Semáforo Semáforo mediante temporizadores
PRÁCTICA 14 Temporizadores: Semáforo
Qué mejor ejemplo que un semáforo para ver el uso de temporizadores. Como se trata de un elemento tan cotidiano en nuestras vidas, todos sabemos ya cual es el objetivo de la práctica. Efectivamente, implementaremos, mediante el uso de temporizadores, un semáforo que cambiará de verde a ámbar y de ámbar a rojo, para después volver al verde y formar así un bucle cerrado. En esta práctica realizamos la maniobra que daría corriente a las tres bombillas del semáforo. Aunque no conectaremos las bombillas de potencia, si que encenderemos los contactores, y a la vez encenderemos también tres pilotos que que nos servirán para ver en que que estado se encuentra nuestro circuito en cada momento. A fin de simplificar las cosas, hemos llamado a las la s tres bombillas H1, H2 y H3, y cada contactor va asociado a un temporizador con su mismo número, K1 con T1, K2 con c on T2 y K3 con T3. KL sólo se ocupa de suministrar tensión al resto del circuito y no lleva temporizador asociado.
24v
F
1 S0 2
3 S1
13 KL
4
14
55 T3
KL A1
K1
67
55
T1
T1
56
56
A1
1
68
K2
T1
T2
A1
56
68
K3
1
T2 H2
10s A2
67
55 T2
A2
2
A1
1
T3 H2
10s A2
2
H3
10s A2
2
N
Ilustración 1 Semáforo con 3 temporizadores a la conexión
Vemos en el esquema que contamos c ontamos con 4 contactores. El primero de ellos e llos (KL) nos sirve Pág. 1
Semáforo mediante temporizadores
para mantener la alimentación del circuito. Una vez pulsado S1 el contacto auxiliar 13-14 de KL nos mantendrá la alimentación en el resto de circuito y solo caerá cuando pulsemos el paro S0. Por lo demás vemos como en un primer instante la corriente actúa sobre K1, a través del 5556 de T3, y simultáneamente nos encenderá H1, a través del 55-56 de T1. Transcurrido el tiempo T1, al cambiar el estado de sus contactores apagamos H1 y pasamos a alimentar K2, y, a través del 55-56 de T2, alimentamos también H2. De manera similar a este último cambio, cuando transcurre el tiempo T2, al cambiar de estado sus contactos, se apaga H2 y alimentamos K3 y H3. Cuando transcurre el tiempo T3 Hacemos que caiga K1 debido a que abrimos el contacto auxiliar que lo alimenta. En ese instante se volverá a encender H1 y toda la parte del circuito que depende del 6768 de T1 volverá a su estado de reposo. De esta manera, hemos creado un ciclo cerrado con tres tiempos, que se irán sucediendo de forma encadenada hasta que el ciclo sea interrumpido por el accionamiento de S0. Veamos otro modo de obtener el mismo resultado:
24v
F
1 S0 2
67 3 S1
T1
13 K1
4
68
14
55 T3
K1 A1
K2
55
T2
T1
56
56
A1
1
K3
A1
K4
1
T2 H1
10s A2
2
65
66
58
T1
A2
T2
57
A1
1
T3 H2
2s A2
2
H3
10s A2
2
N
Ilustración 2 Semáforo con 2 temporizadores a la conexión y 1 a la desconexión
Para realizar el circuito contamos con dos temporizadores a la conexión y uno a la desconexión. Recordemos que el temporizador a la desconexión cambia el estado de sus contactos auxiliares en el instante en que recibe la corriente, y los mantiene cambiados durante el tiempo T programado después de desconectarlo. En otras palabras sería decir que comienza a temporizar en cuanto se desconecta. Analizando este segundo circuito vemos que cuenta, de forma similar al primero, con una alimentación que podríamos llamar de linea, que suministra energía al circuito mientras está en marcha. En un primer instante, alimentamos K1 a través del 55-56 de T3, así como H1 y K2, a través del 55-56 de T1. En el preciso instante en que alimentamos K2, sus contactos auxiliares cambian de estado, así que tendremos el 57-58 de T2 cerrado. Pág. 2
Semáforo mediante temporizadores
Cuando transcurre el tiempo T1, el contacto 55-56 de T1 se abre, con lo que H1 se apaga, K2 deja de tener alimentación, por lo tanto comienza su temporización y H2 se enciende, a través del contacto auxiliar 67-68 de T1 y el 57-58 de T2. Cuando pasa el tiempo programado en T2, sus contactos auxiliares volverán a su estado de reposo, así que H2 se apagará y K3 y H3 se ali mentarán a través del contacto 65-66 de T2. Transcurrido el tiempo T3, haremos que ca iga T1 mediante la obertura del contacto auxiliar 55-56 de T3, que volverá a encender H1 y a alimentar K2 y de esta manera el circuito quedará reiniciado. Es posible obtener un circuito con idénticos resultados utilizando 2 temporizadores a la desconexión y uno a la conexión. Aquí vemos un ejemplo de montaje.
24v
F
1 S0 2
3 S1
T2
KL 4
58
14
T3
57
67
55 T1
KL A1
K1
65 T2
T1
58
56
A1
1
66
68
K2
T1
A1
K3 A1
1
T2 H1
10s A2
57
13
A2
2
H2
2s A2
2
1
T3
H3
10s A2
2
N
Ilustración 3
Semáforo con 2 temporizadores a la desconexión y 1 a la conexión
En un primer instante, cuando activemos el circuito mediante S1, alimentamos K2. Cuando se cierra 57-58 de T2 tenemos corriente en K3, que también cierra sus contactos, 57-58 de T3 dando señal a T1. Este empieza a temporizar, cuando acaba, cambia su contacto 55-56 T1 a abierto, así que desconecta T2 que, desconectado, empieza a te mporizar. Por otro lado H2 se mantiene encendida gracias al 67-68 de T1. Cuando T2 finaliza su temporización H3 se enciende y K3 se desconecta, comienza la temporización de T3. Cuando T3 finaliza, T1 se apaga y el circuito vuelve al inicio de la secuencia. Para el desarrollo del circuito anterior, con el fin de simplificar el proceso de diseño, se procedió primero con los temporizadores y más adelante se añadieron los pilotos luminosos.
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Semáforo mediante temporizadores
Y todavía existe otra posibilidad más para construir la misma práctica, que sería conectar tres temporizadores a la desconexión. Aunque el esquema a simple vista es sencillo, el análisis no lo es tanto, y para comprender el funcionamiento más a bajo está especificada la secuencia que sigue el circuito.
24v
F
1 S0 2
3 S1
13
4
T1
65
KL
57
T2
57
T2
14 66
65
58
T3
58
57
65
T3
KL A1
K1
T1 66
58
A1
1
T1 10s A2
66 K2 H3
A2
A1
1
T2 2s
2
H1 A2
2
K3 A1
1
A2
2
T3 10s
H2
N
Ilustración 4 Semáforo con tres temporizadores a la desconexión
Secuencia del circuito:
T1 - ON
57-58-T1 – A
57-58-T2 – A
57-58-T1 – C*
T2 – OFF H1 – OFF
H2 - OFF
T2 – ON H1 - ON 65-66-T2 – A** 57-58-T2 – C
65-66-T2 – C
H3 - ON H2 - ON T3 – OFF T2 Temporización (...) T3 Temporización (...) 65-66-T1 – C
T3 – ON 65-66-T3 – A
T1 – OFF T1 Temporización (...)
65-66-T3 – C 57-58-T3 – A
H3 - OFF
La secuencia es cíclica y se repetirá indefinidamente hasta que pulsemos paro. Se ha separado la secuencia en tres columnas para facilitar la comprensión del circuito.
*C , quiere decir contacto Cerrado **A, quiere decir contacto Abierto
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