T (II): Programación de un cruce regulado por semáforo ADR

Transcripción

1 T (II): Programación de un cruce regulado por semáforo ADR

2 Indice 7. GRAFCET (II): Programación de un cruce regulado por semáforo...1 Introducción...1 Datos de partida...1 Denominaciones...2 Tiempos establecidos...3 Situación inicial...3 Desarrollo del GRAFCET del programa...4 Nivel Nivel Código de programa...7 Ejercicios...17 Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio i

3 7. GRAFCET (II): Programación de un cruce regulado por semáforo Introducción Después de haber visto en la lección anterior la técnica de programación secuencial GRAFCET, en esta lección vamos a implementar un programa entero de una cierta complejidad, con las premisas de partida, y desarrollo completo de todo el proceso y posterior traspaso a código de programa. En concreto, vamos a realizar un programa de autómata que sirva para regular un cruce mediante semáforos, dónde existen dos sentidos de circulación y un paso de peatones. Como sabéis, no puede caber la posibilidad de errores en la secuencia de programa, es por eso que utilizaremos esta técnica para poder ejecutarlo sin que puedan surgir problemas improvistos. Datos de partida Lo primero que tenemos que tener claro es la situación del entorno del cruce regulado por semáforos. Cuántos semáforos de vehículos existen y cuántos de peatones, los tiempos que permanecerán encendidas cada una de las lámparas de diferente color, qué pasa si existe un corte de suministro eléctrico, etc... Todos estos datos hay que tenerlos en cuenta a la hora de plantear el GRAFCET del programa. Por tanto, lo mejor que podemos hacer es representar nuestro cruce de forma gráfica, para obtener una visión cómoda de la situación: 1

4 Figura 1: Cruce de semáforos a implementar Por tanto, tenemos todos los elementos que van a participar en nuestro cruce de semáforos, y hay que tener en cuenta las situaciones posibles. En nuestro caso se van a ver implicadas dos calles, una de las cuales tiene doble sentido de circulación, y la otra un único sentido. También se puede observar cómo los peatones van a crucar por una sóla calle y desde un sólo extremo del cruce. Con esta situación ya se puede realizar un planteamiento del GRAFCET a implementar, aunque faltaría por determinar los tiempos que van a estar encendidas las diferentes lámparas de distinto color. Vamos a realizar una tabla dónde quede reflejada esta información: Denominaciones SA1 SA2 SA3 Semáforo de automóviles 1 Semáforo de automóviles 2 2

5 Semáforo de automóviles 3 SP1 SP2 Semáforo de peatones 1 Semáforo de peatones 2 Tiempos establecidos SA1 y SA2 Rojo 50 segundos SA1 y SA2 Ámbar 1 segundo SA1 y SA2 Verde SA3 Rojo SA3 Ámbar SA3 Verde SP1 y SP2 Rojo SP1 SP Verde 75 segundos 75 segundos 1 segundo 50 segundos 75 segundos 50 segundos Situación inicial Se debe establecer una situación inicial del estado de los semáforos, esto es, la primera vez que se conectan a la red eléctrica, o bien, al retorno de un corte de suministro eléctrico. Vamos a establecer que la situación inicial es habilitar todos los semáforos de automóviles en ámbar intermitente, y los semáforos de peatones en rojo. Por tanto, este sería nuestro estado 0 del programa: 3

6 Desarrollo del GRAFCET del programa Nivel 1 Una vez ya tenemos la situación inicial, vamos a implementar el GRAFCET de nivel 1. Si vamos a trabajar con SET y RESET, en los estados se representan sólo los cambios de las salidas o temporizadores afectados. Por contra, si no activamos las salidas con SET y RESET, deberíamos representar en cada estado las salidas activas en él. En este ejemplo, vamos a usar las dos formas: Figura 2: GRAFCET de nivel 1 4

7 Como se puede observar en la figura 2, existen unos tiempos de seguridad después de la puesta en rojo de un semáforo de vehículos y la puesta en verde del otro semáforo de vehículos. Este tiempo irá en función de la distancia real que exista entre el semáforo y el cruce, para permitir que los vehículos puedan traspasar sin problemas, y aunque en este ejemplo lo hemos establecido en 2 segundos, lo normal es que sea a partir de 5 segundos, así también "pescamos" a los que se saltan en ámbar el semáforo. El siguiente paso es realizar el diagrama GRAFCET de nivel 2. Nivel 2 Tal como hicimos en la lección anterior, vamos a desarrollar el GRAFCET de nivel 2, a partir del que tenemos en el nivel 1. Para ello, tenemos en cuenta las siguientes salidas: SA1 Rojo SA2 Rojo SA3 Rojo SP1 Rojo SP2 Rojo SA1 Ámbar SA2 Ámbar SA3 Ámbar SA1 Verde SA2 Verde SA3 Verde SP1 Verde SP2 Verde

8 Figura 3: GRAFCET de nivel 2 6

9 Como se puede apreciar, hemos utilizado un reloj de 1 segundo que ya está programado en el autómata. Se trata del área de memoria SR255.02, el cual permanece 0,5s. en ON, y 0.5s en OFF de manera periódica. De esta forma, las salidas realizan la intermitencia que necesitamos. Código de programa Ya sólo falta traspasar toda esta información del GRAFCET de nivel 2, al código de programa, el que realmente entenderá el autómata. Para que sea más entendible, vamos a programar tanto la parte lógica como la parte de salidas físicas al mismo tiempo. Importante! El relé de primer scan para los modelos CPM y CQM se ha de substituir por P_First_Cycle en el model CJ1M, si se va a probar el programa en el simulador CX Simulator. De igual manera, el relé de reloj 1s, , ha de substituirse por P_1s Funcionamiento del programa 7

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17 Código nemónico LD P_First_Cycle SET LD AND T0000 SET RSET LD AND T0001 SET RSET LD AND T0002 SET RSET LD AND T0003 SET RSET LD AND T0004 SET RSET LD AND T0005 SET RSET LD AND T0006 SET RSET LD OUT TR0 AND P_1s OUT OUT OUT LD TR0 TIM 0000 #0600 LD RSET RSET SET SET SET SET SET TIM 0001 #0750 LD RSET

18 RSET SET SET TIM 0002 #0010 LD RSET RSET SET SET TIM 0003 #0020 LD RSET RSET RSET SET OUT OUT TIM 0004 #0500 LD OUT TR0 RSET SET AND P_1s OUT OUT LD TR0 TIM 0005 #0010 LD RSET SET SET SET TIM 0006 #0020 Resumen del programa del cruce por semáforos 16

19 Ejercicios Para pasar de lección es necesario que mandes al tutor los ejercicios 1 y 2 resueltos. Ejercicio 1. Implementar todo el código de programa del cruce regulado por semáforo, y observar su comportamiento. Ejercicio 2 Modificar tanto el diagrama GRACET, como el código de programa, para que cuando inmediatamente después de un corte de suministro eléctrico en el cruce de semáforo, los semáforos de peatones estén en rojo. Ejercicio 3 Incorporar un pulsador para los peatones que cuando éste sea pulsado en cualquier momento, ponga a verde el semáforo de los peatones y a rojo los semáforos de automóviles SA1 y SA2. Indicaciones para realizar este ejercicio: Tener en cuenta que esté en el estado que esté el proceso, al pulsar el peatón debe "forzar" el semáforo verde de peatones y los rojos de automóviles SA1 y SA2, por tanto hay que ir a un estado concreto del diagrama GRAFCET. A parte del cierre de ciclo del programa general, pueden existir ciclos internos que retornan a estados intermedios del diagrama. El pulsador será la entrada 0.05 del autómata. Atención! Este ejercicio no es obligatorio, aunque se recomienda realizarlo. Ejercicio 4 Qué se debería añadir para que el semáforo de peatones no se ponga en verde inmediatamente, sino que lo haga pasados 20 segundos. De esta forma se evitarían las típicas bromas de niños que harían que siempre estuviera el semáforo de automóviles en rojo. 17

20 Atención! Este ejercicio no es obligatorio, aunque se recomienda realizarlo. 18