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• Noe Molina

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ASCENSOR CONTROLADO POR PLC 1. OBJETIVOS   

Realizar la programación respectiva con el programa LOGO! 12/24. Comprender el funcionamiento de motores DC programados por PLC. Simular el funcionamiento de un ascensor a pequeña escala.

2. MATERIALES

 1 NANO PLC LOGO! 12/24

RC

 1 COMPUTADORA MAS

PROGRAMA LOGOSOFT COMFORT

 1 CABLE DE

PROGRAMACION

 TRIPLEY

 MOTOR DC 6V

 3 SENSORES DE

CONTACTO

 TORNILLOS

 1 SPRAY y PEGAMENTO

SUPER GLUE

 1 CARGADOR DE 9V

 HILO DE 1mm DE

ESPESOR

 2 RELAY

 3 PULSADORES

 INTERRUPTORES

 CABLES

 ENGRANAJES

PEQUEÑOS

 TORNILLO SIN FIN

3. MARCO TEORICO Un ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical, diseñado para mover personas u objetos entre los diferentes niveles de un edificio o estructura. Está formado por partes mecánicas, eléctricas y electrónicas que funcionan en conjunto para ponerlo en marcha. De acuerdo a su método de funcionamiento existen ascensor electromecánico y el ascensor hidráulico u oleodinámico. 3.1.

dos

tipos:

el

AL PRINCIPIO

Hay indicios de ascensores rudimentarios en uso que eran operados por animales, fuerza humana o mecanismos de agua 300 años AC. El ascensor tal como lo conocemos hoy tuvo sus comienzos en los años 1800 y eran propulsados por vapor dentro de cilindros que elevaban la cabina. Para bajar simplemente se abría una válvula y por acción de la gravedad la cabina bajaba. Recién a comienzos de 1900 aparecen los cables de acero en la tracción de un ascensor, en mecanismos con poleas de desvío y contrapeso. En 1853, Elisha Graves Otis participa de una exposición en el New York Crystal Palace mostrando un ascensor con "freno de emergencia" que evitaba la caída de la cabina aun luego de romperse los amarres que la mantenían en posición, marcando un hito en la historia del ascensor. En 1857, el primer ascensor de pasajeros Otis entro en operación en un almacén de la ciudad de Nueva York y diez años más tarde los hijos de Elisha fundan Otis Brothers and Company en Yonkers, Nueva York, para comenzar la producción en masa de ascensores. Varios otros modelos de ascensores aparecen en escena: a tornillo, hidráulicos, etc. 3.2.

LLEGA LA ELECTRICIDAD

Recién en 1887 se incorpora el motor eléctrico en un ascensor cuando el inventor alemán Werner von Siemens coloca un motor eléctrico en la parte inferior de una cabina de ascensor. A partir de allí la tecnología de motores y control de ascensores se desarrolla rápidamente. En 1889 hace su aparición el ascensor con motor eléctrico y reductor, haciendo posible el desarrollo de edificios más altos al poder transportar pasajeros a más altura. En 1903 el diseño evoluciona hacia el ascensor sin reductor y motor de corriente continua acompañando la construcción de edificios de más de 100 pisos de altura. Los controles de los ascensores comienzan a hacerse más complejos permitiendo hacer los viajes más confortables al agregar velocidades intermedias de nivelación y la interconexión de varios ascensores en grupo.

La seguridad aplicada al ascensor continúa evolucionando para hacer más confiables los viajes en ascensor. 3.3.

HOY

Actualmente un complejo sistema de comandos y contactos gobiernan los ascensores que usamos a diario. Las computadoras han invadido los sistemas de control haciendo cada viaje en ascensor más confortable y seguro. Tener diez ascensores conectados trabajando en grupo se reduce a complejos programas de computadoras en reemplazo de enormes tableros con millones de reles.

3.4.

EL FUTURO

Los ascensores habrán llegado al límite del ahorro de consumo con el uso de imanes permanentes en los motores y los variadores de frecuencia. Las redes de ascensores serán accesibles vía Internet, permitiendo a las empresas de mantenimiento realizar rutinariamente controles en los ascensores instalados en cualquier lugar del mundo al igual que hoy navegamos por distintas páginas de Internet. Los cables de acero serán reemplazados por materiales sintéticos de mayor resistencia y durabilidad. Los ascensores con reductor serán historia. Las cabinas podrán reconocer el idioma para aceptar comandos vocales eliminando la necesidad de apretar botones para colocar llamadas.

4. PROCEDIMIENTO 

Primeramente se comenzó con tomar las medidas correspondientes para el diseño del ascensor, se trazó con la regla y se pasó a cortar con el cúter.

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Una vez hecho esto con todas las partes del ascensor, pasamos a pegar con goma todas, las partes de triplay y lo dejamos secar por un intervalo de 1 hora.

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Una vez terminado, se pasó al pintado con spray de todas las partes de triplay a usar

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Luego pasamos al acondicionamiento del motor con los engranajes y el tornillo sin fin

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Luego instalamos los sensores de contacto a la carcasa del ascensor, pero primero hacemos un corte respectivo en el centro del recorrido del ascensor.

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Posteriormente acondicionamos un cuadro de triplay para colocar los relay, los soportes posteriores, y atornillarlos finalmente.

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Una vez hecho el paso anterior pasamos a colocar los pulsadores y los interruptores, en una plataforma de triplay en la cual si vemos detenidamente se le hizo los agujeros respectivos para insertarlos de manera ordenada.

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Luego se colocó los relay, los cuales por su funcionamiento nos ayudaran a realizar el cambio de sentido al motor DC, se soldaron, y se pasó a realizar todo el cableado del sistema del ascensor.

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Luego pasamos a pegar el motor con sus engranes, tornillo reductor a la parte superior del ascensor y a acondicionar el ascensor dentro de la caja donde hará su recorrido, le agregamos a la polea el hilo de 1 mm de diámetro y realizamos una pequeña abertura o agujero en el ascensor para ajustar el hilo y que así pueda este levantar mediante programación el ascensor.

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Una vez terminado de colocar el ascensor, el motor, pulsadores y cableado respectivo, pasamos a colocar el PLC y realizamos el cableado respectivo para que este pueda ser alimentado por una fuente de 12/24 V y de señales de programación y movimiento a motor y relays.

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 

Luego pasamos a realizar la programación respectiva en el programa LOGO!

Programa simulando PRIMER PISO SIN MOVIMIENTO

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SUBIENDO Q1 ACTIVADO

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BAJANDO Q2 ACTIVADO



APAGADO DEL SISTEMA



Una vez terminado el programa y simulado, pasamos a realizar las conexiones respectivas entre el PLC y la laptop, mediante el uso del cable RS 232, sin antes haber realizado la instalación de los drivers en la laptop.

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Finalmente después de haber realizado varias pruebas, hicimos que nuestro ascensor funcione de tal manera que al accionar los pulsadores este se mueva en los pisos respectivos 1, 2 , 3, mediante la programación en PLC.

5. CUADRO PRESUPUESTAL DE COSTOS

MATERIALES TRIPLEY MOTOR DC 6V 3 SENSORES DE CONTACTO TORNILLOS 1 SPRAY 2 PEGAMENTOS SUPER GLUE HILO DE 1mm DE ESPESOR 2 RELAY 3 PULSADORES INTERRUPTORES CABLES ENGRANAJES PEQUEÑOS TORNILLO SIN FIN POLEA MANO DE OBRA

TOTAL

COSTO S/. 10 11 21 3 8 2 1 20 4.50 3 4 4 1 3 100

S/. 195.50

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 Los controladores lógicos programables (PLC, por sus siglas en inglés), son dispositivos electrónicos digitales que fueron investigados en 1969 para reemplazar a los circuitos de relevadores (relés) electromecánicos, interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los sistemas.  Para lograr accionar el motor DC de 6V se tuvo que comprar un cargador de 9V, y con las pérdidas de voltaje que tiene es ideal para alimentar el motor.  Para un buen funcionamiento del conector RS-232, es necesario instalar el driver respectivo para la laptop a la que se conectó.  Como el PLC que se está utilizando es una versión no tan moderna para realizar la conexión a la computadora por el conector R232, se tiene que usar el conector USB RS-232, ya que las computadoras o laptops no cuentan con ese conector.  A la hora de realizar las pruebas se detectó que el engranaje de plástico usado se gasta mucho al hacer contacto con el tornillo sin fin, por lo que se pasó a realizar el cambio por un engranaje metálico.  Se recomienda comprobar el funcionamiento de cada elemento que se utilice antes de montar el sistema conjunto para la simulación. De igual manera se recomienda probar los sistemas uno por uno y luego en conjunto para descartar errores en el sistema.  En conclusión a todo el trabajo el PLC fue un paso, un desarrollo importante para la industria ya que facilita el manejo de la maquinaria a la hora de realizar un proceso de forma organizada, ya que solamente se programa desde el controlador y desde el controlador le envía las señales a las máquinas para que hagan el proceso reduciendo pérdidas o defectos del producto.