UNIVERSIDAD DE SALAMANCA E.T.S. DE INGENIERÍA A INDUSTRIAL DE BÉJARB DEPARTAMENTO DE INFOMÁTICA Y AUTOMÁTICA TICA AUTORAS: Asunción Sánchez Carrasco Judith Martín Majada TUTOR: Sebastián Marcos Béjar,, septiembre de 2007
OBJETIVOS DEL PROYECTO Utilización n de los PLC s s para el control de instalaciones domóticas. Control remoto y monitorización, n, a través s del teléfono móvil y mediante el envío o de mensajes de texto, de una instalación n domótica experimental extensible a una vivienda real. Realización n de una demostración n práctica de los efectos de la automatización n aplicada a las viviendas. Llevar a la práctica los conocimientos adquiridos durante los años a de estudios.
ÍNDICE 1.1 Aplicaciones 1.2 Sistemas domóticos
Es la tecnologt ecnología a encargada de desarrollar e implantar la automatización n de las instalaciones habituales en una vivienda o edificio. 1.1 Aplicaciones Seguridad Confort Detección n y aviso de incendio Detección n y aviso de fugas de agua Simulación n de presencia Aviso telefónico en caso de alarmas(robo...) Control de motorizaciones: persianas, toldos Control de iluminación: n: por presencia, regulación n de intensidad, etc. Control remoto de la vivienda Ahorro energético Gestión n de climatización n (calefacción/aire acondicionado) Gestión n de iluminación: n: activación n por escasa luminosidad, etc.
1.2 Sistemas domóticos Sistemas por corrientes portadoras (X-10) Sistemas por controlador programable Sistemas EIB Simática SIMON-VIS Sistema por autómata programable o PLC
ÍNDICE 2.1 Sensores 2.2 Actuadores 2.3 Autómata programable S7-200 CPU 222 2.3.1 Características 2.3.2 Módulo M de ampliación n EM-223 2.4 Modem TC35i 2.5 Telefonía a GSM 2.5.1 Arquitectura 2.5.2 Establecimiento de la comunicación 2.6 Conexiones 2.6.1 Conexiones Autómata mata-entradas/salidas 2.6.2 Conexión n Autómata mata-módem
2.ELEMENTOS Sensores Teléfono móvil Autómata Módem GSM Antena Actuadores
2.1 Sensores Interruptores Son Humo los dispositivos de entrada capaces de Temperatura transformar magnitudes Sensores físicas f (temperatura, humedad, luminosidad )) en señales eléctricas. Autómata Crepuscular Final de carrera Humedad Pulsadores Viento Actuadores
Alarma acústica 2.2 Actuadores Luz exterior Son los dispositivos de salida capaces de recibir una orden Sensores del autómata y realizar una acción. Electroválvulas lvulas Autómata Módem Actuadores Iluminación interior Calefacción/ A.C. Motor toldo
2.3 Autómata programable S7-200 CPU 222 Es el encargado de recoger la información procedente Sensores de los sensores (dispositivos de entrada) y proporcionar unas respuestas a los actuadores (dispositivos de salida) según n el programa de control previamente almacenado en su memoria. 2.3.1 Características Autómata Compacto 8 entradas digitales, 24v Módem 66 salidas digitales, 24v Expandible con máx. m 2 módulos de ampliación externos Leds de estado Puerto de comunicación Actuadores Salidas Selector de modo Entradas
Características Compacto 8 entradas digitales, 24v 8 salidas digitales, 24v 2.3.2 Módulo de ampliación EM-223 Elemento empleado para ampliar el número n de entradas y salidas del autómata. Fácil conexión n con el autómata
2.4 Modem TC35i Dispositivo encargado de transformar las señales digitales Sensores del autómata en analógicas para permitir la comunicación n con el terminal móvil de forma bidireccional,, además s permite transmitir datos por las líneas l telefónicas o realizar la transmisión n a través s de un teléfono móvil. m Autómata Antena TC35i Módem Actuadores Terminal para suministro de energía Terminal para el accesorio de audio Terminal para el cable RS232 Terminal para la antena 0 1 0 0 1 1 0 Soporte para tarjeta SIM LED Moduladora digital ASK Amplitude Shift Keying
2.5.1 Arquitectura 2.5 Telefonía a GSM Es un sistema celular basado en el concepto de celdas Sensores BTS Autómata HLR--VLR MSC: Centro de conmutación HLR: Registro central de abonados VLR: Registro central de (Global System for Mobile MSC visitantes comunications) BSC Módem Sistema utilizado BSC: para la transmisión n de las estaci señales desde el sistema domótico al BTS: Estaci usuario remoto. BSC: Controlador de estación n base Estación n base de telefonía 2.5.2 Establecimiento de la comunicación Encendido del terminal móvil m Selección n de la celda de máxima potencia de emisión Acceso Actuadores a la red Establecimiento de la conexión Búsqueda del móvilm BTS BSC BTS
2.6 Conexiones Para facilitar el conexionado de los elementos se ha construido una maqueta Adaptador RS232 macho-macho Regletas de salida Regletas de entrada
2.6.1 Conexiones 2.6 Autómata Conexiones mata-entradas/salidas Sensores Autómata Módem Teléfono móvil Actuadores
2.6.2 Conexión n 2.6 Autómata Conexiones mata-módem Sensores Cable RS-232 Macho-macho Teléfono Autómata móvil Se utiliza para hacer posible el telecontrol Módem Cable PC-PPI PPI Va conectado el extremo RS-485 a la interface de comunicación RS232-485 de la CPU y el extremo RS-232 a un adaptador macho-macho que a su vez va al módem Se ajustan los switches según la configuración que aparece en la tabla Actuadores
ÍNDICE 3.1 Hyperterminal 3.1.1Funciones 3.1.2 Comandos AT-HAYES 3.2 STEP 7-MicroWin7 3.2.1 Características 3.2.2 Entorno de MicroWin 3.2.3 Bloque de programa 3.2.3 Programación n en KOP 3.3 Aplicación n domótica
3.SOTWARE Sensores Módem Teléfono móvil Autómata Hyperterminal Actuadores STEP 7-MicroWin7
3.1 Hyperterminal Software de windows que permite la configuración n del módem m a través s de los comandos AT-HAYES 3.1.1 Funciones Confirmar que el módem m está bien conectado Ver su configuración Enviar mensajes Ver los SMS recibidos en la tarjeta SIM
3.1.2 Comandos AT-HAYES Los comandos AT son instrucciones codificadas que conforman un lenguaje de comunicación n entre el hombre y un terminal módem. m Ejemplos Leer SMS AT+CMGR Enviar SMS AT+CMGS SMS recibido AT+CMTI Borrar SMS AT+CMGD
3.2 STEP 7-MicroWin7 STEP 7-Micro/WIN es un lenguaje de programación para SIMATIC S7-200. 3.2.1 Características Software de programación n bajo entorno Windows NT/2000/XP Gran número n de funciones implementadas Programación n estructurada Programación n en los lenguajes KOP, AWL y FUP Posibilidad de programación simbólica Soporte para la comunicación entre el S7-200 y el módemm Comunicación n a través s del puerto PG-/PC
3.2.2 Entorno de MicroWin TABLA DE VARIABLES LOCALES ZONA DEL PROGRAMA B. TÍTULO B. MENÚ ARBOL DE INSTRUCCIONES BARRA DE HERRAMIENTAS BARRA DE NAVEGACIÓN BLOQUES DEL PROYECTO
3.2.3 Bloque de programa BLOQUE DE PROGRAMA COMENTARIOS PROGRAMA DE USUARIO Programa principal Subrutinas Rutinas de interrupción
3.2.3 Programación n en KOP
3.3 Aplicación n domótica desarrollada (I) Programa principal Simulación n de presencia Incendio Fugas de agua Control de toldos Luz exterior Control de la Tª Aplicación n domótica Subrutinas e interrupciones S. de inicializar módemm S. de enviar númeron S. de enviar texto del SMS I. de final de transmisión n del SMS I. de final de recepción n del SMS S. de leer SMS entrante S. de borrar SMS entrante Bloque de datos
3.3 Aplicación n domótica desarrollada (II) S. Inicializa modem S. Mandar numero S. Mandar texto evento evento I. Final de transmisión S. Leer SMS entrante I. Final de transmisión S. Borrar SMS entrante
FUNCIONAMIENTO DEL SOFTWARE ANTE FUGAS DE AGUA INICIO (válvula abierta) Fuga de agua Recepción n de SMS(Agua) Alarma acústica Envío o SMS alarma inundación Válvula cerrada Recepción n de SMS(Apagar) Recepción n de SMS(Válvulas) Desactivación n de alarma acústica
FUNCIONAMIENTO DEL SOFTWARE PARA EL CONTROL DE TOLDOS Fin carrera arriba Toldo arriba Baja toldo Toldo abajo Pulsador bajar Fin carrera abajo Recepción n de SMS(Toldo) Pulsador subir Detección n de viento Sube toldo Envío o SMS alarma viento
FUNCIONAMIENTO DEL SOFTWARE PARA EL CONTROL DE LUZ EXTERIOR Luz apagada Baja intensidad luminosa Luz encendida Alta intensidad luminosa
FUNCIONAMIENTO DEL SOFTWARE PARA EL CONTROL DE TEMPERATURA INICIO Interruptor verano Interruptor invierno Verano Invierno Tª deseada<tª real Tª deseada>tª real Activación n del Aire Acondicionado Activación n de la Calefacción
FUNCIONAMIENTO DEL SOFTWARE PARA LA SIMULACIÓN N DE PRESENCIA Interruptor simulación Inicio ON Bombilla 1 ON Bombilla 2 OFF Bombilla 1 T1= 5seg T2= 2seg T3= 3seg Recepción n de SMS(Simula) ON Bombilla 3 OFF Bombilla 2 ON Bombilla 4 OFF Bombilla 3 OFF Bombilla 4 T4= 2seg T5= 5seg T6= 5seg T7= 4seg
DETECCIÓN N DE INCENDIO INICIO (válvula abierta) Detección n de humo Recepción n de SMS(Gas) Alarma acústica Envío o SMS alarma incendio Válvula cerrada Recepción n de SMS(Apagar) Recepción n de SMS(Válvulas) Desactivación n de alarma acústica
ÍNDICE
4. CONCLUSIONES.CONCLUSIONES La utilización de los PLC s para el control de instalaciones domóticas es un sistema fiable, económico y que permite la adaptación a cada vivienda La telefonía GSM permite el control de manera remota facilitando la seguridad y el confort de los usuarios Se han aplicado herramientas utilizadas en la realidad Se han llevado a la práctica los conocimientos conseguidos durante los años de estudios y se han adquirido otros nuevos Posibilidad de ampliación para posteriores proyectos
UNIVERSIDAD DE SALAMANCA E.T.S. DE INGENIERÍA A INDUSTRIAL DE BÉJARB DEPARTAMENTO DE INFOMÁTICA Y AUTOMÁTICA TICA AUTORAS: Asunción Sánchez Carrasco Judith Martín Majada TUTOR: Sebastián Marcos Béjar,, septiembre de 2007