Túnel de lavado automático.

Túnel de lavado: Especificaciones – v1.2

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Maqueta del

Túnel de lavado automático.

Descripción de la maqueta

y especificaciones de funcionamiento.

(Versión 1.2 - 24 de mayo de 2005)

© UPM-DIE 2005

Túnel de lavado: Especificaciones – v1.2

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Índice

Introducción 3

Descripción general 3

Descripción de detalle 4

Motores 4

Sensores Ópticos 6

Sensores Mecánicos (microinterruptores) 8

Especificaciones operativas 9

Recomendaciones sobre manejo 10

Conexión de las alimentaciones 10

Conexión de la E/S 10

Problemas conocidos y posibles soluciones 12

Iluminación ambiental 12

Rebotes sobre en los sensores 13

Condiciones y fases del trabajo 13

Recomendaciones sobre el desarrollo 13

Roturas en el equipo 13

Fechas límite y método evaluación 14

Apéndice I 15

Historial de revisiones

Versión Fecha Autor Comentarios

1.2 24/05/05 Y.T. Añadidos placas de interconexión y

pequeñas correcciones

1.1 18/05/05 Y.T. Añadidos esquemas del apéndice

1.0 20/04/05 Y.T. Versión inicial

Túnel de lavado: Especificaciones – v1.2

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Introducción

El modelo del túnel de lavado representa un sistema de lavado automático de turismos

como los que se suelen encontrar en las estaciones de servicios. Existen dos tipos

básicos de sistemas de lavado automático de vehículos; aquellos donde el vehículo se

mantiene estático, siendo los elementos de lavado (rodillos, secadores, etc) los que se

mueven, y aquellos en los que ocurre al contrario. La maqueta del túnel de lavado

modela uno de estos últimos, donde los elementos de lavado se encuentran fijos,

mientras que el vehículo es arrastrado a través de los diferentes elementos. La ventaja

de estos sistemas es que permiten lavar varios vehículos al mismo tiempo (mientras uno

está en la zona de lavado, por ejemplo, otro puede estar en la de secado).

Nota: La idea de este modelo es que pueda ser utilizado como plataforma de

aprendizaje de sistemas de control, estando inicialmente orientado hacia la

experimentación con sistemas microprocesadores. La maqueta ha sido diseñada

teniendo en mente un modo específico de operación (que se detalla más adelante), lo

que no quiere decir que quienes la utilicen no encuentren una forma mejor de hacer

funcionar el sistema. Usad vuestra imaginación, y si encontráis soluciones mejores a

las que aquí se plantean (más bonitas, más sencillas, más rápidas…), no dudéis en

aplicarlas.

Asimismo, cualquier sugerencia que permita mejorar tanto la maqueta del túnel de

lavado como este documento, será bienvenida.

Muy importante: Para evitar daños en el equipo o en las personas, leed con detalle las

recomendaciones sobre su manejo al final de este documento.

Descripción general

El túnel de lavado dispone de una barrera de entrada, unos rodillos verticales de lavado,

un rodillo de lavado horizontal, un ventilador de secado, semáforo de salida, luz de

funcionamiento, y de una cinta de arrastre de vehículos. Además, dispone de los

sensores adecuados para identificar el paso de un vehículo por los distintos elementos,

así como de sensores para seguir el perfil del vehículo con el rodillo de lavado

horizontal o el secador.

1. Vistas generales del túnel de lavado

Túnel de lavado: Especificaciones – v1.2

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= = Barreras ópticas = Microinterruptores mecánicos

L1

L4

L5

SO10 SO11 SO12

SO1

SO2

SO6

SO7 SO9

SO8

SO3 SO5

SO4

SW1 SW2 SW3 SW4

= Luces

Entrada Lavado V Lavado H Secado Salida

Z O N A S

M1 M2 M3 M4 M5 M6

= Motores

2. Esquema simplificado del túnel de lavado

En total el sistema dispone de los siguientes elementos (ver ilustraciones 1 y 2)

• Seis motores de corriente continua (M1 a M6 en el esquema)

• Doce sensores de tipo barrera óptica (SO1 a SO12 en el esquema)

• Cuatro sensores de tipo microinterruptor mecánico (SW1 a SW4 en el esquema)

• Tres luces (L1 a L3 en el esquema)

Asimismo, y para facilitar la descripción del sistema, se ha dividido el túnel en las

siguientes zonas:

• Zona de entrada: donde se encuentra la barrera de entrada.

• Zona de lavado V: donde se encuentran los rodillos de lavado verticales.

• Zona de lavado H: donde se encuentra el rodillo de lavado horizontal.

• Zona de secado: constituida por el ventilador de secado (el ventilador en sí no

existe, sino una barra horizontal que lo simula ;-).

• Zona de salida: constituida por los sensores de salida y el semáforo.

Descripción de detalle

A continuación se describen el modo de operación de los elementos previamente

mencionados y su funcionalidad en el sistema.

Motores

Todos los motores son de corriente continua, alimentados a 9V. Disponen de tres

señales de control que permiten controlar la dirección de giro (DI), la habilitación del

motor (EN) y el frenado dinámico (BK). Estas señales son activas a nivel alto, y en caso

de no se desee utilizar alguna de ellas, es posible mantenerlas a sus niveles inactivos

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mediante jumpers (ver foto 3). La siguiente tabla resume la funcionalidad de estas

señales.

Señal Descripción si ‘1’ si ‘0’

EN Habilitación Motor ON Motor OFF

DI Dirección de giro Giro derecha Giro izquierda

BK Frenado dinámico Activado Desactivado

Para reducir el número de señales a controlar, se recomienda utilizar sólo las señales de

dirección (DI), y habilitación (EN), mientras que la de frenado dinámico (BK) se

mantendrá inactiva1.

Los motores disponen de un LED indicativo de sobrecorriente (ver fotografía adjunta).

En funcionamiento normal, dicho LED debería estar apagado, pudiéndose encender de

forma momentánea en los arranques o en las paradas (si se utiliza frenado dinámico).

Aunque los circuitos controladores de los motores están protegidos contra

sobrecorriente, se recomienda verificar el estado de estos LED para asegurarse de que se

está operando correctamente.

3.- Detalle de los LEDs de sobrecorriente en las

tarjeta de control de los motores

Nota: En el Apéndice I se puede encontrar el esquema y una breve explicación de los

circuitos de control utilizados para los motores, así como de los sensores ópticos y de

final de carrera.

La funcionalidad de los motores es la siguiente:

Motor M1: Permite abrir y cerrar la barrera. No es necesario controlar la dirección de

giro ya que, si se mantiene el motor encendido, la barrerá se abrirá y cerrará de forma

cíclica. Existe un sensor (SO1) que permite identificar cuándo la barrera está cerrada, y

un microinterruptor (SW1), que genera cuatro pulsos por cada ciclo de apertura y cierre

de la barrera (ver su descripción más adelante).

Motor M2: Actúa sobre los rodillos verticales de lavado. Normalmente no será

necesario controlar su dirección de giro, sino sólo el encendido o apagado. La dirección

de giro debería fijarse (mediante el jumper correspondiente) de forma que se oponga al

1 Igualmente podrían utilizarse DI y BK, manteniendo el motor habilitado, pero en este caso, no podría

controlarse la velocidad mediante PWM, por lo que no se recomienda.

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avance del vehículo. Por otra parte, y debido al montaje mecánico, esto hace que los

rodillos tiendan a cerrarse sobre el vehículo2 que, al ir avanzando, fuerza su apertura.

Motor M3: Actúa sobre la posición del rodillo horizontal. En este motor sí debe

controlarse la dirección de giro, de forma que suba y baje adecuadamente el rodillo

horizontal. Un nivel lógico ‘1’ sobre la señal DI de este motor hace que el rodillo suba,

mientras que un ‘0’ hace que baje (siempre que esté habilitado, lógicamente). Este

motor dispone de sensores mecánicos de final de carrera, tanto para su tope inferior

como para su tope superior. Los sensores están conectados de forma que si se alcanza

un final de carrera el motor se detiene automáticamente, y sólo es posible hacerlo

funcionar en dirección contraria (en cualquier caso, no debe aprovecharse esta

circunstancia para el control del motor). En cuanto a las señales asociadas a este motor,

la señal SW2 permite conocer si se ha alcanzado un final de carrera (tanto superior

como inferior), mientras que los sensores ópticos SO3, SO4 y SO5 se usarán para

seguir el perfil del vehículo (ver la descripción de estas señales más adelante).

Motor M4: Este motor actúa sobre el giro del rodillo de lavado horizontal. Al igual que

en los rodillos verticales, no es necesario controlar su sentido de giro, pero si fijarlo

mediante su jumper correspondiente de forma que se oponga al avance del vehículo.

Motor M5: Este

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