar las posiciones finales de la puerta. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 67 El programa A continuación se muestra el esquema del programa realizado para el control de la puerta automática. Este esquema se extrae directamente a través del software LOGO!Soft Comfort. Se han empleado funciones básicas como puertas OR, AND e inversores y un temporizador, un retardo a la conexión que nos permite programar el tiempo mínimo que va a permanecer la puerta abierta cuando se detecta una persona. La configuración consta de 5 entradas, I1 e I2 para los detectores de movimiento, I3 e I4 para los finales de carrera e I5 para el interruptor principal que permite abrir la puerta de manera permanente, la activación de este interruptor está solamente prevista cuando la persona autorizada lo considere oportuno. Por otro lado tenemos dos únicas salidas, Q1 para cerrar la puerta y Q2 para abrir. Figura 6.18: Esquema de bloques del programa puerta automática Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 68 Ventajas y ampliaciones Mediante esta solución con LOGO! se necesitan menos componentes que con una solución tradicional. Para esta aplicación por ejemplo solamente se han usado 5 entradas y dos salidas, la aplicación por tanto podría ampliarse fácilmente utilizando las entradas y salidas sobrantes o añadiendo módulos de ampliación de LOGO!, los cuales se conectan en el lateral del módulo principal ocupando de esta forma muy poco espacio y simplificando el cableado. Se pueden incorporar a la puerta automática algunas ampliaciones, es posible por ejemplo programar un horario de activación de la puerta por medio de temporizadores semanales integrados en LOGO!, de esta forma podría ser programada para que a cierta hora la puerta solamente se abra en un sentido, mediante sólo el detector de movimiento interior, desactivando el detector exterior para evitar la entrada de personas a partir de la hora de cierre preseleccionada. Otra ampliación puede ser añadir luces de confort en la zona de acceso que se enciendan por medio de los detectores de movimiento integrados en la puerta y que permanezcan encendidas durante un tiempo programado también a través de la función retardo a la desconexión integrada en LOGO!. También se podría usar una de las salidas libres de LOGO! para conectar un zumbador que advierte de que se va a cerrar la puerta. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 69 6.7.2 Iluminación interior de una oficina Figura 6.19: Oficina con filas de luminarias En este caso se plantea una oficina con una iluminación interior compuesta por luminarias dispuestas una tras otra formando diferentes filas como muestra la fotografía de la figura 6.19. El control de estas filas de luminarias se hace con frecuencia por divisiones en diferentes grupos para poder controlar la iluminación de la oficina en diferentes zonas de acuerdo a la utilización de la sala. Por otro lado, si la oficina ofrece buena iluminación natural, es recomendable realizar un control que desconecte de manera automática las luminarias más próximas a las ventanas cuando la luz diurna sea suficiente, de esta manera se consigue un ahorro considerable en el consumo de luz. Para este tipo de control es necesario incorporar al sistema un interruptor crepuscular, éste puede ser regulado a través de un potenciómetro permitiendo así la activación y desactivación de las luminarias dependiendo del nivel de luz deseado. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 70 Control mediante LOGO! Para una mejor comprensión del caso a tratar se adjunta un diseño representativo de la distribución de la oficina. En él se identifican los cuatro grupos en los que se han dividido las luminarias. Las filas 1 y 2 son las más próximas a las ventanas y serán las dependientes del interruptor crepuscular, estas filas de luminarias serán solamente encendidas cuando la incidencia de luz sobre el interruptor crepuscular baje del nivel establecido. Las filas 3 y 4, al estar situadas en la parte alejada a las ventanas, no dependerán del interruptor crepuscular y su encendido será únicamente mediante pulsadores, uno para cada grupo de luminarias. De la misma manera, las filas 1 y 2 pueden ser controladas también a través de pulsadores, independientemente del estado del interruptor crepuscular de acuerdo con el deseo de los usuarios. Figura 6.20: Diseño representativo de la oficina y disposición de las luminarias A continuación se muestra un esquema de las conexiones requeridas con LOGO! para llevar a cabo esta aplicación. Se conectan a los bornes de entrada los pulsadores individuales S1, S2, S3 y S4 que activan de manera independiente las cuatro filas de Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 71 luminarias conectadas a los bornes de salida de LOGO!. Si es necesario conmutar grandes potencias conviene poner contactores intercalados. Por otro lado, el interruptor crepuscular es conectado a otra entrada proporcionando a LOGO! la señal de activación o no de las luminarias cercanas a las ventanas. Figura 6.21: Cableado de la iluminación interior de una oficina El programa A través de los pulsadores conectados en las entradas I1 a I4 es posible encender y apagar las bandas luminosas cuando se desee. En este caso las cuatro salidas de LOGO! (Q1 a Q4) son empleadas para conectar en ellas los cuatro grupos de luminarias. Cuando sea suficiente la luz natural, las cadenas luminosas cercanas a las ventanas serán desconectadas automáticamente mediante el interruptor crepuscular conectado en I5. Como puede verse en el esquema de bloques de la figura 6.22 el interruptor crepuscular lleva ligado un retardo a la conexión y un retardo a la desconexión, estos temporizadores evitan intermitencias no deseadas en el estado de las luminarias debido a cambios transitorios en el nivel de luz natural debidos por ejemplo a la influencia de Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 72 las nubes, se programa así un tiempo de retardo tanto para el encendido como para el apagado de las luces. La luz se apagará automáticamente a partir de las 8 de la tarde. Mediante un interruptor horario integrado en LOGO! se genera un impulso de desconexión a las 20:00 horas, que apaga todas las bandas luminosas. Sin embargo, esto no impide que la iluminación pueda encenderse o apagarse en cualquier momento manualmente mediante los pulsadores. Figura 6.22: Esquema de bloques del programa de control iluminación oficina Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 73 Ventajas  Son necesarios menos componentes que con una solución convencional gracias a las funciones integradas en LOGO!, por ejemplo, no se requiere reloj de conmutación, ya que dicha función está integrada.  El interruptor crepuscular dependiente de la luminosidad se conecta directamente a una entrada de LOGO! para intervenir directamente en el programa.  Al reducirse el número de componentes es posible utilizar cajas de distribución de menor tamaño, con el consiguiente ahorro de espacio.  Es posible modificar fácilmente la instalación de alumbrado. Podemos ajustar tiempos de conexión y de desconexión sin necesidad de cambiar el circuito  Es posible conectar las lámparas directamente a LOGO! si la potencia para las distintas salidas no rebasa la capacidad de conmutación de éstas. En caso de tratarse de potencias mayores hay que colocar a las salidas contactores de potencia. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 80 Las entradas y salidas utilizadas en LOGO! para esta aplicación son las siguientes: I1: Interruptor crepuscular I5: Detector de movimiento 2 I2: Detector de movimiento 1 Q1: Iluminación Principal I3: Interruptor Modo Automático Q2: Iluminación Secundaria I4: Interruptor Modo Manual El esquema dispone de dos temporizadores semanales con los que son programados los horarios de iluminación descritos anteriormente. Por otro lado, la iluminación secundaria es activada mediante los detectores de movimiento y se ha establecido un tiempo de 90 segundos en los bloques de retardo a la desconexión. Ventajas y ampliaciones Ahorro de energía gracias a la combinación de un control en intervalos horarios, la detección del nivel de luz solar gracias al interruptor crepuscular y el control de presencia de personas gracias a los detectores de movimiento. Fácilmente parametrizables los temporizadores semanales, posibilidad de establecer varios horarios diferentes, por ejemplo, horario de verano y de invierno. Podrían incluirse también a este tipo de control los rótulos luminosos publicitarios que habitualmente poseen los edificios empresariales en su exterior, fácilmente programables mediante el temporizador semanal integrado en LOGO!. Además del control de la iluminación, podrían incorporarse los contactos de señalización de una alarma, los mismos detectores de movimiento podrían ser utilizados para activar una alarma en caso de detectar movimiento en un horario predeterminado, por ejemplo, por las noches, cuando el recinto debe permanecer cerrado. Para la señalización de la alarma en caso de ser activada, podría incluirse una bocina a una de las salidas libres de LOGO! y utilizar un parpadeo de las luces exteriores que rodean al edificio para habilitar así una indicación visual además de sonora. Relacionado con la seguridad también es posible incorporar un módem a LOGO! que posibilite el envío de un mensaje (SMS) al vigilante de seguridad del edificio en caso de producirse la activación de alguna de las alarmas. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 81 6.7.5 Control de las plazas de aparcamiento de un parking de 3 plantas A través de LOGO! se va a realizar la supervisión de la ocupación de las plantas de parking de nuestro edificio de oficinas. En este caso el parking tiene 3 plantas, planta subterránea, planta baja y planta primera. En la entrada al parking hay tres diferentes accesos para cada una de las plantas. Figura 6.28: Fotografía de la entrada de un parking con tres accesos Cada acceso dispone de una célula fotoeléctrica encargada de detectar la entrada de cada vehículo y contabilizar el número de vehículos a través de un contador incluido en el programa implementado con LOGO!. Por otro lado, en la salida se dispone de una salida diferente para cada planta y dotadas también de células fotoeléctricas para detectar la salida de los vehículos. La figura siguiente muestra un esquema de la disposición de los accesos para las diferentes plantas en la zona de entrada y en la salida del parking. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 82 Figura 6.29: Dibujo esquemático de la entrada y salida del parking El usuario sabrá en todo momento la planta que tiene plazas libres por medio de unos paneles luminosos colocados a la entrada del parking, indicando los mensajes de libre u ocupado o simplemente a través de un semáforo que marque luz roja cuando la planta esté llena o luz verde cuando haya plazas libres. El Programa En la figura 6.30 se muestra el diagrama de bloques general de la programación del acceso y salida de una planta. Como muestra la figura el programa consta de dos entradas, I1 para la célula fotoeléctrica colocada en el acceso de entrada e I2 para la célula fotoeléctrica de la salida. Gracias a la función “contador adelante/atrás” que incorpora LOGO! se introduce el número de plazas disponibles en la planta y el contador se incrementará 1 cuando entre un vehículo y por el contrario se decrementará 1 cuando salga un vehículo, manteniéndose activa la salida Q2 (LIBRE) mientras no se alcance el número máximo asignado al contador y activándose la salida Q1 (OCUPADO) cuando se llega a ese límite establecido. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 83 Figura 6.30: Diagrama de bloques general para el control de acceso de una planta Se incluye también en el programa un pulsador de reset que al presionarlo de manera manual pone automáticamente el contador a cero. El reseteo puede ser útil en caso de producirse algún fallo de funcionamiento o simplemente para tareas de mantenimiento. La figura 6.31 en la página siguiente, muestra el esquema de bloques de la programación del conjunto de las tres plantas. Como se puede apreciar el esquema utilizado para cada planta es el mismo, se trata del mismo circuito de control pero repetido tres veces. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 84 Figura 6.31: Diagrama de bloques de la programación completa de las tres plantas Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 85 Simplificación del circuito El último modelo hasta la fecha de LOGO!, la serie 0BA7, incorpora en su software de programación la función UDF (Función definida por el usuario). Con una UDF no es necesario copiar y pegar el mismo juego de bloques en distintos lugares, se guarda en un bloque de función el circuito que se repite y simplemente se añade la UDF creada en forma de bloque tantas veces como sea requerida. Para el caso que nos ocupa podemos reducir considerablemente el circuito, gracias a esta función la lógica del programa se hace más legible y se reducen las líneas de conexión. Figura 6.32: Creación de una UDF para la función de control de cada planta Una vez creada la UDF se almacena en una librería contenida en el programa LOGO!Soft Comfort y solamente es necesario abrir dicha librería y seleccionar la UDF para integrarla en nuestro programa. Los parámetros de los bloques que componen la UDF pueden ser modificados en cualquier momento. A continuación se muestra el programa de control de las tres plantas del parking utilizando esta función. Puede comprobarse como queda reducido el diagrama, donde se visualizan solamente las entradas, salidas y los bloques UDF. Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 86 Figura 6.33: Diagrama de bloques del control del parking utilizando funciones UDF Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 87 REFERENCIAS 1. Burns, R.W., Dellow, F., Forbes, R.G. (1991), Unidades y símbolos para la Ingeniería eléctrica y electrónica. Título original: “Units and symbols for electrical and electronic engineering”, Panel, UK, 1991. 2. Cadena, Richard (2009), Electricidad para el entretenimiento de electricistas y técnicos. Título original: “Electricity for the entertainment electrician and technician”, Elsevier Inc., UK, 2009. 3. Chapman, Paul W. (1996), Sensores Inteligentes. 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Título original: “Sensors and transducers”, 2 nd Edition, MACMILLAN PRESS LTD., London, UK, 1996. 9. Perth & Kinross Council, UK. Iluminación urbana. Título original: “Street lighting” [Online]. http://www.pkc.gov.uk/Transport+and+streets/Road+safety/Street+Lighting.htm 10. Lumen IQ, desarrollador de sistemas avanzados de control de iluminación urbana, con sede en Victoria, British Columbia, Canada [Online]. http://www.streetlightiq.com 11. Jennic Ltd., Sheffield, UK, April, 2009. Iluminación urbana inteligente. Título original: “Intelligent Street lighting” [Online]. http://www.jennic.com/files/files/white_papers/JN-WP-7001-Intelligent-Street- Lighting.pdf Detector de fallos en un sistema de iluminación y procesos automáticos aplicados a un edificio de oficinas Ángel Miguel Súñer de Pedro 88 12. Panchuk, Andrei (2009), Iluminación urbana: problemas y soluciones. Título original: “Street lighting; Problems and Solutions”. 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