Automatización De Una Casa Mediante Un Controlador Lógico Programable (Plc) O Su Equivalente

UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DE LAS AMERICAS
CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECANICA

DISEÑO PARA AUTOMATIZACIÓN DE UNA CASA MEDIANTE UN CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC) O SU EQUIVALENTE

Tesina presentada para optar por el grado de
Bachiller en Ingeniería Electromecánica

Autor: Anselmo Volio Volkmer
Tutor: Ing. Álvaro Rojas Camacho

San José, abril del 2001

Dedicatoria



Ami novia Guiselle: por su comprensión durante todos estos años de estudio, a mis padres y hermanos por su apoyo constante con oraciones para que siguiera adelante con el estudio.

Índice General
ÍNDICE GENERAL I
ÍNDICE DE TABLAS V
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES VI
1. INTRODUCCIÓN 1
1.1. PROBLEMA 3
1.2. JUSTIFICACIÓN 3
1.3. OBJETIVO GENERAL 3
1.4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3
1.5. LIMITACIONES 41.6. ALCANCES 4
2. MARCO TEÓRICO 5
2.1. AUTOMATIZACIÓN: (¿QUE ES LA AUTOMATIZACIÓN?) 5
2.2. CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES ( PLC´S ): 6
2.2.1. ARQUITECTURA DE LOS PLC 7
2.2.2. CPU 8
2.2.3. CICLO DE SCAN 8
2.2.4. MEMORIA 10
2.2.5. FUENTE DE PODER 10
2.2.6. SISTEMAS DE ENTRADAS / SALIDAS 12
2.3. SENSORES 13
2.3.1. SENSORES DE CONTACTO 15
2.3.2. SENSORES SIN CONTACTO 15
2.3.3.SENSORES DIGITALES 16
2.3.3.1. TIPOS DE SENSORES DIGITALES 16
2.3.4. SENSORES ANALÓGICOS 19
2.3.4.1. TIPOS DE SENSORES ANALÓGICOS 20
3. INVESTIGACIÓN 24
3.1. MARCAS DE PLC EN EL MERCADO 24
3.1.1. ALLEN-BRADLEY 25
3.1.2. SQUARE-D 27
3.1.3. CUTLER-HAMMER 29
3.1.4. SIEMENS 32
3.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA INSTABUS DE SIEMENS 34
3.2.1. INTRODUCCIÓN A INSTABUS 34
3.2.2. CARACTERÍSTICAS DELSISTEMA INSTABUS 35
3.2.3. TOPOLOGÍA DE INSTABUS 37
3.2.3.1. ESTRUCTURA DEL CABLEADO 39
3.2.4. CONDUCTORES INSTABUS 41
3.2.5. DIRECCIONAMIENTO DE INSTABUS 42
3.2.6. RECOPILACIÓN DE DATOS DEL SISTEMA 43
3.2.7. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA 44
3.2.8. VENTAJAS QUE OFRECE EL SISTEMA DE EIB 53
4. DISEÑO 55
4.1. NECESIDADES PARA SER AUTOMATIZADAS 55
4.2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO RESIDENCIAL: 56
4.3.DISPOSITIVOS ESPECIFICADOS: 58
4.3.1. PLANTA BAJA: 58
4.3.2. PLANTA ALTA: 59
4.4. TIPOS DE SENSORES A UTILIZAR: 60
4.4.1. DETECTOR DE MOVIMIENTO MODELO UP 250 60
4.4.2. RECEPTOR DE SEÑALES INFRARROJAS MODELO S 440 62
4.4.3. SENSOR Y ALARMA DE HUMO MODELO AP 256 63
4.4.4. SENSOR DE TEMPERATURA MODELO UP 251: 66
4.5. TIPOS DE ACTUADORES A UTILIZAR: 68
4.5.1. UP 580 UNIDAD DEVISUALIZACIÓN 68
4.5.2. UP 560 71
4.5.3. N450 73
4.5.4. INTERRUPTOR OBTURADOR "SHUTTER SWITCH GE 521" 74
4.5.5. SALIDA BINARIA GE 561 76
4.5.6. BOBINA N 120 77
4.5.7. FUENTE DE PODER N 122 80
4.5.8. CONECTOR N 191 83
4.5.9. MÓDULO TEMPORIZADOR N 302 84
4.5.10. SHUTTER SWITCH N 521 86
4.5.11. DISPOSITIVO DE ATENUAMIENTO UNIVERSAL N 527 89
4.5.12. SALIDA BINARIA N 561 92
4.5.13. UNIDAD DEACOPLAMIENTO PARA LÍNEA BUS UP 110 95
4.5.14. INTERRUPTOR UP 210 98
4.5.15. INTERRUPTOR UP 211 101
4.6. DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL DISEÑO 104
4.6.1. PLANTA BAJA: 104
4.6.2. PLANTA ALTA: 106
4.7. FUNCIONAMIENTO DETALLADO DEL DISEÑO 108
4.7.1. PRIMER PISO: 108
4.7.2. SEGUNDO PISO: 113
4.8. ANÁLISIS ECONÓMICO 117
4.9. ESTUDIO DEL PROGRAMA DE CONTROL 120
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 130BIBLIOGRAFÍA 136
ANEXO “A”: GLOSARIO 137
ANEXO “B”: LÁMINAS 143
ANEXO “C”: FORMULARIO 144
 
Índice de Tablas


Tabla 1: Tipos de conductores para cableado Bus 41
Tabla 2: Datos del sistema Instabus.. 43
Tabla 3: Dispositivos utilizados en los rieles del Tablero #1. 58
Tabla 4: Dispositivos de instalación externa al Tablero #1 58
Tabla 5: Dispositivos utilizados en los rieles del Tablero#2. 59
Tabla 6: Dispositivos de instalación externa al Tablero #2. 59
Tabla 7: Elementos y sus costos, para la implementación del Sistema Instabus. 118
























Índice de Ilustraciones

Ilustración 1: PLC MicroLogix-1000 . "Fuente: Página de Internet de Allen-Bradley" 6
Ilustración 2: Arquitectura de los controladores lógicos programables. Fuente:...