Monitorizacion de una escalera automatica bidireccional

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[pic 2] MONITORIZACIÓN DE UNA ESCALERA AUTOMATICA BIDIRECCIONAL

Emilio Domínguez González

05/07/2026

Contenido

1        Introducción        3

2        Especificaciones técnicas del hardware        3

2.1        Unidad de control (PLC), alimentación y SCADA        3

2.2        Elementos de mando        3

2.3        Actuadores y Elementos de señalización        4

3        Etapas y transiciones:        4

4        Programación del autómata        5

4.1        Tabla de símbolos y variables        5

4.2        Descripción de bloques        5

5        Simulación y validación        13

5.1        Configuración del PLCSIM        13

5.2        Prueba de funcionamiento        13

1. Introducción

El Objetivo de este proyecto es el desarrollo de una escalera automática bidireccional y la monitorización de su funcionamiento. Para ello, nuestro control lógico (PLC) gestionará un estado de activación de un motor temporizado con 20 segundos de funcionamiento continuado. La dirección de giro del motor (ascendente/descendente), se gestionará según se active los diferentes sensores situados en los extremos de la escalera.

Para nuestro automatismo utilizamos un controlador lógico programable (PLC) de la familia Siemens S7-300, y para la supervisión del proceso se realizará mediante un sistema SCADA con una pantalla de 10’’ de la familia Simatic Basic Panel.

1. Especificaciones técnicas del hardware

1. Unidad de control (PLC), alimentación y SCADA

Se ha seleccionado una CPU compacta Siemens S7-300 (modelo 314C-2 PN/DP). Dispone de memoria de trabajo de 128KB y entradas/salidas digitales integradas.

Para su alimentación se monta la fuente de alimentación PS 307 (5A) (Entrada 230V AC, Salida 24V DC), la cual se integra mecánicamente en el bastidor del S7-300.

Para las tareas de supervisión hemos instalado una pantalla de 10” de Siemens la cual se comunica con nuestro PLC a través de una conexión MPI.

1. Elementos de mando

Los pulsadores de MARCHA (NA, de color verde), el pulsador de PARO (NA, de color rojo).

Para los sensores de presencia se han elegido unas barreras de células fotoeléctricas situada en los extremos de la escalera.

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1. Elementos que componen el hardware del sistema.

1. Actuadores y Elementos de señalización

El motor está gestionado a través de dos contactores encargados de dar alimentación en un sentido u otro al motor.

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2. Contactor del motor

También se introduce un Led de color verde en el panel de mandos cuya función es informar a los operarios que el sistema se encuentra operativo.

1. Etapas y transiciones:

Diseñamos un esquema GRAFCET basado en 4 etapas principales (Reposo, Marcha, Subir y Bajar).

• Etapa 0 (Reposo): Es la etapa inicial del sistema. El PLC se encuentra a la espera de la pulsación del botón Marcha (E136.1).
• Etapa 1 (Marcha): El sistema se encuentra a la espera de la activación de los sensores fotoeléctricos para determinar su direccionamiento. En esta etapa si pulsamos el botón de paro (E136.0) el autómata vuelve a la Etapa 0, esperando una nueva puesta en marcha.
• Etapa 2 (Subir): Una vez el sensor inferior (E136.2) detecte personal en la base de la escalera, se activa el motor en “sentido subir”, la escalera se encontrará en funcionamiento el tiempo que se le programe al temporizador.
• Etapa 3 (Bajar): Si el que detecta es el sensor superior (E136.3) de la escalera el motor se activa en modo “sentido bajar”, igual que en la situación anterior la escalera se encontrará en funcionamiento el tiempo que se le programe al temporizador.
• Una vez transcurrido el tiempo del temporizador la etapa 2 y la etapa 3 transicionan a la etapa 1, realizaremos un set a la etapa 1 (marcha), quedando listo para una nueva detección del personal.

1. Programación del autómata

1. Tabla de símbolos y variables

A continuación, presentamos la tabla con las variables que hemos programado en nuestro autómata:

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9. Tabla de variables

Este programa se realizó en lenguaje KOP.

Resumen de las entradas y salidas utilizadas:

1. Tabla de símbolos

1. Descripción de bloques

La estructura de nuestro programa cuenta con el bloque principal (OB1), donde se encuentra programado la llamada de las 2 funciones del programa.

El programa está compuesto por dos funciones: (FC1) denominado Grafcet, donde se encuentra la programación de todas las etapas de nuestra escalera y (FC2) llamado Salidas Donde se encuentra la programación de la activación de cada salida según la etapa en la que se encuentra.

En las siguientes imágenes se explica paso por paso los segmentos del programa:

BLOQUE PRINCIPAL (OB1)

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Como ya hemos hecho referencia anteriormente:

Segmento 1: se encuentra la llamada al bloque función “Grafcet”

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Segmento 2: se encuentra la llamada al bloque función “Salidas”

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GRAFCET (FC1)

En este bloque se encuentra separados por segmentos todas las etapas que realiza nuestro autómata, las cuales fueron creadas cuando diseñamos el Grafcet.

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Segmento 1 (Reset general): Cuando alimentamos nuestro autómata por primera vez, el detectara en que etapa se encuentra y realizará un set a etapa 0 para que siempre se comience desde dicha etapa

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