Proyecto Playa de Estacionamiento

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CONTENIDO CONTENIDO ............................................................................................................................... 1

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................. 2

ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................................. 2

I. OBJETIVOS: ........................................................................................................................ 3

II. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 3

III. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .............................................................................. 3

IV. FUNCIONAMIENTO: ................................................................................................... 4

V. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA PARA CONTROL DE LA

PLAYA ESTACIONAMIENTOS ................................................................................................ 4

1. Sensores De Espira o Lazo Inductivo................................................................................ 4

2. Barreras de entrada y salida .............................................................................................. 6

Sensor de fin de carrera ......................................................................................................... 6

3. Lector de salida y emisión de tickets................................................................................. 7

a. SISTEMA ANPR .......................................................................................................... 7

b. Cajero Automático ........................................................................................................ 8

VI. PROGRAMA EN LADDER .......................................................................................... 9

1. Configuración del contadores (C) .................................................................................. 9

2. Timer (T) .......................................................................................................................... 9

3. Bits de memoria (M) ..................................................................................................... 10

4. Programa listas y diagramas ........................................................................................ 10

5. Entradas ......................................................................................................................... 26

6. Salidas ............................................................................................................................. 26

VII. ESQUEMA DE LA PLAYA DE ESTACIONAMIENTO ......................................... 26

VIII. CONCLUSIONES .......................................................................................................... 27

RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES ....................................................................... 27

BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 27

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ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA N° 1 Detector de Vehículos CB1PR02-XF ....................................................................... 5 FIGURA N° 2 Auto sobre el sensor magnético. .............................................................................. 5 FIGURA N° 3 Distribución de los lazos magnéticos. ...................................................................... 5 FIGURA N° 4 Barrera y modulo Detector de Vehículos CB1PR02-XF .......................................... 6 FIGURA N° 5 Final de carrera con sus dimensiones. ..................................................................... 7 FIGURA N° 6 Cámara fotográfica .................................................................................................. 7 FIGURA N° 7 Forma de captura de numero de matricula. ............................................................ 8 FIGURA N° 8 Pantalla de monito con el Programa Carmen ......................................................... 8 FIGURA N° 9 Cajero automático .................................................................................................... 9 FIGURA N° 10 Esquema de estacionamiento. .............................................................................. 26

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA N° 1: Contadores utilizados en la programación del ladder ............................................. 9

TABLA N° 2: Bits de memoria utilizados para la programación del ladder ................................ 10

TABLA N° 3 Timer utilizados para la programación de ladder ..................................................... 9

TABLA N° 4: Entradas de Playa de Estacionamiento .................................................................. 26

TABLA N° 5: Salidas de Playa de Estacionamiento ..................................................................... 26

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PROYECTO PLAYA DE ESTACIONAMIENTO

I. OBJETIVOS:

Realizar el programa de control de una playa de estacionamiento usando el PLC TSX 17-

22012.

Aprender a programar y utilizar un PLC.

Simular un sistema de parking en una maqueta.

Conocer diferentes sensores para un sistema de parking.

II. INTRODUCCIÓN

Con el constante avance tecnológico, uno de los inventos del hombre y que ha beneficiado es el

automóvil, sin embargo se ha visto la necesidad de dar espacios especiales a estos ya que están

en todas las ciudades.

El automóvil se ha vuelto imprescindible en la actualidad, para el uso diario personal o

comercial. Uno de los principales problemas de los autos, es encontrar un lugar adecuado y

seguro para estacionarlo, se puede estacionar en la vía pública pero el aumento de autos en la

ciudad hace que se forme un obstáculo para el tránsito, por lo que dar el espacio necesario para

estos vehículos es importante.

La tecnología en el diseño de estacionamientos es diversa y diferente de acuerdo a la realidad de

la ciudad y la economía de la misma.

Es uno de los objetivos de este trabajo de presentar una alternativa de utilizar la tecnología en

este caso un PLC para el control de los autos que ayuda a manejar una playa de estacionamiento

sin problemas en su administración y control automático.

III. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El proyecto es la automatización de una playa de estacionamiento por medio de un PLC TSX17-

22012 de marca Telemecanique, el consta de 12 entradas y 8 salidas donde las entradas son

sensores y pulsadores del control de la playa, y las salidas son para motores e indicadores del

estado de la playa el cual es controlado por el PLC.

Puertas de Ingreso y salida:

Tienen un sistema de control y reconocimiento de matrículas.

Sensores de lazo inductivo.

Barrera automática, con sensores de fin de carrera.

Indicadores en la entrada de estado de capacidad de la playa.

Un pulsador de aceptar la salida de un auto (cajero automático).

Un pulsador de emergencia que detiene todo el proceso.

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IV. FUNCIONAMIENTO:

El auto al ingresar paso por el primer lazo inductivo el cual es detectado y empieza a subir la

barrera o0,4 para su ingreso, cuando es detectado por el primer lazo es capturada la matricula

por cámara fotográfica ANPR la cual es guardada en la memoria del cajero automático.

Al llegar al final de carrera se detiene y espera que el auto pase por la segundo lazo cuando paso

por este sigue esperando hasta que el primer lazo sea desactivado, cuando es desactivado el

primer lazo espera 3 segundos a para empezar a bajar la barrera o0,5 y recién cuenta el ingreso

del auto, la barrera se detiene cuando llega al otro final de carrera y se confirma la grabación de

la placa del auto.

Para la salida del auto es el mismo procedimiento que el de la entrada con la diferencia que tiene

que haber pasado por el cajero automático el cual activara el pulsador i0,6 para su salida del

vehículo y recién podrá salir, en caso de que no sea activado por el cajero automático por más

que se ponga encima del sensor este no se abrirá.

Luces de indicación:

Tiene un LED de encendido oO,O que indica al cajero el encendido y en la entrada de la playa

tiene dos tipos indicadores un verde o0,1 que indica que pueden entrar y rojo o0,3 que está lleno

la playa de estacionamiento, Cuando el LED verde empieza a parpadear indica que falta un solo

auto para que el estacionamiento quede lleno.

Cuando un auto se queda parado más del tiempo en la entrada o salida obstruyendo el transito se

prende la sirena indicando problemas de acceso o la salida.

Cuenta con un pulsador de Emergencia (stock) i0,1 el cual al ser pulsado detiene todo el

proceso, y es activado por este mismo pulsador pero al mantener presionado por 3 segundos,

cuando es activado este pulsador prende una alarma que indica que a sido presionado y se puede

apagar también si se presiona el pulsador de encendido o apagado.

V. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA PARA

CONTROL DE LA PLAYA ESTACIONAMIENTOS

1. Sensores De Espira o Lazo Inductivo

El detector de presencia de vehículos es un dispositivo basado en microprocesador diseñado

específicamente para aplicaciones en Estacionamientos, Control de accesos, y plazas de Peaje.

La función principal del módulo es detectar la presencia de vehículos por medio de un cambio

en la inductancia que se origina cuando el móvil pasa por encima de un Lazo inductivo.

Los distintos modos de operación se seleccionan cambiando la posición de unas llaves tipos DIP

(DIP switches) que se sitúan en el panel frontal. Dichas llaves permiten seleccionar frecuencias

de los lazos, rango de sensibilidad y modos de activación.

El CB1PR02-XF posee indicadores luminosos (Led) en el panel frontal que indican el

encendido de la unidad y el estado de cada canal. Cuando los leds de los canales actúan

intermitentemente indican una falla del canal o del lazo respectivo.

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FIGURA N° 1 Detector de Vehículos CB1PR02-XF

FIGURA N° 2 Auto sobre el sensor magnético.

Se utiliza 2 lazos inductivos en la entrada y 2 en la salida lo que hace que se pueda detectar

cuando entra o sale un auto, al poner estos do sensores con el primero se detecta para poder

abrir la barrera y el segundo para confirmar el ingreso y saber así la cantidad de autos como

también si están dentro o en espera de entrar.

FIGURA N° 3 Distribución de los lazos magnéticos.

La distancia de los lazos están diseñados para autos pequeños ya que es un estacionamiento para

vehículos regulares, la respuesta del lazo inductivo es confiable y rápida lo que da la seguridad

de poder detectar el ingreso de 2 vehículos en forma seguida

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El lazo en el suelo se usa ranuras de ancho aproximado 8-10 mm, profundidad aproximada 40-

50 mm. Se implementa un lazo inductivo de 180 cm x 50 cm. Se eligió este valor porque cubre

todo el ancho de los vehículos para así obtener mayor concentración del campo magnético en el

centro.

FIGURA N° 4 Barrera y modulo Detector de Vehículos CB1PR02-XF

2. Barreras de entrada y salida

Es la barrera la que va a permitir indicar si un auto ingresa o sale ya que al estar cerrada, con el

semáforo de entrada indicara si se puede ingresar ya que este contara los espacios para poder

utilizar la playa, en caso de no haber el espacio para un auto más se bloquea en espera a que

haya el espacio, con el encendido de la luz roja.

Cada barrera tiene dos sensores de fin de carrera los cuales indican los topes a avanzar y hacen

que el motor se detenga y avise al PLC pueda dar otra instrucción.

Sensor de fin de carrera

Interruptor final de carrera con rodillo, llamados también interruptores de posición, son

detectores que detectan la posición de un elemento móvil por accionamiento mecánico, son

ampliamente utilizados en las industrias y en proyectos diversos, lo que hace su fiabilidad de

trabajo, existen varios tipos los que pueden ser escogidos según este en el mercado y por su

costo. El interruptor DC1C-A1RC es un que por el tamaño y fácil manipulación se utiliza y se

puede utilizar ampliamente por trabajar hasta 5A a 125-250VAC.

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FIGURA N° 5 Final de carrera con sus dimensiones.

3. Lector de salida y emisión de tickets.

El sistema ANPR captura la placa del auto y realiza un procesamiento digital de imágenes es

pasado a una PC que permite los cálculos, muestra en su pantalla LCD del cajero el tiempo de

estadía en la playa y el costo vinculado a este. El pago se realiza al contado o por medio de

tarjeta de crédito de un cajero automático de la marca TCM ENGINY. Una vez efectuado el

pago se emitirá un ticket comprobando su pago. Esta señal se lleva al PLC que indica el pago

fue efectuado.

a. SISTEMA ANPR

FIGURA N° 6 Cámara fotográfica

El reconocimiento automático de matrículas (Automatic Number Plate Recognition o ANPR, en

inglés) es un método de reconocimiento óptico de caracteres en imágenes para leer las

matrículas de los vehículos. El ANPR se puede utilizar para almacenar las imágenes capturadas

por las cámaras fotográficas, así como el texto de la matrícula. En algunos casos, el ANPR se

puede configurar para almacenar también una fotografía del conductor. Estos sistemas a

menudo utilizan iluminación infrarroja para hacer posible que la cámara pueda tomar fotografías

en cualquier momento del día. La tecnología ANPR tiende a ser específica para una región,

debido a la variación entre matrículas de un lugar a otro.

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El software del sistema llamado “CARMEN ANPR” de Visión Artificial se ejecutará sobre un

PC convencional y estará enlazado con el resto de las aplicaciones o bases de datos.

FIGURA N° 7 Forma de captura de numero de matricula.

FIGURA N° 8 Pantalla de monito con el Programa Carmen

b. Cajero Automático

El cajero automático TCM SIC-PARK ha sido diseñado para garantizar la salida de autos de una

playa de estacionamiento de manera ordenada, rápida y segura logrando evitar aglomeraciones y

esperas.

Soporta todos los medios de pago (monedas, billetes, tarjeta de crédito).

Pantalla TFT de 15”, interactiva para el usuario (touch screen).

Posibilidad de emitir duplicados de tickets perdidos, ilegibles o gestión de incidencias en remoto

desde el Cajero Automático.

Posibilidad de pago del recibo de abonados (opcional).

Estructura totalmente modular que ayuda las tareas de mantenimiento y gestión.

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FIGURA N° 9 Cajero automático

VI. PROGRAMA EN LADDER

1. Configuración del contadores (C) TABLA N° 1: Contadores utilizados en la programación del ladder

C Nombre Valor

1 %C1 FALTA_UNO_PARA_CAPACIDAD_MAX 3

2 %C2 LLEGO_A_CAPACIDAD_MAX 4

2. Timer (T) TABLA N° 2 Timer utilizados para la programación de ladder

Tiempo Base Valor

1 %T0 UN_SEGUNDO_PARA_BAJAR_MOTOR_1 1s 1

2 %T1 DESPUES_DE_QUE_AUTO_ENTRA 1s 3

3 %T2 UN_SEGUNDO_PARA_BAJAR_MOTOR_2 1s 1

4 %T3 DESPUES_DE_QUE_AUTO_SALE 1s 3

5 %T4 PARPADEO_DE_LED_1 1s 1

6 %T5 PARPADEO_DE_LED_2 1s 1

7 %T6 CUANDO_UN_AUTO_SE_QUEDA_PARADO 1s 30

8 %T7 BARRERA_E_AL_AIRE 1s 10

9 %T8 BARRERA_S_AL_AIRE 1s 10

10 %T10 PULSAR_3S_PAGA_CONTINUAR 1s 3

11 %T11 AN_REBOT_E_2 1s 1

12 %T12 AN_REBOT_S_2 1s 1

13 %T13 ON_OFF_1 1s 3

14 %T14 AN_REBOT_E_1 1s 3

15 %T15 AN_REBOT_S_1 1s 3

16 %T16 SENSORES_ARRIBA_ACTIVADOS_ESPERA 1s 25

17 %T17 ESPERA_QUE_LLEGE_MOTOR_A_FINAL 1s 20

18 %T18 CUANDO_FINALES_DE_CARRERA_DESAC 1s 25

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3. Bits de memoria (M) TABLA N° 3: Bits de memoria utilizados para la programación del ladder

1 %B1 BANDERA_INICIO

2 %B2 BAN_I_BAJ_MOT_ENT

3 %B3 BAN_I_BAJ_MOT_SAL

4 %B4 PUEDE_SALIR

5 %B5 BAN_M_E_BAJA

6 %B6 BAN_M_E_SUBE

7 %B7 BAN_M_S_BAJA

8 %B8 BAN_M_S_SUBE

9 %B10 T_E_BARRERA_BAJE

10 %B11 T_S_BARRERA_BAJE

11 %B13 EMERGENCIA_OBSTACULO

12 %B14 SENSORES_E_AL_AIRE

13 %B15 SENSOR_S_AL_AIRE

14 %B19 STOCK

15 %B20 FALLA_MOTOR

16 %B21 PARPADEO_DE_SEMAFORO_1

17 %B22 PARPADEO_DE_SEMAFORO_2

18 %B23 LLEGO_A_MAX

19 %B24 ACTIVA_PARPADEO

20 %B26 BAN_NUNCA_LLEGA_MOTOR

21 %B30 BAJ_E_INMEDI_BARRE

22 %B31 BAJ_S_INMEDI_BARRE

23 %B50 BAN_ENT_2_PULSA

24 %B51 BAN_SAL_2_PULSA

25 %B52 BAN_ANTI_REBOTE_E2

26 %B53 BAN_ANTI_REBOTE_S2

27 %B54 CUANDO_FALLA_MOTOR

28 %B55 ON_OFF_

29 %B56 BAN_ANTI_REBOTE_E1

30 %B57 BAN_ANTI_REBOTE_S1

4. Programa listas y diagramas

Ladder 1:

Se prende con %i0,0 y se mantiene prendida la bobina B18 por ser una bobina SET.

Se mantiene encendido B18 o se pone en stock B19 prendiendo y activando todo el

circuito.

Esto es solo cuando se prende donde B1 solo se activa al inicio y revisa si las barreras

están abajo i0,7 y i0,8.

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Ladder 2:

Cuando se prende con i0,0 se activa la bandera de inicio o con B2 o B3.

Ladder 3:

Para que pueda salir i0,6 tiene que ser activado, B4 es una bandera para poder salir y se

mantiene prendido hasta que salga.

En caso de que salió se apaga la bandera o en caso de que no utilizo la salida se

desactiva después de un tiempo por B11 , también se desactiva cuando se pone stock.

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Ladder 4 y 5:

Cuando un auto va a entrar o salir pasa por el primer lazo i0,2 ó i0,4 el cual activa la

barrera a subir y se desactiva cuando llega al final de carrera i0,8 ó i0,10; los demás son

de condiciones iniciales o revisa si está lleno o0,3 y no se activa de ser así.

Cuando ya entro el auto espera un tiempo de 3 segundos para bajar la barrera activando

B10.

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Ladder 6 y 7:

Cuando ya salió el auto espera un tiempo de 3 segundos para bajar la barrera activando

B11.

Los timer T0 y T2 son para el caso de que no entro o salió el auto, espera un segundo y

baja la barrera con B30 ó B31.

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Ladder 8 y 9:

Son activados los T1y3 por B10 y B11, los que esperan 3 segundos para bajar las

barreras activando B5 y B7 y desactiva al mismo tiempo las banderas B10 y B11.

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Ladder 10:

Desactiva las banderas de los motores de bajada B5 y B7 de la barrera para la entrada y

salida.

Ladder 11 y 12:

Baja la barrera de entrada o0,5 o de salida o0,7 y desactiva las banderas de B30 y B31

cuando cuando las banderas están activas.

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Ladder 13:

Sube la barrera de entra o salida con o0,4 y o0,6 ; esto cuando las banderas B6 y/o B8

están activas y los finales de carrera están apagados.

Ladder 14 y 15:

Los timer T4 y T5 son de un segundo estos hacen parpadear o mantener prendido una

salida, es utilizado para parpadear el LED verde en caso de que falte un auto para llenar

el estacionamiento.

Es activado para parpadear o mantener prendido con B22 y B24, y se apagan con B23

cuando se llenó la playa de estacionamiento.

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Ladder 16 y 17:

El contador C1 cuenta un menos que C2 esto para que parpadee cuando falte un auto

para llenar la playa de estacionamiento, si se modifica la cantidad de autos a registrar se

tiene que tener en cuenta la relación de los dos contadores.

Cuando llega a la capacidad máxima se prende el LED rojo y apaga el verde.

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Ladder 18 y 19:

El Timer T6 espera a 10 segundos cuando un auto se queda parado sin moverse el cual

activa la sirena por tener un obtaculo en la entrada o salida.

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Ladder 20 y 21:

Los Timer T7 y T8 esperan el tiempo para ver si las barreras no estan en los finales de

carrera, haciendo los bajar.

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Ladder 22 y 23:

El T3 es para el apagado general con este contador se puede apagar pulsando por

segunda vez i0,0 el cual es apagado en 3 segundos después de ser pulsado con el T9.

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Ladder 24:

El botón de stock i0,1 es activado cuando se presiona una sola vez, si se presiona otra

vez este no es activado a no ser que se presione por 3 segundos, y se reanuda todo el

circuito.

Ladder 25:

B17 o con i0,0 y con B19, apagan a B18

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Ladder 26:

Cuando dos lazos están activos al mismo tiempo se activa las banderas.

Para bajar la bandera de motor de bajada.

Ladder 27:

Para anti rebote de salida y entrada 2

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Ladder 28:

Para anti rebote de salida 2

Ladder 25:

Para anti rebote de Entrada 1

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Ladder 30:

Para anti rebote de salida 1

Ladder 31:

Reloj para activar alarma si motores no funcionan

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Ladder 32:

Cuando sensores de fin de carrera están al aire

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5. Entradas TABLA N° 4: Entradas de Playa de Estacionamiento

1 %I0,0 BOTON_DE_ON_OFF

2 %i0,1 BOTON_DE_EMERGENCIA

3 %I0,2 LAZO_ENT_1

4 %I0,3 LAZO_ENT_2

5 %I0,4 LAZO_SAL_1

6 %I0,5 LAZO_SAL_2

7 %I0,6 BOTON_ACTIVA_SAL

8 %I0,7 SEN_ENT_BAJO

9 %I0,8 SEN_ENT_ARRI

10 %I0,9 SEN_SAL_BAJO

11 %I0,10 SEN_SAL_ARRI

6. Salidas TABLA N° 5: Salidas de Playa de Estacionamiento

1 %O0,0 PRENDIDO

2 %O0,1 SEMAFORO_VERDE

3 %O0,2 SIRENA

4 %O0,3 SEMAFORO_ROJO

5 %O0,4 MOTOR_ENTRA_SUBE

6 %O0,5 MOTOR_ENTRA_BAJA

7 %O0,6 MOTOR_SAL_SUBE

8 %O0,7 MOTORR_SAL_BAJA

VII. ESQUEMA DE LA PLAYA DE ESTACIONAMIENTO

FIGURA N° 10 Esquema de estacionamiento.

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VIII. CONCLUSIONES

Se puede utilizar el PLC para el control de una playa de estacionamiento por ser fácil de usar

como la fiabilidad que brinda.

La utilización de lazos magnéticos ayudan a disminuir la cantidad de sensores al utilizar.

La simulación del ladder en el twidoSuite de Telemecanique es buena ya que funciono sin

problema al pasar a la computadora.

La maqueta ayuda a simular un hecho real como es la playa de estacionamiento.

RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES

Se tiene que tener cuidado con repetir los timer por que puede traer problemas en la

programación.

Se tuvo problemas con los pulsadores que remplazan a los lazos magnéticos, y para

solucionar se adaptó con anti rebotes para que no fallen en el momento de la prueba.

BIBLIOGRAFÍA

PARKING INTELIGENTE

INGENIERÍA DE TRANSITO, S.A. DE C.V.

Solución TCM Enginy (Manual).

http://www.maps.es/fntesp/LazoInductivo.htm

http://www.tcmenginy.es/productos.php?Nodo=9802&Idioma=S&ID=9000061

WWW.NEXTFOR.COM

WWW.SICTRANSCORE.COM