Luces, cámara, acción!

Durante estos días hemos ido preparando un video que resumirá el trabajo que se ha realizado en el proyecto. Se han grabado videos durante los distintos procesos, incluyendo capturas de pantallas de diferentes programas informaticos utilizados. A continuación os dejamos con el resultado, espero que os guste

Informe entregado ✓

Ya se ha entregado el informe! En el se ha recabado toda la información del proceso de la automatización de una vivienda. También se han incluido los diferentes análisis realizados durante el proyecto, como por ejemplo el análisis meteorológico de dos puntos distintos de al rededor. El funcionamiento del automatismo queda bien definido y se explica detalladamente como controlar los elementos de la maqueta  mediante la pantalla o bien mediante el cuadro. El contenido del informe se presenta en la siguiente imagen:

Índice

Visualiza o descarga el informe haciendo click aquí.

Demostración de producto, un éxito!

Fue el viernes el día para entregar el producto y todo salió según lo previsto. No tuvimos que pasar ningún apuro para finalizarlo ya que para el miércoles todo estaba funcionando correctamente. Aun así los siguientes días las aprovechamos para finalizar las partes restantes del informe final, además de empezar a plantear la estructura que tendrá la presentación del POPBL que tenemos el martes.

 

Durante la demostración, los profesores encargados de valorar el trabajo tomaron nota de toda y cada una de las partes que se han trabajado durante estas últimas semanas. Primero, empezaron a mirar el estado del cuadro eléctrico y del cableado. Continuaron con la comprobación del funcionamiento de los elementos de la maqueta mediante cuadro électrico y acabaron valorando si la pantalla cumplía los requisitos. Durante la prueba se fue verificando si la monitorización de los datos mediante el microcontrolador era correcta.

Demostración finalizada, todos satisfechos

Según los expertos el producto cumplió correctamente los requisitos y todo el grupo quedo muy satisfecho con el trabajo realizado. En los tres dias restantes seguiremos trabajando para preparar una buena presentación y realizar las defensas del proyecto lo mejor posible para ir de vacaciones con un buen sabor de boca.

Control de temperatura y regadio

Una vez logramos controlar los elementos de la casa domótica mediante la pantalla táctil, nos propusimos dificultar un poco las cosas e intentar cambiar los valores de las variables del PLC mediante la pantalla.

La primera opción fue cambiar el rango de temperatura con lo que se controlará el sistema del aire acondicionado. En la imagen de abajo se puede ver como es el control de este. Con esta opción determinamos la temperatura máxima, mínima y adecuada que se quiera.

Después de conseguir esta primer objetivo, y teniendo claro como editar las variables pensamos en la opción de poder programar el horario del regadío. Para ello se ha hizo el siguiente diseño.

Acondicionando señales

Para procesar las señales que se reciben de las alarmas, estas se han tenido que acondicionar. La razón por la cual  hemos echo esto es que recibimos 24 V de las alarmas cuando ocurre algo inesperado y para monitorizarlo necesitamos una señal de alrededor de 5 V. Para ello se ha adaptado a nuestro caso un circuito con optoacoplador que nos han facilitado. Mediante este elemento aislamos la maqueta de la placa. Un LED emitirá luces infrarrojas cuando le lleguen 24 V de la alarma. Con esta señal, un fototransistor se saturará poniendo los pines de entrada a una tensión adecuada.

Partiendo de este, se ha diseñado nuestro circuito

Otra señal a acondicionar ha sido la del sensor de temperatura interior. Este da una señal de corriente de -30ºC a 70ºC. Para poder convertirlo con el ADC sera necesario transformarlo en tensión pasándolo por una resistencia.

Últimos pasos

 Estamos llegando al final del cableado del cuadro. Ayer acabamos de cablear los contactos de los reles de salida y hoy hemos cableado las entradas analogicas. Para finalizar con la instalación se han dado los últimos retoques. 

El cuadro completado, listo para probar

Ahora solo nos queda probar los circuitos y verificar si todo está en orden para poder empezar a hacer pruebas ya con el autómata. Es importante seguir unos pasos concretos durante la prueba e ir verificando poco a poco, parte por parte, ya que si empezamos a probar directamente con el programa será mucho más dificil corregir errores en el caso de que haya fallos.

Una vez comprobado el programa, llegará el momento de instalar la pantalla tactil. Como ya mencionamos ayer, el diseño de la pantalla ya está listo pero antes de implantarlo en la maqueta será necesario utilizarlo con un autómata independiente para conocer bien su funcionamiento.

En cuanto al informe, el preinforme entregado está siendo revisado y corregido. A su vez se están añadiendo nuevos contenidos a medida que el proyeco va avanzando. Igualmente, se están recogiendo videos y capturas en el PC para luego poder resumir el trabajo realizado en un video.

Control mediante pantalla táctil

Una de las mejores formas de que un usuario controle su vivienda domotizada es mediante una pantalla táctil. Este tipo de elementos, nos da infinidad de posibilidades a la hora de diseñar el interfaz hombre maquina. Para ello, se ha utilizado el programa CX-designer, puesto que nuestra pantalla es de la casa Omron. A continuación definiremos las posibilidades que ofrecemos con nuestro diseño.

Para comenzar, hemos facilitado la opción de seleccionar si el control se hará mediante el cuadro eléctrico o mediante la pantalla. Esta opción será esencial para el mantenimiento, ya el técnico tendrá que acudir al cuadro eléctrico en el caso de que haya algún error. Esta parte también dispondrá de un selector para decidir si el control de los elementos será manual o automático.

Selección del modo de control

 Si seleccionamos el modo automático dispondremos de dos pantalla con los dispositivos a controlar. Se han dividido en dos páginas para que la visualización de los pulsadores sea más clara.

Control de elementos que están en el interior

Control exterior

También hemos incluido una opción para que el usuario determine que rango de temperatura queremos tener en la casa. Esto nos facilita el editar el máximo, el mínimo y la temperatura adecuada.

Control de temperatura

Señal de alarma

Puede que te hayas fijado que en todas la pantallas hay un señalizador. Mediante esta bombilla se indica que ha ocurrido algún imprevisto. Pulsando el botón que se encuentra arriba se podrá ver de que se trata, ya que saltará a la página de las alarmas.

Alarmas

Día 2: Todo sobre ruedas

El cableado del cuadro eléctrico es uno de los procesos más laboriosos de este proyecto, ya que requerirá muchas horas de trabajo. Durante el proceso, tendremos que seguir unas pautas para que el trabajo sea provechoso y no perdamos tiempo. Por ejemplo, será importante referenciar bien todos los bornes, puesto que nos ayudará mucho a la hora de encontrar errores y comprobar los circuitos. Igualmente, es esencial que los circuitos estén bien dibujados en los esquemas, de lo contrario no sería posible realizar el trabajo adecuadamente.

Esquemas eléctricos, punto de partida de todo cableado

Fue ayer cuando empezamos a cablear el cuadro eléctrico y a día de hoy ya tenemos avances importantes. Por un lado, ayer terminamos de cablear la parte de potencia. Está parte es la que se encarga de alimentar todos los elementos que forman parte en la domotización de la placa incluyendo una fuente de alimentación para adaptar la tensión de la red a los elementos. Además, en esta en esta parte se encuentran los elementos que protegerán los circuitos de sobrecargas y cortocircuitos.

Parte de potencia acabado

Una vez cableado la parte de potencia, se a procedido a comprobar el circuito. Primero se ha verificado si las uniones están bien realizadas, mediante la continuidad. Luego se han medido las tensiones en cada punto. Para terminar, se ha probado el circuito que se a cableado para habilitar o deshabilitar la alimentación del automata. 

Las pruebas se han realizado con éxito y hemos continuado con el proceso. El siguiente paso ha sido cablear la botonera del cuadro eléctrico y unir las salidas del PLC con los relés que activarán los actuadores.

Botonera

Salidas del autómata a los relés

Para acabar, hemos comenzado a unir los contactos de los relés mencionados con los bornes con los que se conectará el cuadro con la maqueta.

Todavía falta mucho por cablear, los plazos previstos se están cumpliendo y a este ritmo podremos acabar con el proceso este viernes, para así poder empezar a probar el programa del PLC el Lunes por la mañana.

Preinforme entregado ✓

Uno de los requisitos que nos pedían era entregar un preinforme de nuestro proyecto para el Viernes, 31 de Mayo. Hemos tenido que esperar hasta el último momento para entregarlo, ya que ha habido que hacer unos cambios de última hora.

El objetivo de este documento ha sido reunir los avances realizados hasta el momento. De este modo el profesorado tendrá una referencia de en que punto se encuentra nuestro trabajo. Como ya se os ha informado en otras entradas, algunas partes ya han quedado terminadas, y ene ese caso, esa parte del documento no cambiará respecto al informe final definitivo. En cambio todavía queda trabajo por hacer en algunos apartados, y el informe ira cogiendo forma según vayamos acabando las tareas.

A continuación, os mostramos el contenido de nuestro preinforme (Haga click  en la imagen para ampliarlo):

Índice

Una vez entregado el preinforme se ha echo un balance. Quedan dos semanas para entregar el proyecto y todavía queda mucho trabajo por hacer.

Por un lado se tiene que empezar con el cableado. Además, en cuanto a la programación del autómata que se encargara de controlar los elementos de la casa, quedan detalles por determinar.

No queda mucho para acabar de diseñar la pantalla táctil que se utilizará para controlar la casa. Sin embargo, es la primera vez que utilizamos este elemento y sabemos que tendremos que hacer varias pruebas para ponerla apunto. La pantalla irá acompañada de un manual que esta aún por realizar.

Y para terminar tendremos que redactar lo realizado de aquí en adelante para completar el informe.

Resumiendo, tenemos mucho trabajo por hacer, pero si aprovechamos bien el tiempo no tendremos problemas de entregar todo dentro del plazo requerido.

Preparando el funcionamiento

Comenzamos por analizar los sensores, su sensibilidad y la corriente con la que trabajan. A continuación, dibujamos cómo íbamos a montar la parte de potencia y de mando, desarrollando para esto los debidos esquemas mediante el programa EPLAN. Después, nos centramos en el programa del autómata, utilizando los lenguajes KOP y GRAPH para cumplir con las exigencias.

 En un primer planteamiento, pensamos usar una función para cada salida, pero nos dimos cuenta de que al hacer las cosas de este modo, era más fácil que hubieran confusiones, dado que podíamos equivocarnos y activar y desactivar a la vez una salida en distintas funciones. Para evitar este problema creamos una función que únicamente contiene las salidas, que son activadas cada una con una marca.

El cableado del autómata nos espera...

!Hágase la luz!

Como lo comentamos en una entrada anterior, tuvimos problemas con la fotorresistencia de la placa ya que no media la luminosidad cuando la placa estaba conectada a la red eléctrica. Para darle salida a este problema se han barajado varias posibilidades.

Primero, hemos pensado en utilizar una fotoresistecia, independiente a la que contiene la placa. Después de haber hecho algunas pruebas con ella para saber en qué modo cambia la resistencia, se ha visto que no es lineal. La falta de linealidad dificulta realización del programa que se va ha utilizar para monitorizar los datos. Y hemos continuado buscando otras soluciones.

Otra opción podría ser la de utilizar el sensor de la maqueta, que controlar la persiana y el toldo mediante el automata. El rango de la señal de este sensor es de 0-10 V, y por ello hemos tenido que descartar esta opción ya que el convertidor de nuestro microcontrolador  convierte señales de hasta 2,5 V.

La ultima y definitiva opción ha sido la de utilizar un fotofiodo. El fotodiodo es un semiconductor que emite una corriente concreta dependiendo de la luz que detecte. El utilizado es un VTB8440. Aparte de este elemento, hemos tenido que utilizar una resistencia para adaptar la señal al convertidor del ADuC812, obteniendo una sensibilidad de 25mV/1000Lux.

Imagen y esquema del circuito acondicionador del fotodiodo

Zarautz tendrá casa domótica

Después de un análisis exhaustivo de los estadísticos de temperatura, humedad y velocidad de viento utilizando el método de la regresión, se ha llegado a la conclusión de que Zarautz es el sitio idóneo para construir nuestra casa domótica.

Primero se ha buscado toda la información posible sobre pueblos y ciudades de alrededores, en cuanto a climatología se refiere claro. Posteriormente, se han elegido los dos candidatos finales, Vitoria-Gasteiz y Zarautz, en el que se ha impuesto el segundo por tener mayor regularidad en su temperatura y mayor humedad.

 Con esto, la parte de estadística queda finiquitada.

Monitorización de alarmas y parametros por buen camino

Uno de los requisitos que pide el enunciado, es que tenemos que enseñar en la pantalla de nuestro PC una serie de informacíón sobre la casa domótica. La información a monitorizar se divide en dos partes.

Por un lado están las variables fisicas a enseñar, que son las siguientes:

• Temperatura exterior
• Temperatura interior
• Iluminancia
• Velocidad del viento

Y por otro lado se tienen que visualizar diferentes alarmas que nos dan información sobre algo que ha ocurrido en la casa. En nuestro caso, estas son las alarmas que se van a monitorizar:

• Inundaciones
• Fuga de gas
• Alarma de extraños
• Fuego

Visualización de parametros (Provisional)

Para llevar a cabo esta función, vamos a echar mano de un microcontrolador. El que vamos a utilizar es el ADuC812. Esta placa se basa en el microprocesador 8051, que es muy conocida en el mundo de la programación por sus amplias aplicaciones.

ADuC812

El proceso de implementación de una aplicación requiere una serie de pasos antes de empezar con la programación de ella. Primero, es importante definir la aplicación, teniendo claro qué partes tiene que tener y qué requisitos tiene que cumplir. Para ello se ha seguido una estructura facilitada por  J.A.Larreina, que es la misma que hemos utilizado para desarrollar nuestras aplicaciones durante el curso.

Una vez definida la aplicación, se ha determinado la estructura que va a tener nuestro programa y sus funciones mediante diagramas de flujo. Se ha utilizado el programa MicrosoftVisio, programa muy recomendable para hacer diagramas de flujo. El definir las funciones antes de empezar con el programa ayuda mucho a tener una idea clara de como va a ser el programa y ahorra mucho tiempo a la hora de programarla, ya que solo nos quedaría pasar lo que está en los diagramas de flujo al lenguaje C.

Diagramas de flujo de alguna de nuestras funciones

Ya estamos listos para empezar a programar. Hemos echado mano del programa µVision3. Este es el programa utilizado durante el segundo semestre en la asignatura de microprocesadores. La estructura a seguir para hacer el programa es similar a otro trabajo ya realizado y se nos ha hecho fácil acabarlo, ya que solo teníamos que aplicar algunos cambios.

Captura de pantalla de µVision3

-Calibrando el anemómetro:
Para que la medición de la velocidad del viento sea precisa hemos realizado un ensayo para calibrar nuestro anemómetro. Primero hemos medido el viento que sale del ventilador con un anemómetro de bolsillo. En el punto máximo daba un viento de 8 m/s. Luego, pusimos el nuestro y adaptamos el programa para que, en ese punto, diese el mismo valor.

Momentos del ensayo: Midiendo con el anemómetro de bolsillo

-Problemas con el LDR:
Nuestra intención es controlar la luminosidad mediante el LDR (Light Dependent Resistor) que lleva incorporado nuestra placa. El LDR es una resistencia que varía según la luminosidad, aumentando a medida que haya más luz. 

LDR de nuestra placa

Hemos estado haciendo pruebas, y nos hemos fijado que el LDR no funciona. Aunque varía su resistencia sin conectar la placa, no funciona si esta está conectada.
Hemos llegado a la conclusión de que el elemento no es un LDR. 

Iremos informando según haya más novedades.

Entrada analogica: Esa gran desconocida

Durante el proceso de programación del autómata, hemos llegado a un punto donde no podíamos avanzar por falta de conocimientos. En estos casos, se nos proporciona un curso reducido con un profesor especializado para poder llegar a las conclusiones necesarias que nos ayudarán a conseguir nuestros objetivos.
El problema principal era que no teníamos conocimientos sobre como manipular las entradas analógicas con nuestro autómata. I. Azkarate ha sido el responsable de impartir la charla. Una vez hecho esto, ya estamos listos para terminar con la programación del autómata que controlará toda nuestra casa domótica.

Sin mas preámbulos y con la esperanza de que sigáis atentos a nuestras novedades, se despiden los integrantes de este proyecto.

Configuración de entradas analógicas mediante SIMATIC S7

Momentos del curso reducido