Pràctiques actuals

Actualment es disposa d'una bateria de quinze pràctiques. Segons com es combinen les festes a cada quadrimestre, es poden fer totes o bé cal prescindir d'alguna.

 

Circuit commutat amb proteccions

Aquesta és la primera pràctica de l'assignatura i, per tant, és el primer contacte de l'estudiantat amb la metodologia de treball i les eines utilitzades. També és, per a moltes persones, la primera vegada que han d'interpretar un esquema i convertir-lo en un circuit. Per això s'han triat alguns circuits domèstics que, encara que no els hagin muntat mai, si més no els han utilitzat. Es comença accionant un timbre amb un polsador i encenent unes bombetes amb un commutador i s'acaba amb un circuit commutat amb encreuament.

 

Circuit marxa-aturada

El circuit més senzill que es pot fer amb un contactor permet una primera presa de contacte amb els contactors i relés. Al circuit inicial (que, en pràctiques posteriors, servirà de base per altres automatismes) se li afegeixen més polsadors per poder controlar el motor des de dos llocs diferents i s'acaba protegint el motor amb un relé tèrmic.

En aquesta pràctica i les següents es posa a prova la capacitat d'abstracció de l'estudiantat ja que ha de muntar el circuit a partir de l'esquema i cal tenir present que la simbologia i la disposició topològica dels elements a l'esquema no s'assemblen a la realitat. A més, les diferents parts del mateix contactor (contactes principals, bobina, contacte auxiliar) estan a l'esquema, per normativa, físicament separats entre sí.

 

Encesa i apagada amb un sol polsador (teleruptor)

En aquesta pràctica es crea un circuit seqüencial de quatre estats, amb la dificultat que és el mateix polsador que fa passar d'un estat al següent. En aquest circuit pren molta importància l'ordre en el que s'activen els diferents elements. El disseny del circuit dóna peu també a comentar el codi binari Gray i explicar els avantatges que, en casos com aquest, té respecte al binari natural.

El circuit s'utilitza per encendre i apagar un fluorescent permetent així comentar el circuit del fluorescent, els elements que el composen i la seqüència d'encesa així com altres qüestions referents a la llum i a les làmpades de descàrrega. Aquest és el primer circuit on intervenen diversos contactors i relés i, per tant, es fa molt d'èmfasi en la correcta numeració dels contactes a l'hora de fer el cablejat.

Finalment també es comenta que aquest circuit a la vida real no s'empra ja que hi ha sistemes mecànics (teleruptors) que fan la mateixa funció que aquest circuit però amb menys espai i menor preu. Malgrat això, el circuit permet explicar els automatismes seqüencials amb una aplicació fàcil d'imaginar.

 

Arrencada del motor trifàsic en monofàsic utilitzant un condensador

Amb aquest circuit es fa una primera presa de contacte amb els temporitzadors i amb la inversió del sentit de gir dels motors. El circuit permet demostrar que els motors no arrenquen si els falla una fase però sí poden seguir girant si la fase falla quan ja ho estan fent. També permet comentar la descàrrega de seguretat dels condensadors.

 

Automatisme per a la porta d'un garatge

És la darrera pràctica en la que es munta un circuit elèctric amb contactors i relés i, per tant, és el circuit més complex. A més cal donar un pas més en la capacitat d'abstracció ja que els sensors i el motor no estan físicament en l'espai de treball sinó que s'hi connectaran, mitjançant uns connectors, en el moment de provar el circuit. Això vol dir que l'estudiantat no els veu mentre posa els cables i la única referència que en té és una taula al guió on se li indica quin born correspon a cada element.

Per provar aquesta pràctica es disposa d'una maqueta d'una porta de garatge que s'assembla molt a una porta real (encara que més petita). Aquesta maqueta es connecta a cada circuit en el moment de provar-lo.

Finalment també es comenta que aquest circuit a la vida real no s'empra ja que automatismes com aquest, dels que se'n venen milers d'unitats cada any, són molt més econòmics utilitzant altres tecnologies. Malgrat això, el circuit permet explicar els automatismes seqüencials temporitzats amb una aplicació coneguda per l'estudiantat.

 

Programació en diagrama de contactes

A la indústria, la major part dels automatismes es fan amb autòmats programables; per tant, un cop coneguts els automatismes electromecànics (amb contactors i relés) cal donar un pas més i veure els autòmats.

Aquesta pràctica és la primera presa de contacte amb els autòmats programables; per tant cal explicar com funcionen, com es programen i una sèrie de consideracions que en el món industrial cal tenir presents per garantir la seguretat de les persones i les instal·lacions.

Així doncs en aquesta pràctica l'estudiantat té ja el programa complet en el guió. Aproximadament la meitat de la sessió s'empra per entendre l'estructura de l'autòmat i com funciona el programari de programació i l'altra meitat en provar el programa, entendre com funciona i analitzar les consideracions de seguretat esmentades.

 

Porta de garatge en diagrama de contactes

El diagrama de contactes és un dels llenguatges de programació més utilitzats i, addicionalment, ens cal per poder programar les accions i transicions en grafcet; per tant cal conèixer-lo. En aquesta pràctica cal programar l'automatisme per a la porta de garatge. Però no és senzill ja que, per diferències en el comportament dels elements, no es pot aprofitar el circuit de la pràctica feta amb contactors i relés i, a més, cal tenir en consideració que l'ordre amb el que es fan les accions és de gran importància. El fet d'utilitzar un automatisme ja conegut evita haver de dedicar temps a entendre l'automatisme i permet concentrar esforços en el programa.

 

Enllumenat d'una escala de veïns i gestió d'avisos en una residència

En aquesta pràctica s'introdueix la programació dels anomenats relés programables. Es tracta de petits autòmats programables (només en diagrama de contactes) de molt baix cost amb molt poques entrades i sortides i dissenyats per realitzar petits automatismes especialment per a edificis. En aquesta pràctica es fan dos tipus d'automatitzacions diferents. Per un costat es controla l'enllumenat de les dependències comunes d'un edifici de vivendes i per l'altra costat es fa una versió reduïda (cas de dos llits) del sistema de gestió d'avisos a infermeria en una residència geriàtrica.

 

Control d'un motor pas a pas

En aquesta pràctica es programa un seqüenciador que fa evolucionar ordenadament quatre estats diferents d'una durada fixa. Aquest seqüenciador s'utilitza per controlar el gir d'un motor pas a pas. En una segona part, el motor es controla per ràfegues simulant el motor que controlaria l'agulla minutera d'un rellotge.

 

Porta de garatge en grafcet

S'ha tornat a triar la porta de garatge per fer una primera presa de contacte amb el llenguatge grafcet. L'automatisme amb aquest llenguatge és molt més senzill que no pas en diagrama de contactes; per tant permet concentrar els esforços en entendre el nou llenguatge i, especialment, la programació de transicions i accions.

 

Cruïlla semaforitzada

S'ha agafat un altre sistema conegut, el control dels estats de dos semàfors, per fer una pràctica on es pretén utilitzar els avantatges del grafcet com a llenguatge d'automatismes seqüencials que permet controlar accions simultànies. Les diferents variants de l'automatisme que proposa aquesta pràctica són molt senzilles de programar i la dificultat està en fer veure a l'estudiantat els avantatges de treballar amb un llenguatge tan potent. En aquesta part la dificultat radica en que la mentalitat de l'estudiantat està molt condicionada pels coneixements de programació informàtica que ja tenen i que en certs aspectes és contradictòria amb el grafcet la qual cosa els indueix a fer les coses de manera no només més complicada sinó, a vegades, també incorrecta. Cada autòmat porta connectada una maqueta en la que hi ha els dos semàfors i un conjunt de polsadors que simulen els detectors i polsadors del sistema.

 

Terminals de diàleg

En aquesta pràctica es programa una pantalla de visualització per poder fer un control a distància dels semàfors de la pràctica anterior. Inicialment cal dibuixar el que es visualitzarà a la pantalla i després s'ha de configurar cada un dels elements actius del dibuix per tal que o bé indiquin l'estat de les variables o bé permetin canviar el funcionament o els paràmetres.

 

Automatització d'un procés químic

En les pràctiques anteriors s'ha treballat amb variables binàries o enteres. En aquesta darrera pràctica amb autòmats programables es controla un procés químic que serveix com excusa per treballar amb variables reals i un procés sensiblement més complicat que els anteriors. Disposar d'una maqueta que treballi amb líquids i en la que variïn temperatures i pressions és car, complicat i amb risc d'avaries problemàtiques; per això s'utilitza un mètode diferent. En aquest cas a l'autòmat hi funcionaran dos programes, un d'ells (en llenguatge de text estructurat, que no s'aprèn a l'assignatura) simula el comportament del procés i l'altre (en grafcet) és el programa, fet per l'estudiantat, que controla el procés. Per poder veure el funcionament del procés, juntament amb el programa de simulació hi ha una pantalla de visualització en la que es mostra un sinòptic del procés i on els diferents elements canvien d'aparença o color indicant si estan activats o no i també es pot veure el nivell dels dipòsits, la pressió i la temperatura. El programa que simula el procés i el sinòptic animat estan en un fitxer que l'estudiant/a pot trobar al campus Atenea i sobre el que haurà d'introduir la seva part de programa.

 

Funcions bàsiques en domòtica

En aquesta pràctica s'introdueixen els conceptes bàsics de la domòtica aplicats al sistema més estès, el bus obert KNX. Treballant sobre un bus en una única línia es programen funcions senzilles com encendre i apagar llums, regular llums, accionament de persianes, etc. S'analitza també l'estructura dels missatges del bus i com s'utilitzen. Per acabar la pràctica, s'introdueix la programació d'escenes que és l'element que realment dóna potència als sistemes domòtics moderns.

 

Funcions avançades en domòtica

Aquesta pràctica, continuació de l'anterior, fa èmfasi en altres funcions avançades per aplicacions genèriques o específiques. S'introdueix la temporització i les funcions lògiques que, juntament amb les escenes, són els elements que fan que la domòtica no sigui només un element de comoditat sinó també de seguretat i d'estalvi energètic. També s'introdueixen les funcions centrals que són les més adequades per a la gestió d'alarmes. A la segona meitat de la pràctica s'interconnecten els equips de diversos grups per tal de poder veure com es treballa en un bus ramificat.