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ESCUELA E^OLIXECaSTICA NACIONALEACUI/TAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA.
CONTROL ELECTRÓNICO DE CALDERAS ENEN BASE A UN MI CKOCONTROLADOR
JOSÉ R. FOEBLA
TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DEINGENIERO ELECTRÓNICO EN LA ESPECIALI2ACION
DE TELECOMUNICACIONES
ABRIL 1992
DEDICATORIA
A MIS PADRES Y HERMANOS POR SU
APOYO Y CONFIANZA.
AGRADECIMIENTO
Al Ing. Oswaldo Buitrón por la valiosa
ayuda y su acertada dirección.
Al Ing. Adrdán Peña, a mis amigos y a
todas las personas que de una u otra
manera colaboraron, en el desarrollo
del presente trabajo.
Certifico que la presente Tesis
ha sido elaborada en su totalidad
por el Sr. José R. Puebla B.
Ing, Oswaldo Buitrón
ÍNDICE
PAG.
INTRODUCCIÓN , i
CAPITULO I
ASPECTOS GENERALES
1.1 Definición de caldera. 11.2 Partes constitutivas de la caldera 11.3 Clasificación de las calderas 41. 4 Calderas tipo paquete . 51.5 Funcionamiento de la caldera. 7
1.5.1 Encendido y apagado 101.5.2 Seguridad 121.5.3 Operación , 131.5.4 Mantenimiento 13
1.6 Operación automática de la caldera. 14
1.6.1 Control de presión y temperatura 151.6.2 Control de nivel de agua 151.6.3 • Control de aire 161.6.4 Control de seguridad de llama.......... 161.6.4.1 Controlador 181.6.4.2 Controles límites y seguridad 181.6.4.3 Control primario 18
1.7 Secuencia básica del programador 19
1.7.1 Prepurga. 201.7.2 Postpurga 211.7.3 Tiempo de encendido de llama principal. 21
1.8 Características del microcontrolador 221.8.1 Unidad central de proceso 251.8.2 Temporizadores/Contadores. , 251.8.3 Interfaz de comunicación serial........ 311.8.4 Interrupciones 36
CAPITULO II
DISEÍ30 DEL HARDWARE
2.1 Diseño del circuito de potencia 43
2.1.1 Accionamiento de motores 432.1.2 Accionamiento de transformadores,
válvulas solenoides y bomba de agua.... 462.1.3 .Circuito de apertura y cierre del
del damper , 472.1.4 Comando de encendido y apagado ,. 512.1.5 Señalización. 52
'•*2.2 Diseño del circuito de control 56
2.2.1 Diseño de la fuente de poder 572.2.2 Selección de señales y conversión
analógica/digital. 612.2.3 Circuito microcontrolador 642.2.4 Circuito de displays 68
2.3 Circuito de transmisión de datos 73
£ CAPITULO III
DISEÑO DEL SOFTWARE
3.1 Programa principal 753.2 Control de condiciones iniciales 77
3.2.1 Subrutina de control inicial de nivelde agua 78
3.2.2 Subrutina de control inicial de presión 803.2.3 Subrutina de selección de modo de
operación 823.2.3.1 Subrutina de modo de operación manual.. 853.2.3.2 Subrutina de modo de operación automá-
tico 87
3.3 Subrutina de tiempo de prepurga y postpurga 923 . 4 Subrutina de arranque del quemador . 953.5 Subrutina de control de limites 95
fe . 3.6 Subrutina de chequeo de fotoresistencia 1003.7 Subrutina de control del damper en posición de
alto fuego 1013.8 Subrutina de control del damper en posición de
alto fuego 1033.9 Subrutina de control de nivel de agua de la
caldera en funcionamiento 1043 .10 Alarmas 105
3 .10 .1 Alarma por nivel de agua 1073.10.2 Alarma por sobrenivel 109
v " 3.10.3 Alarma por no apertura del damper 110" 3.10.4 Alarma por no cierre del damper 110
3 .10 . 5 Alarma por no presencia de llama 115
3.11 Transformacidel valor a código BCD 115
3.12 Subrutina de indicación en displays 1183.13 Subrutinas de tiempo de espera. 118
3.13.1 Subrutina de tiempo de 1 segundo. 1203.13.2 subrutinas de tiempo de 10, 15, 20 y 50
segundos . 122
3.14 Subrutinas de transmisión y recepción de datos.. 122
3.14.1 Subrutina para el circuito microcon-trolador 126
3.14.2 Subrutina para el computador personal.. 127
CAPITULO IV
RESULTADOS EXPERIMENTALES, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 Pruebas y resultados 1324.2 Conclusiones y recomendaciones 136
BIBLIOGRAFÍA 141
ANEXO A Manual de uso.ANEXO B Listado del programa.ANEXO C Componentes del circuito.ANEXO D Especificaciones de los circuitos integrados."
La producción de vapor de agua o de agua caliente se
hace imprescindible en lugares como centros hospitalarios,
lo cual se consigue mediante la utilización de calderas.
Cada uno de los componentes de la caldera, asi como
también las situaciones de peligro que se puedan dar en la
caldera es necesario controlar, por lo que es de
importancia la presencia de un controlador.
El presente trabajo pretende dar ¡justamente una
solución desde el punto de vista electrónico al control de
la caldera, para lo cual se ha diseñado un sistema basado
en un microcontrolador, que permite al operador manipular
el funcionamiento de la caldera desde un equipo de
control, además que le permita controlar aquellas
situaciones aue revisten peligro, las cuales se pueden
presentar antes y durante el funcionamiento de la caldera,
asi como también detectar las fallas que puedan darse en
la caldera con su correspondiente visualización en el
panel de alarma establecido y alertar al operador mediante
la activación de una alarma sonora.
Otra característica del sistema diseñado es que
permite hacer un registro continuo de los valores de
presión y temperatura cuando la caldera está en
funcionamiento, mediante la utilización del puerto serial
del microcontrolador y la asistencia de un computador
personal.
Es así como éste trabajo está distribuido en cuatro
capítulos de la siguiente manera:
El primer capítulo se refiere a los aspectos
generales, donde se detalla los tipos de calderas
existentes, sus componentes y su funcionamiento. También
se abordan aspectos de importancia del control diseñado,
así como las características del microcontrolador
utilizado.
El segundo capítulo corresponde al diseño de
HARDWARE, donde se describe el diseño de los circuitos de
potencia, del circuito de control y el circuito de
transmisión de datos.
El tercer capítulo se refiere al diseño del SOFTWARE,
esto es el programa gue se grabará en el microcontrolador,
donde se detalla de manera completa la secuencia del
programa principal, así como de las subrutinas que se
requieren para el control del funcionamiento de la
caldera.
111
En el cuarto y último capítulo se plantean los
resultados, conclusiones y recomendaciones generales que
_j van a ser de utilidad a los interesados en éste trabajo.
ASPECTOS GKJSTKRAXJES
1.1 DEFINICIÓN
Caldera es un recipiente cerrado en el cual el
agua, bajo presión, se transforma en vapor por la
aplicación de calor. Puede utilizarse para sistemas de
fuerza, procesos industriales o calefacción, y en su forma
más simple, para producir agua caliente para calefacción o
uso general .
Las calderas son diseñadas para transmitir el
calor procedente de una fuente externa (generalmente
combustión de algún combustible), a un fluido contenido
dentro de la caldera. Si este fluido no es agua ni vapor,
por ejemplo aceites térmicos; la unidad se clasifica como
vaporizador o simplemente calentador.
1.2 PARTES CONSTITUTIVAS DE UNA GAITERA
En forma general una caldera está constituida por los
siguientes elementos:
a. ) Tambor o "hervidor
b. ) Hogar
d.) Tubos de agua
e.) Equipos auxiliares
Cada uno de estos elementos cumple las siguientes
funciones:
a) TAMBOR O HERVIDOR
El tambor o hervidor es un recipiente metálico
cerrado al cual se le suministra agua y con la aplicación
de calor se produce continuamente agua caliente o vapor.
b) HOGAR O CÁMARA BE COMBUSTIÓN
El hogar, fogón o cámara de combustión es el
espacio localizado generalmente en la parte inferior de la
caldera, en el cual se quema combustible y de donde parten
los productos de combustión a pasos subsiguientes, y de
estos al exterior por medio de la chimenea.
El Hogar de la caldera proporciona también protección
y soporte para el equipo de combustión.
Por lo tanto el propósito fundamental del fogón u
hogar es el permitir que funcionen quemadores con una
alimentación adecuada de aire, dando asi un proceso de
combustión completo.
c) TUBOS DE FUEGO
Aumentan el rendimiento del caldero al aumentari
el área de contacto del agua con la fuente de calor.
Además, distribuyen más uniformemente el calor producido
por la combustión en toda la masa de agua.
d) TUBOS DE AGUA
Los tubos de agua son recipientes adicionales y
similares al tambor de la caldera, pero más pequeños , se
conectan entre si mediante una serie de pegúenos tubos por
los cuales circula agua o agua combinada con vapor, el
liquido que fluye por los tubos absorbe el calor
proveniente de los gases de escape.
e) EQUIPOS AUXILIARES
Eepej os o mamparas
El flujo de gases a través de la caldera está
controlada por mamparas o deflectores, cuyo único objeto
es dirigir el paso de los gases por los sitios más
adecuados a fin de que el proceso de transferencia de
calor entre el agua y los gases sea más eficiente.
1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS CATRERAS /
Las calderas se clasifican de diversos modos,
respondiendo a nombres que destacan sus cualidades más'
importantes, de esta manera y a modo de ejemplo se dan las
siguientes clasificaciones:
a.) Según la posición relativa de los gases calientes
y el agua.
1.- Acuotubulares
2.- Pirotubulares
b.) Según la posición de los tubos
1.- Verticales
2.- Horizontales
3.- Inclinados
c.) Según la forma de los tubos
1.- Rectos
2.- Doblados
d.) Según el servicio que prestan.
1.- Fijas
2.- Portátiles
3.- Marinas
4.- Locomóviles,
e.) Según el tipo de combustible que emplean.
1.- Gas
2.- Petróleo
3.- Diesel
4.- Carbón, etc.
f.) Según el número de pasos.
1.- Un paso
2.- Dos pasos
3.- Tres o más pasos.
g.) Según el tipo de construcción.
1.- De paquete
2.- De montaje en campo.
h.) Según la posición del tambor.
1.- Horizontales
2.- Verticale.3.
1.4 GAITERAS TIPO PAQUETE Y SU UTILIZACIÓN.
De la clasificación anterior puede verse que
diferentes tipos de calderas pueden utilizarse para
6
cumplir diferentes funciones. De ahí que de acuerdo a los
requerimientos de la industria local se ha determinado el
uso de un solo tipo de caldera. La caldera para producción
de agua caliente o de vapor debe cumplir los siguientes
requisitos :i
1.- Producción de vapor o de agua caliente en las
cantidades requeridas para satisfacer la
demanda.
2.- Instalación fácil, sencilla y
disposición de locales limpios.
3.- Fácil de mantener.
4.- Tener el menor número de elementos de
construcción.
Del conjunto de propiedades que se dan en la
clasificación anterior, se puede sacar la siguiente
denominación para el tipo de caldera utilizada normalmente
en hospitales.
Caldera tipo paquete con tubos de agua (producción
de agua caliente), tubos de fuego (producción de vapor),
puede ser horizontal o vertical y quemar diesel y/o gas.
La caldera tipo paquete es un equipo construido y
equipado para ser operado cuando las acometidas necesarias
7
son dadas, es decir es un conjunto de equipos, tales como:
quemador 3 tambor, controles de operación, etc. acoplados
directamente y probados en fábrica.
Las ventajas que trae consigo son su fácil ubicación
y pronta puesta en operación; asi como la facilidad de
limpieza y mantenimiento.
En la figura 1.1 pueden verse diferentes modelos de
calderas tipo paquete para producción de vapor o agua
caliente.
La figura 1.2 muestra el gráfico presión de vapor
(PSI) vs. capacidad (LPH), para calderas de tubos de fuego
y calderas de tubos de agua.
1-5 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO PE UNA CAT.DKRA,
El funcionamiento de una caldera se lo puede
describir en las siguientes etapas:
1,— Encendido y apagado
2.- Seguridad
3.- Operación
4.- Mantenimiento
PARED HÚMEDA DOS PASOS
ACEITE O QAS
8
PARED SECA DOS PASOS
CÁMARA CORRUGADAACEITE O GAS
PARED HÚMEDA DOS PASOS PARED SECA ACEITE O QAS CARBÓN
PARED SECA TRES PASOS
ACEITE O GAS
PARED SECA TRES PASOS
ACEITE O GAS
PARED SECA ACEITE
CUATRO PASOS
FIGURA NQ 1.1 Modelos de calderas tipo paquete
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3500
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10
1.5.1 ENCENDIDO Y APAGADO
Para el encendido de la caldera, es necesario
alcanzar una mezcla adecuada de aire y combustible gue
posibilite la combustión, de modo que se evite la
formación de mezclas explosivas en el interior de la
caldera. La presencia de llama es en este caso un
indicador de gue la mezcla de aire y combustible ha sido
la adecuada.
Cuando "se utilizan petróleos livianos (diesel) no es
necesario un periodo de precalentamiento, ya que en
nuestro medio no se presentan temperaturas muy bajas. Si
se utilizan petróleos pesados (residuos), el periodo de
precalentamiento es necesario para disminuir la viscocidad
y permitir la fluides a través de los conductos.
Si no existen fallas, la secuencia de encendido puede
iniciarse con una prepurga, que tiene como fin introducir
aire fresco, para expulsar cualquier posible acumulación
de gases que formarían una mezcla explosiva. En forma
similar, por la misma razón, al apagarse la llama, deberá
existir un periodo de postpurga, períodos que serán
detallados más adelante.
Para calderas de una capacidad mayor que 150 HP,
11luego de la prepurga, debe iniciarse el período de prueba
de la llama piloto; durante el cual, una chispa eléctrica
trata de encender el combustible piloto (generalmente
gas). Este combustible piloto es necesario, ya que la
temperatura de una chispa no puede encender al petróleo;
sólo la llama puede hacerlo.
Si no se produce la ignición en el período de prueba,
la secuencia de encendido debe detenerse para evitar que
la caldera se llene de gas, con peligro de explosión.
Cualquier nueva tentativa de encendido deberá repetir la
secuencia completa, para proporcionar una ordenada
prepurga.
Si se produce la ignición dentro del período de
prueba de llama piloto (10 seg.), la chispa debe apagarse
y al mismo tiempo, debe abrirse la válvula del combustible
principal. Si no enciende la llama principal la caldera
debe apagarse y el flujo de combustible principal debe
detenerse.
Si la llama principal se enciende, debe cerrarse la
válvula de combustible piloto.
En calderas que no utilizan combustible piloto, el
encendido de la caldera se lo hace en dos etapas (bajo
12
fliego y alto fuego). De igual manera que en el caso
anterior, la secuencia de encendido debe iniciarse con una
prepurga, para luego y dado que el equipo se encuentra
frío, una primera etapa de encendido debe funcionar para
calentar el agua hasta una temperatura (o presión) cercana
a la de ebullición del agua, p.ara evitar que las partes
metálicas en contacto con el agua por el un lado y con el
fuego por el otro lado se fragilizan.
Cuando esta temperatura ha sido alcanzada, una o más
etapas de incremento de llama deben encenderse para darle
mayor rapidez a la producción de vapor.
1.5.2 SEGURIDAD
Para casos de emergencia, debe existir un
interruptor, que al ser accionado, interrumpa la fuerza
eléctrica de alimentación. Cuando por cualquier motivo, se
apague la llama, debe inmediatamente apagarse la caldera,
para evitar el derrame de combustible principal.
Además es importante que exi sta un sistema que apague
la caldera cuando no existe un nivel adecuado de agua. La
mayoría de explosiones ocurren por esta causa; ya que al
no existir un flujo constante de agua, el vapor producido
se recalienta y alcanza presiones muy altas.
13
Para las condiciones inseguras de operación deberá
existir señales de alarma de modo que el operador pueda
conocer la existencia de una falla.
1.5.3 OPERACIÓN
Una caldera trabaja en óptimas condiciones cuando su
funcionamiento es continuo, por lo que deben evitarse los
apagones frecuentes, además, deberá funcionar en las
condiciones de operación de presión y temperatura
establecidas por el fabricante.
Cuando la caldera está en funcionamiento se deben
controlar permanentemente todas aquellas condiciones
inseguras, sean estas de presión , temperatura, nivel de
agua, presencia o no de llama, etc.
Asi por ejemplo, una caída en la presión de vapor
indica que la alimentación de combxistible deberá ser
aumentada; por el contrario, si existe un aumento en la
presión, esto indica que demasiado combustible está siendo
suministrado y esta situación debe ser corregida.
1.5.4 MANTENIMIENTO
Cuando es necesario realizar reparaciones, éstas
14
nunca deberán ejecutarse cuando la caldera esté en
funcionamiento.
No se debe permitir la acumulación de depósitos, ya
que corroen las paredes interiores. Los residuos de
petróleo .pueden formar ácido sulfúrico al combinarse con
el vapor a temperaturas menores de 300 grados centígrados,
por lo que las limpiezas deben ser periódicas.
El agua que se utilice deberá ser convenientemente
tratada, para eliminar toda sustancia corrosiva o impureza
que pueda obstruir los conductos.
1-6 OPERACIÓN AUTOMÁTICA DE TAS HAT.DKRAS
El grado de control automático se hace posible por el
uso de monitores de seguridad los cuales controlan cada
paso de la operación- Esto se acompaña por medio de
dispositivos sensores o transductores que detectan
condiciones anormales, incluyendo el apague de la llama,
alta presión, bajo nivel de agua, alta temperatura y baja
presión de combustible.
Los controles automáticos de este tipo pueden ser
aplicadas a unidades de todo tamaño.
15
1.6.1 CONTROL DE PRESIÓN Y TEMPERATURA
Las calderas de acuerdo con su clasificación y
características deben trabajar en las condiciones de
operación de presión y temperatura del vapor establecidas
por los fabricantes. Si una caldera trabaja a una presión
y/o temperatura menor a las especificadas en el diseño, su
rendimiento no alcanzará los niveles deseados, por el
contrario, una caldera jamás debe trabajar sobre su
presión y/o temperatura de diseño. Por esta razón se
requieren de controles confiables de las condiciones de
trabajo.
1.6.2 CONTROL DE NIVEL DE AGUA
En calderas donde el nivel de liquido debe mantenerse
en un punto especifico para garantizar una operación
segura y evitar situaciones peligrosas, es necesario la
instalación de un control que permita ejecutar múltiples
acciones bajo la dependencia de una sola variable.
Dentro de los diferentes tipos de control de nivel de
agua se tienen dos principales: tipo electrodos y tipo
flotador.
16
1.6.3 CONTROL DE AIRE
Cuando el encendido de la caldera es en etapas (bajo
fuego y alto fuego) es necesario regular automáticamente
la entrada de aire a la cámara de combustión, pues en la
etapa de alto fuego se requerirá una mayor cantidad de
aire en la cámara para mantener adecuadamente la mezcla de
aire y combustible.
Esta regulación de aire se lo hace adicionando a la
caldera una ventanilla conocida como DAMPER.
El control de aire también es importante en el
período de purga de la caldera, es decir cuando los
excesos de combustible o restos de humo que han quedado de
una operación anterior son eliminados por el ventilador,
esta eliminación se hace con el DAMPER en posición de alto
fuego.
1.6.4 CONTROL DE SEGURIDAD DE LLAMA
Se entiende por control de llama al sistema que cubre
todos los controles con sus quemadores y equipos
asociados.
Un quemador es simplemente un elemento para convertir
17
combustible en una energía de calor utilizable.
Estos sistemas deben ser rápidos en la detección de
falla de llama de modo que se pueda cortar inmediatamente
el paso de combustible. Aparte de la velocidad, se
necesitan equipos confiables por razones de seguridad y
economía, debido a que la pérdida del quemador puede
resultar muy costosa.
Los sistemas modernos de seguridad de llama en las
calderas comerciales o industriales cumplen las siguientes
funciones:
- Proveen una operación de arranque y parada
del quemador (CONTROLADOR).
- Arrancan el quemador de acuerdo a la
secuencia correcta y supervisan la llama de
quemador durante la operación (CONTROL
PRIMARIO).
- Protegen el sistema contra condiciones
excesivas de presión y temperatura
(LIMITES Y CORTES).
18
1.6.4.1 OTNTROLADOR
El controlador puede usar un elemento sensor
automático de temperatura o presión, diseñado para operar
al quemador y para mantener valores limites de presión,
temperatura de agua o temperatura de aire.
1.6.4.2 CONTROLES LIMITES Y SEGURIDAD
Para chequear el controlador y proveer un limite
máximo más allá del cual el quemador no debe seguir
operando, debe proveerse un control límite que responda a
la presión o a la temperatura.
En calderas de vapor también se hace necesario un
límite de bajo nivel de agua para cortar la operación del
quemador cuando dicho nivel cae debajo de los límites de
seguridad.
1.6.4.3 CONTROL PRIMARIO
El control primario, es el sistema de control y
seguridad en la operación de la caldera y del quemador,
este convierte las señales provenientes del detector de
llama, controladores, interbloqueos y límites, en una
secuencia de operación segura que permite mantener
19
estables las condiciones de operación del quemador. Las
funciones del control primario son :
a) Ordena las operaciones de arranque,
tr abaj o y corte del quemador o
quemadores.
b) Supervisa la presencia de llama en el
hogar y corta el suministro de
combustible si no está presente.
c) Autocontrola las condiciones de peración
inseguras . Si estas condiciones están
presentes el sistema no arranca.
La figura 1.3 indica en forma esquemática las señales
de entrada y salida de un control primario básico.
1-7 SECUENCIA BÁSICA DEL PEQGRAMAPOR
El Programador de -seguridad de llama generalmente
provee las siguientes secuencia de control del quemador:
-Prepurga
-Tiempo de encendido para el piloto
-Tiempo de encendido para la llama principal
-Post-purga
20
ENTKflMS SfiLIDAS
Control ador
LÍMÍtes
Señal de llawa
CONTROL.
P R I M A R I O
venti lador o bowija
Encendido
UalYula piloto (1)
Ual lyula principal (2)
FIGURA NS 1.3 Señales del Control Primario
1.7.1 PREPURGA
La prepurga es una fase que se cumple durante un
periodo de tiempo, en -el arranque, cuando el motor del
quemador o el ventilador solamente, trabajan para enviar
aire a través de la cámara de combustión, tubos de fuego y
chimenea para purgar cualquier gas combustible que pueda
haberse acumulado durante la última operación del
quemador. La purga del sistema del quemador asegura que NO
quede combustible acumulado que pueda causar una explosión
o incendio cuando arranque el quemador.
21
1.7.2 POST-PÜRGA
La post-purga es la fase que debe cumplirse en un
periodo de tiempo después que el quemador se para, y
corresponde a la etapa en la que el motor del quemador o
el ventilador continúa trabajando para expulsar todos los
productos de la combustión, como asi también el
combustible no quemado, de la cámara de combustión después
del trabajo del quemador. Comunmente es usada en los
quemadores rotativos horizontales para purgar la linea de
aceite y la taza, previniendo descargas de aceite no
atomizado y no quemado dentro de la cámara de combustión
después de la parada del quemador. También es usada en
quemadores de gas de grandes capacidades.
1.7.3'TIEMPO DE ENCENDIDO DE LA LLAMA PRINCIPAL
El tiempo de encendido de la llama principal es el
periodo de tiempo, durante la secuencia de arranque, en el
cual la válvula de corte de combustible principal
permanece abierta. (ya el piloto está prendido y
detectado), antes de que el detector de llama tenga que
supervisar la llama principal del quemador. El periodo de
encendido de la llama principal permite tiempo suficiente
para que la llama del quemador principal se estabilice
antes de que el piloto se corte (piloto interrumpido),
22
asegurando que el detector de llama este detectando la
llama del quemador principal y no la del piloto. La figura
1.4 indica los términos utilizados en la definición de la
secuencia de los programadores.
1.8 CARACTERÍSTICAS DEL MIGROCQNTROLADOR A UTILIZAR
En el presente trabajo, el microcontrolador cumple un
rol fundamental, pues es aquí donde se almacena y procesa
toda la información que hace posible el control de todas
las etapas de funcionamiento de la caldera.
El microcontrolador que se ha decidido utilizar en
este trabajo es el 8751H de tecnología HMOS del fabricante
INTEL, cuyas características principales son:
- Dispone de 128 bytes de memoria interna de datos
(RAM).
- Dispone de 4K bytes de memoria interna para
programas, que puede ser borrado por incidencia
de luz ultravioleta para ser reprogramado
(EPROM),
CPU de 8 bits.
23
Oscilador y circuito de reloj incorporado, solo
se requiere de un cristal en conexión externa.
Secuencia
Pre purga Piloto(tanteo)
Llamaprincipal
QuemadorPrincipal
Postpurga
Ventilador omotor delquemadorsolamente
Encendido(interr,)
Válvula pilotoabierta (interr.)
Válvula piloto abierta(piloto intermitente)
Válvula principal abierta
Ventilador omotordelquema-dor so-lamente
FIGURA NO 1,4 Secuencia del programador
24
32 líneas de entrada y/o salida programables,
distribuidos en cuatro puertos de 8 bits cada
uno.
2 temporiaadores/contadores internos de 16 bits.
Direccionamiento de 64K bytes de memoria RAM
externa.
Direccionamiento de 64K bytes de memoria ROM
externa.
5 niveles de interrupciones con 2 estructuras de
prioridad.
Canal de comunicación serial Full-Duplex
programable.
Procesador booleano.
111 instrucciones.
Permite acceso directo a nivel de bits.
Encapsulado de 40 pines.
25
1.8.1 UNIDAD CENTRAL DE PROCESOS (CPU)
Consta de la Unidad Aritmética y Lógica (ALU) de 8
bits que tiene las siguientes funciones:
Aritméticas: Suma, Resta, Multiplicación y División
Lógicas: AND, OR, XOR, ROTACIÓN (DESPLAZAMIENTO), CLEAR,
COMPLEMENTO (NOT).
La ALU puede manipular tipos de datos de bit de la
misma manera que bytes por ser booleano, entonces bits
individuales pueden ser puestos en 1L, borrados,
complementados, movidos, monitoreados y utilizados en
cálculos lógicos,
1.8.2 TEMPORIZADORES / CONTADORES (TIMER/COUNTER) .
Los dos Temporizadores/Contadores que se encuentran
en el microcontrolador 8751H son controlados mediante
registros de propósito especial, uno de control del
temporizador/contador conocido como TCON y otro que
controla el modo de operación conocido como TMOD.
26
Registro de Control de Temporizador/Gontador.
Este es "un registro direccionable por bit, y en él se
encuentran las banderas de los dos timers. Además de los
bits de control de interrupciones externas.
La figura 1.5 muestra la configuración del registro
de control de temporizador/contador.
TF1 TR1 TFO TRO IE1 IT1 IEO ITO
FIGURA 1.5 Registro de control de Temporizador/Coirtador
TF1 TCON.7 : Bandera de sobreflujo del Temporizador 1.
TR1 TCON.6 : Bit de control de arranque de Temporizador 1
TFO TCON.5 : Bandera de sobrefujo del Temporizador 0.
TRO TCON.4 : Bit de control de arranque de Temporizador O
IE1 TCON.3 : Bandera de interrupción externa 1.
IT1 TCON.2: Bit de control de tipo de interrupción.
Cuando éste bit se encuentra en O lógico,
la interrupción 1 es disparada cuando se
27
detecta un nivel lógico bajo en el pin
INT1. Si IT1 = 1 , la interrupción 1 es
disparada cuando se detecta un flanco
en el pin de INT1.
IEO TCON.l: Bandera de interrupción externa 0.
ITO TCON.2 Bit de control de tipo de interrupción.
Cuando este bit se encuentra en O lógico,
la interrupción O es disparada cuando se
detecta un nivel lógico bajo en el pin
INTO.
Si ITO - 1, la interrupción O es disparada
cuando se detecta un flanco en el pin de
INTO.
Registro de modo de or>eraciQn de TemTX)rizador/Contador.
La figura 1.6 muestra la configuración del registro
de modo de operación de los Temporizador/Contador.
GATE C/T MI MO GATE C/T MI MO
TIMER 1 TIMER O
FIGURA 1.6 Registro de Modo de Operación deTemporizadoxVContador
28
GATE : Control de compuerta.
Cuando GATE = 1 , Temporizador/Contador "x"
( x puede ser O o 1, según se trate del
timer O o timer 1 ) está habilitado cuando
el pin "INTx" - 1 y el bit de control "TRx"
= 1; en este caso se tiene un control
por Hardware. Cuando GATE = O 3
Temporizador/Contador está habilitado
solamente cuando "TRx" = 1; en este caso se
tiene un control por software.
C/T : Selector de Temporizador o Contador.
Para operación como temporizador se coloca
en cero (entrada desde el sistema interno
de reloj) y para operación como contador
se coloca en uno (entrada desde el pin de
entrada Tx).
MI : Bit más significativo de selección de modo.
MO : Bit menos significativos de selección de modo.
La tabla 1.1 nos indica la selección del modo de
operación mediante combinaciones de MI y MO .
29
MI
0
0
11
MO
0
1
0
1
MODO
Modo 0
Modo 1
Modo 2
Modo 3
TABLA 1.1 Selección de modo de operación
Modo O : En este modo, el registro del timer es
configurado como un registro de 13 bits, Cuando
todos los bits son la, pasarán a ceros,
activándose la bandera de interrupción del timer
TFx. Los 13 bits del registro están distribuidos
en 8 bits de THx y los 5 bits meno s
significativos de TLx, los 3 bits más
significativos de TLx son indeterminados, por lo
que serán ingnorados.
Modo 1 : El modo 1 es igual que el modo O, con la
consideración de que el registro del timer está
corriendo con los 16 bits.
Modo 2 : El modo 2 configura el registro del timer como
un contador de 8 bits (TLx), con recarga
automática. Cuando se llena de Is el registro
TLx, se llega al sobrefluj o activándose la
30
bandera TFx, pero también recarga TLx con el
contenido de THx, con lo cual es preseteado por
software, la recarga deja a THx sin alterar.
Modo 3 : Para el timar 1, simplemente muestra la última
cuenta. El efecto es el 'mismo que si se hubiese
reseteado el bit de puesta en marcha (TR1 = O )
de timer 1.
En el caso del timer O establece a TLO y
THO como dos contadores independientes de 8
bits. En el modo 3 el registro TLO utiliza
los bits de control del timer O (C/T, GATE,
TRO, INTO, TFO), por otro lado el THO
utiliza los bits de control TR1 y TF1 que
corresponden al timer 1. En este caso THO
controla la interrupción del timer 1.
Cuando el timer O está en modo 33 el timer
1 puede ser activado o detenido
seleccionando el modo 3 para si mismo. El
timer 1 en este modo puede ser usado como
generador de velocidad de transmisión en
el puerto serial o también en cualquier
aplicación que no requiera de una
interrupción.
31
1.8,3 INTERFAZ DE COMUNICACIÓN SERIAL
Internamente dispone de un registro de propósito
especial para escritura conocido como SBUF (buffer de
comunicación serial) y de un registro para lectura también
SBÜF. Por ser de característica 'FULL-DUPLEX, se puede
realizar simultáneamente la transmisión y recepción,
1.8.3.1 MODOS DE OPERACIÓN
El puerto serial puede trabajar en 4 modos, así:
Modo O : Los datos seriales ingresan a través del pin
de recepción RxD y salen a través del pin de
transmisión TxD, 8 bits son transmitidos o
recibidos (primero el bit menos significativo
LSB).
La frecuencia del oscilador fija la frecuencia de
transmisión.
La velocidad de transmisión (Baud Rate)
está dado por:
32
BAUD RATE =Frecuencia del oscilador
12
Modo 1 : Se transmiten 10 bits a través de TxD y se
reciben 10 bit a través de RxD.
El formato de transmisión es:
1 bit de inicio (start), 8 bits de datos y 1 bit
de parada (stop).
Cuando se utiliza el timer 1 como generador de
baud rate, la velocidad de transmisión está dado por:
2SMOD
BAUD RATE = * (Timer 1 overxlow rate)32
Donde
SMOD : es el modo de operación.
Timer 1 overflow rate : es el valor que requiere
para activar la bandera de sobrefino o del
33
temporizador 1.
Modo 2 : Se transmiten 11 bits a través de TxD o se
reciben 11 bits a través de RxD,
El formato de transmisión es :
1 bit de inicio, 8 bits de datos, Ibit de
paridad (programable) y 1 bit de parada.
La velocidad de transmisión está dado por:
2SMOD
BAUD RATE - ^Frecuencia del oscilador64
Modo 3 : Se transmiten 11 bits a través de TxD o se
reciben 11 bits a través de RxD.
El formato de transmisión es :
1 bit de inicio, 8 bits de datos, Ibit de
paridad (programable) y 1 bit de parada.
La velocidad de transmisión está dado por:
34
2SMOD
BAUD RATE = — *(Timer 1 overflow rate)32
El puerto serial está controlado por un registro de
propósito especial de 8 bits conocido como SCON.
Registro de control del Puerto Serial (SCQN~) .
Este registro contiene los bits de selección del modo
de operación, además los bits de interrupción del puerto
serial y el bit de control del estado, del noveno bit de
datos (bit de paridad).
La figura 1.7 muestra la configuración del registro
de control del puerto serial.
SMO SM1 SM2 REN TES •RES TI RI |
FIGÜEA 1.7 Registro de Control del Puerto Serial.
SMO Bit más significativo de selección de modo.
SM1 Bit menos significativos de selección de modo.
35
La tabla 1.2 nos indica la selección del modo de
operación, mediante combinaciones de SM1 y SMO.
SM1
0
0
11
SMO
0
10
1
MODO
Modo 0
Modo 1
Modo 2
Modo 3
TABLA 1.2 Selección de modo de operación
SM2
REN
Bandera puesta en 1L por software para
deshabilitar la recepción de datos para los
cuales el noveno bit es O, en los modos 2 o 3 de
operación.
Puesta en 1L por software para habilitar la
recepción serial. Borrado (clear) por software
para deshabilitar la recepción serial.
TB8 Puesta en IL/Borrado por hardware para
determinar el estado del noveno bit de datos
transmitido en los modos de operación 2 o 3.
Los 8 bits de información se almacenan en el
SBUF y el noveno bit se almacena en TB8, es aquí
donde se accede a este bit, que es el bit de
36
paridad transmitido.
RB8 : Puesta en IL/Borrado por hardware para
determinar el estado del noveno bit de datos
recibido en los modos de operación 2 o 3.
Los 8 bits de información se almacenan en el
SBUF y el noveno bit se almacena en RB8, es aquí
donde se accede a este bit, que es el bit de
paridad recibido.
XI : Bandera de interrupción para transmisión.
RI : Bandera de interrupción para recepción.
1.8.4- INTERRUPCIONES
El microcontrolador S751H Isiene 5 niveles de
interrupciones con 2 estructuras de prioridad.
Consta de un registro para la habilitación de
interrupciones y de un registro de prioridad de
interrupciones.
de habilitación de
Este es un registro direccionable por bits, pues
tiene el control total sobre todas las interrupciones.
La figura 1.8 muestra la configuración del registro
de habilitación de interrupciones.
EA — ET2 ES ET1 EX1 ETO EXO
FIGURA l.ñ Registro de Habilitación de interrupciones.
KA IE.7 Deshabilita todas las interrupciones.
Si EA - O , ninguna interrupción será
reconocida. Si EA = 1 , cada fuente de
interrupción es individualmente habilitada
o deshabilitada, colocando o borrando su
respectivo bit de írscbiixración.
— IE.6 No implementado.
ET2 IE.5 Habilita o deshabilita la interrupción de
sobreflujo del timer 2 en el caso del
microcontrolador 8052.
ES IE.4 Habilita o deshabilita la interrupción del
puerto serial.
ET1 IE.3 : Habilita o deshabilita la interrupción por
sobreflujo del timer 1,
KX1 IE.2 : Habilita o deshabilita la interrupción
externa 1.
ETO IE.1 : Habilita o deshabilita la interrupción por
sobreflujo del timer 0.
EXO IE.O : Habilita o deshabilita la interrupción
externa O.
Registro de Prioridad de Inte-rrirpcioneB
Este es un registro también direccionable por bit. Si
el bit es O, la correspondiente interrupción tiene
prioridad baja, en cambio si el bit es 1, la
correspondiente interrupción tiene prioridad alta.
Se debe considerar que cuando está en proceso una
rutina de servicio a una interrupción, no podrá ser
interrumpida por otra que sea de más bajo o igual nivel.
Cuando interrupciones de un mismo nivel, interrumpen
simultáneamente, serán atendidas en el orden de prioridad
39
que existe para estos casos, éste orden de prioridad es el
siguiente:
IEO Interrupción externa O
TFO Interrupción de timer O
IE1 Interrupción externa 1
TF1 Interrupción de timer 1
RI o TI Interrupción del puerto serial.
La figura 1.9 muestra la configuración del registro
de prioridad de interrupciones.
1i — PT2 PS PT1 PX1 PTO
iPXO
FIGURA 1.9 Registro de Prioridad de ínter erupciones.
IP.7 : No implementado
IP.6 : No implementado
PT2 IP.5 : Define el nivel de prioridad del timer 2,
40
en el caso del microcontrolador 8052.
PS IP. 4 : Define el nivel de prioridad del puerto
serial.
PT1 IP.3 : Define el nivel de prioridad del timer 1.
PX1 IP-2 : Define el nivel de prioridad de
interrupción externa 1,
PTO IP.l : Define el nivel de prioridad del timer O.
PXO IP.O : Define el nivel de prioridad de
interrupción externa 0.
Registro de Estado de P-rncrpRm^ fPSW)
Este es un registro de 8 bits, los cuales pueden
cargarse desde o hacia el acumulador y que cumplen con la
función de informar sobre el estado de ciertos parámetros
de un programa, éste registro es direccionable por bit.
La figura 1.10 muestra la configuración del registro
de estado de programa.
41
CY AC FO RS1 RSO OV P
FIGURA 1.10 Registro de Estado de Programa.
CY PSW. 7 : Bandera de acarreo.
AC PSW.6 : Bandera auxiliar de acarreo.
FO PSW.5 : Bandera O, monitoreada por software, es
una bandera de estado definida por el
usuario.
RS1 PSW.4 : Bit 1 de selección de banco de registros.
RSO PSW.3 : Bit O de selección de banco de registros.
La tabla 1.3 nos indica la selección del banco de
registros, mediante combinaciones de KS1 y RSO.
RS1
0
0
11
RSO
0
10
1
BANCO
Banco 0
Banco 1
Banco 2
Banco 3
DIRECCIONES
OOH - 07H
08H - OFH
10H - 17H
18H - 1FH
TABLA 1.3 Selección del Banco de Registros.
42
OV PSW.2 : Bandera de sobrefino o.
— PSW.l : Reservado.
P PSW.O : Bandera de paridad. •
GAJPITUXJO
DI SESO DKL
El circuito que satisface el control de calderas ha
sido diseñado en base a tres etapas. La primera es la
concerniente a los circuitos de potencia con sus
respectivos Ínter faces, la segunda a los circuitos de
control o lógica digital y la tercera al circuito de
transmisión de datos a un computador personal.
2.1 DISEÑO DEL CI CUITO DE POTENCIA.
Los circuitos de potencia están relacionados con
niveles de corriente y voltaje relativamente altos,
difíciles de ser manejados por la etapa de control, por lo
que se requiere > de una adecuada interfaz y de elementos
actuadores apropiados. En el presente trabajo, son éstos
circuitos los encargados de accionar motores , válvulas
solenoides y transformadores. Debiendo destacarse el hecho
de que para su implantación práctica se podrían duplicar
por seguridad los dispositivos de accionamiento.
2.1.1 ACCIONAMIENTO DE MOTORES DE VENTILACIÓN
Este circuito está formado por dos secciones, la una
es la interfas y la otra es la que corresponde al elemento
44
de actuación que es el relé cuya función es la de activar
al motor.
4El interfaz es un optoacoplador, que está formado de
un diodo emisor de luz (LED) y un fototransistor. La
conducción o no del LED depende del estado que envía el
microcontrolador (bajo o alto respectivamente) y de la
configuración circuital adoptada. Un estado bajo en el
cátodo del LED lo polariza directamente provocando de ésta
manera la emisión de una señal luminosa al fototransistor,
de modo que éste conduce. Un estado alto en el cátodo del
LED por el contrario no permite la emisión luminosa y
corta al fototransistor impidiendo así su conducción; la
explicación asume la configuración en ánodo común.
La otra sección que está compuesta por el relé es
controlada por la sección anterior, ya que la conducciónN.
*\l fototransistor permite que la bobina del relé se
energice, cerrando sus contactos y la consecuente
activación del motor.
Debido a que el transistor actúa como un interruptor
(SI/NO) se debe conseguir el estado de saturación o corte
t&del mismo, para ello es necesario controlar la cantidad de
luz emitida por el LED, limitando la corriente directa del
diodo emisor, mediante un resistencia conectada en serie
45
con éste dispositivo, cuyo valor se calcula de la
siguiente manera:
Dado que el elemento de acoplamiento óptico g.ne se
seleccionó es el ECG 3041, cuyas características
eléctricas son:
- Corriente máxima en el LED 60 mA.
- Corriente máxima de colector en el
fototransistor 100 mA.
- Voltaje de polarización utilizado para la
etapa de control.Vcc = 5 V.
Pero3 en base a las curvas características dadas por
el fabricante se puede establecer gue se tiene una
incidencia luminosa adecuada en el fototransistor con una
corriente en polarización directa del LED de 10 mA. para
un voltaje de 1.6 V, a
Entonces:
R - (Vcc - VLED) / I
i GPTOELECTRONICS DESIGNER'S CATALOG, pgs. 46 - 49,Hewlett Packard, 1980, USA.
46
R = (5 V - 1.6 V) / 10 mA
R = 340 ohm.
i "" -|R - 330 ohm.
u íValor normalizado
La figura 2.1 indica el circuito utilizado para el
accionamiento de los motores de ventilación.
2.1.2 ACCIONAMIENTO DE TRANSFORMADORES, VÁLVULAS
SOLENOIDES Y BOMBA DE AGUA
Los circuitos para poner en funcionamiento a los
transformadores, válvulas solenoides y bomba de agua son
los mismos que el circuito de accionamiento del motor de
ventilación; es decir, están controlados mediante relés,
los que a su vez son activados desde sus correspondientes
fototransistores al recibir la orden del microcontrolador
(un estado bajo).
Los valores de las resistencias que limitan la
corriente de los fotodiodos R2, R3, R4, R5, se determinan
de igual manera que en el caso anterior.
La figuras 2.2, 2.3, 2.4 y 2,5 indican los circuitos
47
de accionamiento del transformador, de las dos válvulas
solenoides y de la bomba de agua respectivamente.
2.1.3 CIRCUITO DE APERTURA Y CIERRE DEL DAMPER
Debido a que el motor que permite la apertura y
cierre del damper tiene doble sentido de giro, el circuito
que se utiliza para controlar este proceso está compuesto
por dos optoacopladores y consecuentemente dos relés, es
decir, dos circuitos de los que se ha explicado
anteriormente.
El un circuito activa al motor de modo que gire en
sentido de apertura del damper3 en cuanto exista la orden
del microcontrolador (estado bajo en el cátodo del
fo'todiodo), de forma similar el otro cicuito activará al
motor en el otro sentido de giro o cierre del damper una
vez que el microcon~trrolador ha recibido la indicación de
que se ha cumplido la etapa de apertura.
Los valores de las resistencias R6 y R7, cuya función
es limitar la corriente en los LED se calcula de igual
forma que en los casos anteriores.
La figura 2.6 indica el circuito que permite la
apertura y cierre del damper.
Rl
-+-1
2 V
.
110
-WE.HTILA.Pv7T>
2.1
C
ÍRC
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6"D
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CC
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ACCIONAMIENTO DE MOTORES Y VÁLVULAS
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
T±tl«ACCIONAMIENTO DE MOTORES Y VÁLVULAS
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ACCIONAMIENTO DE LA DAMPER
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51
2.1.4 COMANDO DE ENCENDIDO Y APAGADO
El encendido del equipo se lo realiza en dos partes,
la primera que consiste en energizar el equipo, ésto se lo
hace mediante el pulsador ON/OFF,,que está ubicado a la-
entrada del transformador.
La segunda parte es la que permite el arranque de la
caldera, dependiendo del modo de operación que se escoja.
Asi cuando se escoge el modo manual, la caldera arranca
únicamente cuando el operador acciona el pulsante de
arranque manual, si éste pulsante no es accionado, la
caldera permanece apagada, esperando éste comando.
Si se escoge el modo automático en cambio, la
caldera arranca sin la necesidad de la intervención del
operador; por lo tanto bajo la acción del equipo
electrónico de control.
De acuerdo a la explicación anterior, el apagado del
equipo está relacionado con la secuencia de encendido,
pues es necesario apagar la caldera en primer lugar, para
luego desenergizar al equipo completamente.
El apagado de la caldera puede darse por dos
circunstancias, la primera cuando se produce una situación
52
peligrosa y hay el accionamiento de una alarma, éste
apagado se realiza automáticamente sin necesidad de la
asistencia del operador, la otra se refiere a la
finalización de la jornada de trabajo o funcionamiento de
la caldera, ésta indicación la da el operador al presionari
el interruptor de apagado.
La desenergización del equipo se lo hace manualmente
a través del conmutador ON/OFF.
2.1.5 SEÑALIZACIÓN
Para el control electrónico de calderas se ha
determinado los siguientes elementos de señalización:
— Selección de modo de operación.
Indica el modo de -operación de la caldera -que ha sido
escogido por el operador, ésto es automático o manual, el
indicador luminoso correspondiente permanecerá encendido
mientras dure la jornada de funcionamiento de la caldera,
— Indicador luminoso de arranque manual.
Se enciende cuando el operador acciona el pulsador de
arranque manual, iniciando de ésta manera el
funcionamiento de la caldera en éste modo de trabajo.
— Indicadores luminosos de presión y temperatura.
Se encienden dependiendo de la selección que haga el
operador para sensar cualquiera de las dos variables.
— Señal de espera.
El indicador luminoso de espera se enciende para
determinar que la caldera está en los tiempos de prepurga
y postpurga.
- Indicadores luminosos de alarma.
Se encienden cuando se produce una condición
peligrosa en el 'funcionamiento de la caldera, por lo que
se ha incluido indicadores luminosos para los siguientes
controles: nivel de agua, presencia de llama, control de
apertura y cierre de la damper y control de sobreniveles
de presión o temperatura.
—Indicador luminoso de apagado.
Se enciende cuando el operador acciona el interruptor
de apagado de la caldera.
54
Los circuitos para los indicadores luminosos fueron
diseñados de acuerdo a lo que se indica en la figura 2.7,
donde el cálculo de las resistencias de la R8 hasta la R17
es el siguiente:
Vcc = I.R + Vd + VOL
Donde:
I corresponde a la corriente de salida en bajo
máxima, que para tecnología TTL schotkey de bajo
consumo es 10 mA.
VOL corresponde al voltaje de salida en bajo de l a
misma tecnología. 2
Por lo que:
R = (Vcc - Vd - VoxJ/ I
R = (5 - 1.6 - 0.2)V / 10 mA.
R = 320 ohm.
R = 330 ohm.
Valor normalizado
2 TTL DATA BOOK, capítulo 3, TTL Devices, pgs. 3-527 a 3-531, Texas Instruments, USA.
u?Í£ ir ir 3r ñr
Y7
G2B
Y6
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Titl
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
SEÑALIZACIÓN
Docum
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h<
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Ül
56
2.2 DISEÑO DEL CIRCUITO DE CONTROL
El circuito de control puede esquematizarse según lo
muestra el diagrama de bloques de la figura 2.8.
SEÑALES CE
IRANSDUCTORESINDICACIÓN
ENDISPLñV
A
r
8751K
MICROCONTRQLADOR
,
f INIESFAS
SEEIñL
]
CQMPUTñDOB
PESSONflL
V
DEPOTENCIÓ
TTi IV
CIRCUITODE
POTENCIAA LOS
CIRCUITOS
FUENTEDE
PODES
FIGURA 2.8 JDiagrama de bloques del circuito de control
57
2.2.1 DISEÑO DE LA FUENTE DE PODER
La fuente de poder que fue necesario diseñar, entrega
dos voltajes de polarización, uno para la etapa de control
( 5 V.)> y otra para la etapa de potencia ( 12 V.)r
La figura 2.9 indica el diseño de la fuente de poder,
la misma que está conformada por:
1.- Rectificador de onda completa,
2.- Filtro para el rizado.
3.- Reguladores de voltaje para 5 V. y 12 V.
El rectificador de onda completa, es tipo puente, con
una capacidad de corriente de 2 amperios, el C.I.
utilizado es el RS205L.
El filtro ' de rizado se lo hace mediante la
utilización de capacitores, cuyo dimencionamiento es:
El voltaje de rÍ2;ado de la fuente está dado por:
/4fC
3 R.BOYLESTAD, Electrónica Teoría de Circuitos, capitulo14, Gis. Lineales Reguladores (Incluyendo filtros y fuentes depoder), pg. 573, Prentice Hall.
i.3 rüEUYE DÉ
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FUENTE DE PODER
&ocum«rvt Run
i of
en CD
59
Donde:
Ido= es la corriente de carga
f: es la frecuencia normal de la red (60
Ha. )
C; es el capacitor de aliaado ( filtro)
Para V^ < 1 V.
C = Ido /4fVx.P
C - 1.5 A./ 4(60)(1)
C = 6250 uF
Por lo que. se puede escoger un valor normalizado de
capacitor, éste es:
C - 6300 uF
En cuanto se refiere a los reguladores, se utiliza el
iC.I. LM7805, que es un regulador positivo de 5 V. para la
etapa de control y el C.I. LM7812 que es un regulador
positivo de 12 V. para la etapa de potencia.
Los reguladores de voltaje fióos tienen un voltaje no
regulado aplicado a la entrada del C.I. y depende de este
voltaje el que se mantenga el voltaje regulado deseado a
la salida. . Para el caso del regulador LM7812 se
60
recomienda un voltaje no regulado mínimo a la entrada de
14.6 V. y para el LM7805 un voltaje de 7.3 V. *
Otra característica de los reguladores utilizados,
que cabe destacar es que permiten .el manejo de corrientes
de hasta 1.5 A.
Además del diseño puede observarse, que la fuente
para la etapa de control ( fuente de 5 V.) se obtiene de
una derivación de la fuente de la etapa de potencia (12
V.)> ésta derivación nace una vez que el voltaje que
proviene del transfomador ha sido rectificado y filtrado,
donde se asegura que se cumple con el requerimiento de
voltaje no regulado a la entrada del C.I. LM7805.
El dimensionamiento del transformador, está
condicionado a lo explicado anteriormente y se utilizará
uno con las siguientes características:
Relación de voltajes entre el primario y secundario es
V;p /Vs = 110 /1Í5 V.
4 R. BOYLESTAD, Electrónica Teoría de Circuitos, Capítulo14, Gis. Lineales Reguladores (Incluyendo filtros y fuentes depoder), pag. 597, Prentice Hall.
61
El consumo máximo de ponencia es:
P = V.I = 15V*2A = 30 VA.
2.2.2 SELECCIÓN DE SEÑALES Y CONVERSIÓN
ANALÓGICA/DIGITAL
La selección de las señales provenientes de los
transductores se la hace desde el microcontrolador3 las
mismas que posteriormente son digitalizadas, mediante la
utilización del circuito integrado ADC 0809, que es un
conversor de 8 bits de tecnología CMOS y del tipo de
aproximaciones sucesivas, compatible para el trabajo con
microcontroladores ñ, que además facilita la selección
de las señales, ya que tiene incluido un multiplexer para
8 canales analógicos, por lo que el proceso de selección y
conversión analógico/digital, se lo hace en un solo
circuito integrado .
Las características fundamentales de éste circuito
integrado se presentan en los anexos.
La figura 2.10 indica el diagrama de bloques de
s DATA CONVERSION/ADQUISITION, Data Book, capítulo 5,Analog to Digital Converters, pgs. 5.21 - 5 - 44, NationalSemiconductor Corporation, Santa Clara California.
62
selección de señales y conversión analógica/digital.
SEHñLESDE
TRñHSDUCTORES
SELECCIÓN ¥COHUERSION
fiNflLQGO/DIGIIftL
_V
HICROCQNTROLADOR
FIGURA 2.10 Diagrama de bloques de la selección y
conversión A/D
Dado que el C.I. ADC 0809 tiene la facilidad de
manejar 8 señales analógicas, necesita 3 entradas de
selección, en el presente trabajo se utilizan 2 canales
del nrultiplexer, el uno para la señal de temperatura y el
otro para la señal de presión, además debido a que el
acceso de 1-as dos señales es independiente se necesitan
dos entradas de selección.
En el modo manual de operación de la caldera, la
selección de entradas la hace el operador, desde el
tablero de control, ésta información ingresa al
microcontrolador por los pines 2 y 3 del puerto 3, que a
su vez van a las entradas de selección AO y Al del
conversor A/D. En cambio en el modo automático de
63
operación la selección de entradas se lo hace sin
necesidad de la participación del operador, a través de
los pines 2 y 3 del puerto 3 del microcontrolador.
Los datos en binario obtenidos de la conversión , se
ubican en los pines de salida del converscr, para luego
ingresar al microcontrolador por los 8 pines del puerto O,
luego de pasar por un buffer.
El circuito ADC0809 requiere de una señal de reloj,
la misma que puede ser generada mediante la utilización de
una resistencia y un condensador conectados a un Schmitt
trigger. s
La figura 2.11 indica el circuito de reloj del
conver sor A/D.
74LS14
FIGOEA 2.11 Circuito de reloj del conversor A/D
6 LINEAR DATA BOOK, capítulo 8, A to D, D to A, pag.8.45, National Semiconductor Corporation, Santa ClaraCalifornia.
64
Donde la frecuencia del reloj está dado por:
= I/ 1.1 RC
= 500 KHz
ésto es:
Si R = 10 Kohm
C ~ 181.8 pF.
Si se escoge un valor normalizado de
C = 220 pF
El valor de la resistencia es ;
R = 8.2 Kohm
La figura 2.12 muestra la interconexión de los los
elementos ctue intervienen en el proceso de selección de
las señales y la conversión analógica/digital.
2.2.3 CIRCUITO MICROCONTROLADOR
El circuito microcontrolador C.I. 8751H3 es el
elemento fundamental del control electrónico disenado,
pues a él llega toda la información, sea de la caldera o
externamente del operador, para posteriormente ser
CONVERglóH
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Titl.
CONVERSIÓN ANALÓGICA DIGITAL
2.Í2
en Oí
66
procesada mediante el programa (software) grabado en la
memoria EPHOM interna del microcontrolador y ejecutar las
acciones que determinan el buen funcionamiento de la
caldera.
i
La interrelación del microcontrolador con los demás
elementos que componen el control se la puede observar de
manera esquemática en el diagrama de bloques de la figura
2.13.
La información digitalizada de las señales de presión
o temperatura ingresan al microcontrolador por los 8 pines
del puerto O, pasando previamente por un buffer (C.I.
74LS244), debido que los pines del O al 5 de éste puerto
también se los utiliza para el circuito de señalización y
para el circuito de detección de fallas, también pasando
por su respectivo buffer. La habilitación de los buffers
está correctamente sincronizada a través del
microcontrolador.
El puerto 1 es utilizado para el envío de los datos
en código BCD, los mismos que van a ser mostrados en los
displays, también se utiliza los pines 0,1 y 2 de éste
puerto como entradas, para el ingreso de las señales
externas que envía el operador. De la misma forma que con
el puerto O, éstas señales que ingresan o salen del
67
SEÑALES
OTEENflS
SStóLES DETRfiNSDliCTOfiES
SENfiLIZñCION
BUíTEK 4
BUÍTEK 3
FIGURA 2-13 Interpelación del microcontrolador con los
demás elementos
microcontrolador, pasan por buffers sincronizados o
habilitados adecuadamente.
El puerto 2 es utilizado para el envió de información
68
al interfas del circuito de potencia, estados alto o baoo
que llegan a los optoacopladores, sin necesidad del
concurso de ningún otro elemento.
El pin 7 del puerto 2 es utilizado para el ingreso de
información de las fallas que se pueden producir en el
funcionamiento de la caldera, previamente ésta información
pasa por un multiplexer de 8 entradas a 1 salida (C.I.
74151), donde mediante el control del software se
seleccionan las entradas cuyo contenido es enrutado al pin
7 del puerto 2.
Los pines del puerto 3 son utilizados de manera
indistinta, asi:
- Los pines 2 y 3 se utiliza para controlar la
selección de las entradas al conversor
análogo/digital.
- El pin 6 es utilizado para la habilitación de
los buffers. En la figura 2.14 se indica el
control de los buffers.
- El pin 7 es utilizado para el control de apagado
del equipo.
2.2.4 CIRCUITO DE DISPLAYS
Una ves transformado el dato de temperatura o presión
69
a código BCD mediante software en el microcontrolador, se
lo enruta por el puerto 1 al circuito de displays.
Este circuito consta de un decodif icador de BCD a 7
segmentos (C.I. 74LS47), de tres displays de configuración
ánodo común , para las unidades, decenas y centenas
respectivamente .
La conexión entre las salidas de los segmentos del
C.I. 74LS47 y los segmentos de los displays, se lo hace a
través de resistencias limitadoras de corriente, cuyos
valores se calcula de la siguiente manera:
Vcc = I.R + VSEQ + VcEa^t + VOL
R = (Vcc - VSEQ - VcEe^t - VOL )/I
VSEG = 1.6 V.
I = 10 mA.
R - (5 - 1.6 - 0.2 - 0.5}V./10 mA.
R = 270 ohm
Valor normalizado
70
Para habilitar los tres dígitos del display se
utiliza el C.I. 74LS139 que es un demultiplexer de 2 a 4
líneas , el mismo que permite ir habilitando
secuencialmente todos los dígitos en función del contador
constituido por dos líneas de entrada que llegan del
microcontrolador .
Las salidas del demultiplexer se conectan cada una a
través de resistencias de limitación (R25, R26, R27) a las
bases de los transistores PNP (Ql, Q2 , Q3) que funcionan
en corte o saturación según se ponga un nivel alto o bajo
respectivamente en la base del transistor, el valor de
estas resistencias de limitación se calcula de la
siguiente manera:
VCC - R.I 4- VBEae,-b 4-
R = (Vbc - VEEaa-fc - VOZ*) /I
R = (5 - 0.7 - 0.5)/8 mA.
R - 470 ohm.
Valor normalizado
La figura 2,15 indica el circuito de displays.
U1D
74LS244
Ibuf f«r~ TI
74LS244
lbuff«r- 41
74LS244
lbuff«r
Ibuf T
IFlOJRft 2.14
CIRCUITO &E HABILITACIÓN DE BUFFER51
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Titl<
HABILITACIÓN DE BUFFERS
5lx«
A
of
Ull U12A
A
YO
Y2
G
Y3
_R1S-R24
R25
^
i R26
rn
*R2
7
r"
it
*
r
^
2.15
&E
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CIRCUITO DE DISPLAY
:ocum*h i: Numb«r
24, 1992 tShW
of
73
2.3 CIRCUITO DE TRANSMISIÓN DK "DATOS
Para el diseño del circuito de transmisión de datos a
un computador se aprovecha la facilidad que ofrece el
microcontrolador 8751H, que es la de tener incorporado un»
puerto serial full dúplex para manejar las comunicaciones
seriales. El carácter llega al microcontrolador a través
del pin 10 y el que sale lo hace por el pin 11 del
microcontolador,
Para que se establezca la comunicación es necesario
de la concurrencia de un interfaz, que está compuesto por
el circuito integrado MAX232, el mismo que permite adaptar
los niveles de voltaje CMOS ( 9 V.) a niveles TTL ( 5 V.),
que usa el microcontrolador, tanto para las señales de
entrada como para las señales de salida.
El circuito integrado MAX232, consta de dos
transmisores y dos receptores del bus serial, y permite
generar los voltajes de la interfaz serial (9 V.), a
través de capacitores externos con una fuente de
alimentación de 5 V.
La figura 2.16 indica el circuito del MAX232 con los
74
componentes recomendados por el fabricante.
-H/C4
.03^ 1i
f]a3
+ 4
5G73
U
ci+ VAXv+[Ci- GM5
C2+ TiOülRÍIN
C2- R10U7V- T1INT20UT T2INR2IN R20U1
MPX232_S?3)
&14
K
13 .12.11aa:_9
r+
vc
FIGURA 2.16 Circuito Integrado MAX232
Donde:
co
Cl
C2
C3
C4
= 10 uF.
= 10 }jF.
= 10 uF.
= 10 uF.
= 10 nF.
6.3
16
16
6.3
V
V
V
V
La interconexión de todos los diseños explicados
anteriormente se encuentra en el circuito global? el mismo
que se presenta en los anexos.
7 MAXIM, RS232Integrated products, USA.
Drivers/Receivers, pag. Maxim
DI SKÍ30 DEL SOFTWARE
3.1 PROGRAMA PRINCIPAL
El programa principal consta de
cuatro partes básicamente tal como se indica en el
diagrama de bloques de la figura 3.1.
El primer bloque es el que se refiere a la
programación de las condiciones iniciales donde consta: la
inicialiaación del microcontrolador, control de nivel de
agua inicial, control de presión inicial y selección de
modo de operación, sea manual o automático.
El segundo bloque se refiere al encendido de la
caldera, a cuyo efecto se debe cumplir un tiempo de
prepurga y posteriormente el arranque del quemador.
El tercer bloque contiene el 'control de operación de
la caldera, donde se hace un control de límites para la
presión, temperatura, nivel de agua, control de llama y
control de transmisión de datos ' al terminal del
computador, sea en modo de operación manual o automático.
INICIOV /
CQNTHOL
CE
CONDICIONES
INICIALES
CONTROL
DE
ENCENDIDO
CONTEOL
DE
OPEEñCION
CONTROL
DE
FINñLISfiCION
76
FIGURA NO 3.1 Diagrama de bloques del programa principal
El cuarto bloque contiene el control de finalización
de la operación de la caldera, cuyo objetivo es detectar
77
la orden de finalización y emitir los comandos necesarios
para cumplir con un tiempo de postpurga ,el apagado de la
caldera y de reinicializar al microcontrolador,
A continuación se detallará los procesos dei
programación de que constan cada uno de los bloques
mencionados.
3.2 CONTROL DE CONDICIONES INICIALES
Esta primera parte del control es de mucha
importancia por seguridad, ya que en el arranque de la
caldera es necesario que se cumpla con los requerimientos
de nivel de agua y de presión iniciales. En caso de que
estas condiciones no se cumplan el microcontrolador se
quedará en un lazo cerrado de chequeo, dotando de ésta
manera de un control de seguridad hasta que se alcancen
los niveles satisfactorios.
La figura 3.2 muestra el diagrama de flujo del
control de condiciones iniciales.
78
CONTHOL
BE
NIVEL DE AGUA
COHTfíOL
DE
PEES I OH INICIAL
SELECCIÓN
DE
MODO MAHUAL
O AUTOMÁTICO
FIGURA NQ 3.2 Secuencia de control condiciones iniciales
3.2.1 SUBRUTINA DE CONTROL INICIAL DE NIVEL DE AGUA
Como se había explicado en el capitulo I el control
de nivel de agua se lo hará por el método de electrodos,
en éste oaso se requiere que el nivel de agua llegue al
mínimo requerido para que se pueda encender la caldera,
ésto es, que el electrodo más largo conduzca y se pueda
detectar una señal de voltaje.
79
Esta subrutina se encarga de seleccionar la entrada 2
del multiplexer, que corresponde a la señal del electrodo
más largo (mínimo nivel de agua) y de enrutar ésta señal
al pin 7 del puerto 2 del microcontrolador.
La tabla 3.1 indica el método de selección de
entradas al multiplexer y la asignación de cada una de
ellas, para ésto se utilizan los pines 0,1 y 2 del puerto
O como salidas para el control de las entradas de
selección del multiplexer.
c
0
0
0
0
111
1
B
0
0
110
0
1
1
A
0
1
0
10
10
1
Y
DO
DI
D2
D3
D4
D5
D6
D7
ASIGNACIÓN
Nivel máximo agua
Nivel medio agua
Nivel mínimo agua
Fotoresistencia
Apertura de damper
Cierre de damper
Control de apagado
Sin uso
TABEA 3.1 Selección de entradas al multiplexer
Si ésta señal que ingresa al pin 7 indicado, señala
que no se ha establecido la conducción entre los
electrodos (O lógico), se deberá encender la alarma de
80
nivel de agua por un tiempo de 30 segundos, ' para
inmediatamente después accionar la bomba de agua hasta que
los electrodos establezcan conducción, es decir hasta que
la señal sea 1 lógico, en éste caso retornará al siguiente
paso del proceso de control de condiciones iniciales.i
La figura 3.3 indica el diagrama de flujo del
control inicial de nivel de agua.
3.2.2 SUBRUTINA DE CONTROL INICIAL DE PRESIÓN
Esta subrutina se encarga de seleccionar la entrada
al conversor analogico-digital que corresponde a la
presión, para luego habilitar el buffer de ingreso de
datos al puerto O del micrpcontrolador. Una vez obtenido
el dato de presión se verificará si éste es menor o igual
a 20 PSI, que en hexadecimal equivale a 14H, en ésta
situación el proceso puede continuar, caso contrario se
comprobará si éste valor es mayor o igual al limite máximo
de presión (130 PSI.)? en cuyo caso activará la alarma de
presión por un tiempo de 30 segundos, luego llamará a la
subrutina de postpurga y volverá a un nuevo chequeo de
presión inicial hasta que el valor se ajuste al mínimo
inicial requerido para el arranque de la caldera.
SELECCIÓN DE |ENTRADA AL HUX 1DE ELECTRODO 3 |
I
SI /CONDUCEX NOELECTRODO
3?
SELECCIÓN DEENTRADA AL HÜXDE ELECTRODO i
si XCONDUCE\OELECTRODO
i?
1 CERRARI SOHBA DEi AGUA
RETORNE
fiLASHAPOR NIVEL
DE AGUA
ALñRHA
ESPERARi 38I SEGUNDOSi
BOMBA DE íAGUA i
1 ESPERAR! 10i SEGUNDOS if
FIGURA NO 3_3 Diagrama de flujo de corrfcrol inicial de
nivel de agua
81
82
Si la lectura de presión obtenida está entre el
mínimo inicial y el máximo (20 - 130 PSI.), regresará para
hacer un nuevo chequeo de presión inicial.
La figura 3.4 indica el diagrama de flujo de control<
de presión inicial.
3.2.3 SUBKOTINA DE SELECCIÓN DE MODO DE OPERACIÓN
Esta subrutina es la que se encarga de la selección
del modo de operación, sea éste manual o automático, para
éste cometido se utilizan los pines O y 1 del puerto 1 del
microcontrolador.
En primer lugar es necesario habilitar el buffer de
switches, de modo que si se envia un cero al pin O (Pl.O)
mediante el -switch 1? el modo de operación será automático
y si a través del switch 1 se envia un OL al pin 1 (Pl.l)
el modo de operación será manual.
Además esta subrutina provee de un tiempo adecuado de
decisión al operador en el caso de que cambie de opinión
al escoger el modo de operación.
La figura 3.5 indica el diagrama de flujo de
selección de modo de operación.
i ij SELECCIÓN DE i
ENTKADACORRESPONDIENTE
A PRESIÓN
1 ADQUISICIÓN DE "
83
FIGURA NO 3.4 Diagrama de flujo del control inicial de
presión
84
AUTOMÁTICO /MANUAL \Lv y x\M S
\
T
TIIHFO
DE
DESICION
v
AUTOMÁTICO X^fiNUAL\LC 0 )
j \ flUTOM y
^S
,.?
FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO
AUTOMÁTICO MANUAL
FIGURA NQ 3.5 Diagrama de fluáo de selección del modo de
funcionamiento manual o automático
85
3.2.3.1 SUBRUTINA DE MODO DE OPEEACION MANUAL
Esta subrutina consta de cuatro etapas, la primera se
encarga del arranque manual del quemador, ia segunda de
seleccionar las entradas sea de presión o temperatura, la
tercera de hacer un control de limites para la entrada
seleccionada, de nivel de agua y de que el quemador
permanezca prendido y la cuarta etapa se encarga de
chequear si se finaliza la operación de la caldera para
ejecutar la instrucción de apagado.
La primera etapa mediante el accionamiento del switch
4 que envia un OL al pin 2 de puerto 1 (P1.2) del
microcontrolador, indicará que el operador inició la
operación de la caldera, llamando a la subrutina de tiempo
de prepurga y luego a la subrutina de arranque del
quemador, que serán explicadas más adelante.
La segunda etapa es la selección manual de entradas,
que se lo hace mediante el accionamiento de los switches 2
y 3 según la siguiente combinación:
86
SWITCH 2
0
1
0
1
SWITCH 3
0
0
11
ENTRADA
PRESIÓN
TEMPERAT .
LIBRE
SIN USO
TABLA 3.2 Selección de entradas en modo manual
En esta etapa el operador está obligado a escoger una
de las entradas, pues en caso contrario el programa se
quedará en un lazo cerrado hasta que se cumpla éste
requisito.
En la tercera etapa se habilita el buffer de ingreso
de datos, para con estos valores hacer el control de
limites y la transformación de éste valor a código BCD
para su posterior indicación en displays en el caso de
presión o temperatura.
Luego llamará a la subrutina de control de nivel de
agua pero en este caso cuando la caldera está en
funcionamiento. Para la verificación de que el quemador
permanece prendido se llama a la subrutina de chequeo de
fotoresistencía.
La cuarta etapa se encarga de deshabilitar el buffer
de ingreso de datos y de habilitar la entrada del
87
multplexer correspondiente al switch 5 que es el de
control de apagado, para luego llamar a la subrutina de
finalización y apagado.
En la figura 3.6 se presenta el diagrama de flujo de
la subrutina de control de modo de operación manual.
3.2.3.2 SUBRUTINA BE MODO DE OPERACIÓN AUTOMÁTICO
Esta subrutina es muy similar a la subrutina de modo
manual de operación, pues consta de las mismas etapas, con
la diferencia de que en éste caso se habilita el buffer de
ingreso de datos a cambio del buffer de switenes, además
en la segunda etapa que es la de selección de entradas3 en
éste caso se lo hace de manera automática, seleccionando
en primer lugar la entrada de presión para luego
seleccionar la entrada de temperatura, el cambio de
entrada se realiza cuando los contadores (RS y R5 del
banco de registros 0) decrementan hasta cero.
Las * otras etapas cumplen las mismas funciones que ya
se explicaron en puntos anteriores.
La figura 3.7 nos indica el diagrama de flujo de la
subrutina de control de modo de operación automático.
88
HABILITARBUFFER DESWITCHES
ACCIONAMIENTO
MANUAL
PRESIÓN
H A B I L I T A R BUFFERDE
INGRESO DE DATOS
TIEMPODE
PREPURGfi
ARRANQUEDEL
QUEMADOR
SELECCIÓNDE
ENTRADAS
-f 2
TEMPERATURA
(HABILITAR BUFFER II DEi INGRESO D£ DATOS |1 i
CONTROL DE RANGODE OPERACIÓNPfiRñ PRESIÓN
CONTROL D£ RANGO jDE OPERACIÓN j
PARA TEMPERATURA Ji
TRANSFORMACIÓNDEL UALOR
ñ BC»
MOSTRflREN
BISPLAV
| CONTROLAR ji EL I
HIUEL DE AGUA ¡! 1
89
1 CHEQUEO ij CE II FOTORESISTEHCIA ¡I I
FINALIZACIÓN¥
ñUTOAPAÜAJJOL
BE3HABILITARBUFFER BE
IN3RESO SE DATOS
FIGURA NQ 3.6 Diagrama de flujo del control
funcionamien'to en modo manual
de
90
TIEMPODE
PSEPURGA
ABRONQUEDE
QUEMADOS
CONTROLDE
HIUEL DE AGUA
CHEQUEODE
FOTORESISíENCÍA
SELECCIÓN DEENTRADA DE
PRESIÓN
• '
PRENDERINDICADOR DE
PRESIÓN
• '
INICIALIZAR
CONTADORES
t.T
CONTROL DE RANGODE FUNCIONAMIENTO
PARA PRESIÓN
T
TRANSFORMACIÓNDEL VALOR
A BCD
f
j MOSTRARI EN
DIS7LAY
7
i DECREHENTARi1 CONTADORESI
f
NO / "N. SI
1s~©
í 3
CONTROLDE
NIUEL DE AGUA
91
CHEQUEODE
FOTOHESISTENCIA
1 SELECCIÓN DE it ENTRABÓ DE Í{ TEMPERATURA |i "_ i
PRENDER !INDICADOR DE !
TEMPERATURA i
i INICIALI -ZAR Ii 1i CONTADORES I1 i
F
7
! CONTROL DE RANGOi DE FUNCIONAMIENTOi PARA TEMPERATURAi 1
?
TRANSFORMACIÓNDEL UALOR
A BCDí
T¡ . i¡ RQSTRAR j
EN 1| DISPLAV i1 1
1
i 5ECREHENTAR i
j CONTAiX)RES i
?
XXNO / N. SIf i~AMT - m >,
?
SI / X. NOi L HlTHuH/ J)
T x / T1 F I N A L I Z A C I Ó N j í 4i v i v_i AUTOAPAGADO ¡¡ 1
FIGURA NO 3.7 Diagrama de flujo del control de modo de
operación a-atiomático
92
3.3 SÜBRÜTINA DE TIEMPO DE PREPÜRGA Y PQSTPORGA
Debido a que los procesos que tienen que cumplirse
* para la prepurga y postpurga son los mismos, las
subrutinas que controlan dichos procesos también son
iguales.
Esta subrutina se encarga de encender el ventilador,
i para éste cometido se utiliza el pin P2.O (pin O delSfr
puerto 2), donde se coloca un OL, encendiéndose además la
luz indicadora de tiempo, luego abre el damper
completamente para que el ingreso de aire sea mayor, de
modo que se pueda realizar correctamente la eliminación de
los residuos del interior de la caldera. Para hacer el
control de que efectivamente ingresa mayor cantidad de
aire existe una subrutina que cumple con ésta función, la
misma que se verá más adelante. En ésta situación deberá
permanecer un tiempo de 50 segundos que es el tiempo queiJ recomiendan ios fabricantes de las calderas, para luego
apagar la luz indicadora y regresar el damper a la
posición inicial.
Las figuras 3.8 y 3.9 muestran los diagramas de las
. subrutinas de tiempo de prepurga y postpurgafc
respectivamente.
ENCENDER
EL
VENTILADOR
ENCENDER
LUZ DE
ESPERA
HABRIR
EL DflMPEK
COMPLETAMENTE [¡
CONTROL
DE INGRESO
DE AIRE
i
i ESPERAR
í 53 SEGUNDOS
93
APAGAR
LUZ DE
ESPERA
íREGRESAR A
i POSICIÓN INICIAL
i EL DñMPER
i RETORNO i
FIGURA NO 3.8 Diagrama de fluoo de la 3-ubr-u.tina de tiempo
de prepurga
r
ENCENDER
EL
VENTILADOR
ENCENDED
LUZ DE
ESPERA
HAERIR
EL DAMPER
COMPLETAMENTE
CONTROL
DE INGRESO
DE AIRE
ESPERAR
58 SEGUNDOS
LUZ DE
ESPESA
REGRESAR A
[POSICIÓN INICIAL
I EL DAHPER
RETORNO\
94
FIGURA N2 3.9 Diagrama de flujo de la s"abru"tina de tiempo
de postpiírga
95
3.4 SÜBROTTNA DE ARRANQtTK DKT. QUEMADOR KN BAJO TOEGQ
Esta subrutina tiene a su cargo el arranque de la
válvula solenoide 1 y del transformador de ignición, para
ésto se utilizan los pines 2 y 1 del puerto 2
respectivamente, en los cuales se coloca un OL para dicho
accionamiento, se establece un tiempo de espera de 15
segundos y se llama a la subrutina de chequeo de
fotoresistencia, para luego de 30 segundos apagar el
transformador y arrancar la válvula solenoide 2, con el
damper en posición de alto fuego.
La figura 3.10 ilustra el diagrama de flujo del
arranque del quemador.
3.5 SUBRUTINA DE CONTROL PE LIMITES DE PRESIÓN Y
TEMPERATURA
Esta subrutina está desarrollada de forma general de
modo que permite hacer el control de limites para presión
y temperatura.
Los limites con los cuales se ha determinado el
trabajo de la caldera en éste caso, son los que se indican
en la tabla 3.3.
ARRANQUE i
1 SOLENOIDE i !i 1í ¥ TRANSFORMADOR it Íi J
96
ESPERAR
15 SEGUNDOS
j CHEQUEAR j
i FOTORESISTENCIA iJ
ESPEJAR
30 .SEGUNDOS
APAGAR
TRANSFORMADOR
ARRANQUE
SOLEHOIDE 2
ESPERAR
15 SEGUNDOS
CHEQUEAR |I
FOTORESISTENCIñ i
RETORNE j
FIGÜHA NO 3.10 Diagrama de flujo del arranque del quemador
97
LIMITE
MÍNIMO
MÁXIMO
PRESIÓN
80 PSI
130 PSI
HEX.
50 H.
82 H.
TEMPER.
166 C
180 C
HEX.
A6 H.
B4 H.
TABLA 3.3 Límites de presión y Temperatura
Luego de la determinación de la entrada, ésta
subrutina se encarga de almacenar los límites en
localidades de memoria.
Para ésto se selecciona el banco O de registros,
según lo explicado en el capítulo I, en el registro R3
cargamos el valor mínimo y en R4 el valor máximo, éstos
valores serán almacenados en las localidades de memoria
indicadas por el valor de RO y Rl del mismo banco de
registros. Luego del almacenamiento en memoria de éstos
valores, se pasa a hacer el control de límites.
La secuencia de éste proceso de control se indica en
la figura 3.11, donde:
Vr : valor obtenido de presión o temperatura.
Vmín : valor mínimo
Vmax : valor máximo
í INICIO }\ 98
í 1
SELECCIÓN DE j
TEMPERATURA 1
O PEES!OH 1
HDQUISICIONSE
UflLOHES
l 1i LLñHHDñ ñ iÍ S U B R U T I N A DE i1 ftLARHft POR ii SOBRENIUH, i
{ HETOSHE
FIGURA 3.11 Diagrama de flujo del con-fcrol de nivel de
presión y temperatura
99
El programa se encarga de verificar si el valor
obtenido está en los siguientes rangos:
1. menor o igual al valor mínimo.
t2. entre el valor mínimo y el valor máximo.
3. superior o igual al valor máximo.
Si el valor se encuentra en el primer rango, deberá
pasar al siguiente paso del proceso.
El segundo rango se refiere al rango de
funcionamiento de la caldera, es decir, es en éstos
valores donde la caldera opera sin ningún peligro.
En el caso de que el valor obtenido esté en el tercer
rango, se deberá apagar la caldera, activar la alarma de
sobrenivel y a continuación cumplir con la subrutina de
postpurga. En ésta condición deberá permanecer "hasta que
el valor baje hasta el límite inferior donde se puede
volver a encender la caldera y continuar con el proceso
desde el inicio.
100
3.6 SÜBROTINA DE CHEQUEO BE FOTOKESTSTENGTA
Esta subrutina es la que se encarga de controlar la
presencia o no de llama en la caldera, cuando arranca el
quemador y cuando la caldera está en funcionamiento.
Para ésto es necesario deshabilitar el buffer de
ingreso de datos, para seleccionar la entrada 3 del
multiplexer, que corresponde a la señal de la
fotoresistencia, para luego enrutarla al pin 7 del puerto
2 del microcontrolador (ver tabla 3.1).
Si ésta señal es un OL. indicará ausencia de llama,
ésto es que el quemador no arrancó o se apagó por algún
motivo. En éste caso se llamará a la subrutina de alarma
por ausencia de llama. En el caso contrario cuando la
señal es 1L. se indica que existe llama, por lo que se
retorna al siguiente punto del control.
La figura 3.12 indica el diagrama de flujo de la
subrutina de chequeo de fotoresistencia.
101
3.7 SÜBRÜTINA DE CONTROL DEL PAMPER EN POSICIÓN PE
ALTO FUEGO
Lo que se trata en éste caso es de verificar si la
compuerta damper se abrió completamente (posición de alto
fuego) o no lo hizo.
Para ésto se selecciona la entrada 4 del multiplexer
que corresponde a la señal del damper completamente
INICIOV
;
LLAMABH H iSUBRUTINf t DE i
¿LHRHfi POR jNO PRESEHCIn DE j
LLñMfi I
SELECCIONAREKTRñDft DE SEHftLSE FOTORESISTEN-
ClH EN ELHÜLTIPLEXER
\E
FIGURA NO 3.12 Diagrama de flujo
fotoresistencía
de chequeo de
102
abierta, para luego chequear la señal que llega al pin 7
del puerto 2, si es OL indica que el damper si abrió
completamente y continúa con el proceso, caso contrario si
no llegó a la posición de alto fuego ( 1L.)3 se llamará a
la subrutina de alarma por control del damper.
La figura 3.13 indica la secuencia de éste control.
LLAHADA HSUBRUTINA DEALARMA POR NOAPERTURA DEL
DfiHPER
\O
í Ii SELECCIONAR Lfl ii ENTRADA DELI DAMPER EN EL1 HULIIPLEXER
NO
RETORNE
FIGURA NO 3.13 Diagrama de flujo del control de apertura
del damper
103
3.8 SÜBRÜTTNA PE CONTROL DEL PAMPER EN POSICIÓN DE
FUEGO
Esta subrutina es la encargada de verificar si la
compuerta damper se cerró, es muy similar a la anterior,
pero en éste caso se selecciona la entrada 5 del
multiplexer.
La figura 3.14 indica la secuencia de éste control.
\ INICIO 5
SELECCIONAR LAENTRADA DEL
DAMPEK EN ELMULTIPLEXER
'•
NO / CERRO \Ir ftúKPTmn i
N^
'
i ! /LLAMADA A ( SETíSUBRUTIHA DE j 1A L A R M A POR NO i V
'
\E
CIERRE DEL |DAHPER ¡
J
FIGURA N2 3.14 Diagrama de flujo de control de cierre
del damper
104
3.9 SUBRÜTINA DE CONTEQL DE NIVEL PE AGUA DE LA GAIJJKRA
EN FUNCIONAMIENTO
A diferencia de la sutarutina de control de agua
inicial, ésta subrutina trabaja con las tres entradas del
nrultiplexer, que corresponden a las señales de los tres
electrodos que controlan el nivel de agua (ver tabla 3.1).
En éste caso se da la opción de que la bomba de agua
se abra cuando la caldera está en funcionamiento, de modo
que exista una reposición constante de liquido, dicha
opción se realiza gracias a la presencia del electrodo
intermedio, cuya señal ingresa a la entrada 1 del
multiplexer, para luego ser enrutada al pin 7 del puerto 2
del microcontrolador.
Si ésta señal es un OL. significa que el electrodo
intermedio no conduce, indicando que el nivel de liquido
es inferior al nivel del electrodo, por lo que se
accionará la bomba de agua sin necesidad de que la caldera
deje de funcionar. En caso contrario cuando la señal es
1L. ' indica que el electrodo conduce o que el nivel de
liquido es superior al electrodo, en éste caso caso se
pasará a verificar si el electrodo más corto conduce
(máximo nivel). Si el electrodo más corto -conduce3 se
indica que el nivel de liquido ha llegado a su máximo
105
nivel, donde la bomba deberá desactivarse. Si el electrodo
más largo (mínimo nivel de líquido) deja de conducir, se
procederá a apagar el quemador, activando posteriormente
una alarma visual y audible para el operador y se pondrá
en condición de espera hasta que el nivel cumpla con el
mínimo requerido para reiniciar el proceso.
La figura 3.15 muestra el diagrama de flujo de éste
control.
3.10 ALARMAS
Esta sección tiene como propósito el controlar y de
evitar las situaciones peligrosas o fallas que se pueden
presentar en el funcionamiento de la caldera.
Las situaciones riesgosas o de peligro que se pueden
presentar en la operación de la caldera y qu-e se va a
controlar son:
a) Que el nivel del líquido en el arranque sea
menor al mínimo requerido o que dicho nivel
descienda bajo el mínimo cuando la caldera está
en funcionamiento.
b) Que el valor de la presión o la temperatura
sensado en la caldera durante la operación
í INICIOi
I 1I SELECCIÓN DE Ii EHISñDft AL HUX i[ DE ELECTRODO 3 ii 1
SELECCIÓNENTRñDñ ftL MUXDE ELECTRODO 2
' SELECCIÓN CE iENTRADA ftL HUX iDE ELECTBGDG i |
HO CON&UCEELECTRODO
7
( HETOEHE
CESRññ ¡BOHBA BE !
\E )
\
106
i flBRIBi BOHBft SE
( KETOKHE \
FIGURA NO 3.15 Diagrama de fliijo del control de nivel de
agua de la caldera en funcionamiento
107
sobrepase el valor máximo permisible establecido
por el fabricante.
c) Que en el momento de realisar la prepurga o
postpurga, la compuerta, damper no se abra
completamente, impidiendo un flujo de aire
apropiado.
d) Que la compuerta damper no vuelva a la posición
inicial o de bajo fuego, impidiendo una mezcla
adecuada de aire y combustible para el encendido
del quemador.
e) Que no exista la presencia de llama en el
encendido del quemador, o que por cualquier
circunstancia el quemador se apague.
3.10.1 ALARMA POR NIVEL DE AGUA
Se llama a ésta subrutina cuando el nivel de agua en
la caldera sea menor al mínimo requerido. En éstas
circunstancias se debe apagar el quemador, que consiste en
cerrar las dos válvulas solenoides de entrada de
combustible y mantener desactivado al transformador de
ignición, ésto se consigue poniendo en 1L los pines 2, 1 y
O del puerto 2 del microcontrolador que son los que
108
controlan la válvula solenoide 27 la válvula solenoide 1 y
el transformador de ignición respectivamente.
Posteriormente se deberá accionar una alarma visual y
audible por un tiempo determinado, de modo que el operador
pueda identificar la falla, ésto se consigue
deshabilitando el buffer de ingreso de datos para poder
seleccionar la salida del demultiplexer correspondiente a
la alarma de nivel de agua, puesto que el demultiplexer es
de una entrada a ocho salidas necesita de tres entradas de
selección, por lo que utilizamos los pines 37 4 y 5 del
puerto O para las entradas de selección C, B y A
respectivamente.
La tabla 3.4 indica el método de selección de las
salidas del demultiplexer y su correspondiente asignación.
c
0
0
0
0
1111
B
0
0
110
0
1
1
A
0
10
10
10
1
Y
YO
Yl
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
ASIGNACIÓN
Luz de espera
Nivel de agua
Fotoresistencia
Apertura del damper
Cierre del damper
Control de apagado
No utilizado
No utilizado
TABLA 3.4 Selección de salidas del demultiplexer
109
Una vez que se ha activado la alarma se deberá
continuar con el proceso de postpurga, activar la bomba de
agua ( OL. en el pin 6 del puerto 2) y esperar hasta que
el nivel llegue al mínimo requerido, para reiniciar todo
el proceso.
La figura 3.16 indica el diagrama de flujo de ésta
alarma.
3.10.2 ALARMA POR SOBRENIVEL DE PRESIÓN O TEMPERATTJRA
En el caso de que el valor sensado de presión o
temperatura sobrepase el máximo permisible, se deberá
apagar el quemador. Activar una señal visual y audible
para el operador, para ésto se utiliza el pin 7 del puerto
1, donde se coloca un OL m'ediante la operación lógica OR
que tiene el microcontrolador utilizado. Esto se lo hace
para permitir que el valor sensado siga apareciendo en los
display el tiempo que permanece activada la alarma.
Posteriormente se deberá realizar una postpurga y
sensar la presión hasta que el valor se encuentre dentro
del trabajo normal para volver a iniciar el proceso.
En la figura 3.17 se ilustra la secuencia de
eventos requeridos para la condición de alarma.
110
3.10.3 ALARMA POR NO APERTURA DEL DAMPER
Mediante este proceso se ejecutan los eventos
requeridos para apagar el quemador, hacer visible y
audible para el operador la falla ocurrida, ésto mediante
la selección de la salida 3 del demultiplexer (ver tabla
3.4), para luego saltar a la condición de finalización y
autoapagado.
La figura 3.18 indica la secuencia de ésta alarma.
3.10.4 ALARMA POR NO CIERRE DE LA DAMPER
Esta alarma es similar a la anterior,por lo que se
ejecuta un proceso igual, pero en éste caso se selecciona
la salida 4 del demultiplexer para indicar al operador la
falla existente.(ver tabla 3.4)
La figura 3.19 indica el diagrama de flujo de ésta
alarma.
QUEfiñDOR
i PRENDER ií flLñRHfl DE ii HIUEL SE ñGUñ iI i
! ABRIRi BOHBA DE i
1 ESPERviñ i¡ 10 ij SEGUNDOS jÍ j
! w T „ , „ . I1 üíJiMAJvn DE, ij ENIRñDfi ñL MUX ]í DE ELECTRODO 3
111
SALIñK ii ñ !} I N I C I O Ij Í
FIGURA NO 3.16 Diagrama de flujo de alarma por nivel de
agua
*
*
112
*FIGURA N°_ 3.17 Diagrama de flujo de alarma por sobrenivel
de presión o temperatura
APAGAR
QUEMADOR
i ALARMA POR i| NO APERTURA iDEL DAMPER íi i
T
¡ ESPERARí 30i SEGUNDOS1
1 APAGAR
i ALARMAl
\A I
\N I
I S II AUTOAPAGADO !
113
FIGURA NO 3.18 Diagrama de flujo de alarma por no apertirra
del damper
114
í IAPAGAR i
QUEMADOR
,'
ALARMA PORHO CIERREDE DAHPER
''
ESPERAR30
SEGUNDOS
1 '
! APAGAR I
ALARMA ]í !
i i1 1! POSIPUfíGfi |1 I1 J
¡ F I N A L I Z A C I Ó NiAUTOAPAGñDO
FIGURA NQ 3.19 Diagrama de finó o de alarma por no cierre
del damper
115
3.10.5 ALARMA POR NO PRESENCIA DE LLAMA
Luego de hacer el chequeo de la fotoresistencia, si
la información obtenida significa que no hay presencia de
llama, se procede a apagar el, quemador, se da la
indicación visible y audible de condición de alarma para
el operador, la existencia de dicha falla se detecta
mediante la selección de la salida 2 del demultiplexer
(ver tabla 3.4), luego se establece el procedimiento de
postpurga, para posteriormente pasar a finalización y
autoapagado.
La figura 3.20 indica la secuencia de ésta alarma,
3.11 TRANSFORMACIÓN DEL VALOR OBTENIDO A BCD
Esta subrutina se encarga de separar los dígitos de
las centenas, decenas y unidades del valor sensado, sea de
presión o temperatura, luego se almacenan estos datos en
la memoria como información BCD, de modo que permita su
posterior indicación en los displays.
La separación de los dígitos se lo hace mediante
divisiones sucesivas, ésto se facilita puesto que el.
microcontrolador utilizado tiene dentro de sus operaciones
matemáticas la división.
116
El almacenamiento en memoria se lo hace -utilizando el
registro RO del banco 0.
La figura 3.21 indica el diagrama de flujo de ésta
subrutina.
1 APAGAS QUEMADOR ¡
I CERRAR SOLENOIDES 1I !
i ALñRHfl POR NO I¡ PRESENCIA DE II 'LLAMA II í
1 1
i ESPERARi ~ 30i SEGUNDOS!
''
i - APAGARI! ALARMAI
'1
POSTPURGfi
/SfiLIftR f iF INf iLIZñCIOH
FIGURA NO 3.20 Diagrama de
presencia de llama
de alarma por no
SEPARE EL DÍGITODE LAS CENTENAS'
DEL UALORINGRESADO
HEDÍANTE DIUISIOH
1 GUftRDAR ESTE ii DÍGITO EN i1 KEMQRIA i! I
SEPARE EL DÍGITO |DE LAS DECENAS 1
DEL RESIDUO DE LA iDIUISIOH ANTERIOR!MEDIANTE DIUISIOH |
I
117
í GUARDAR ESTE || DÍGITO EN II MEMORIA 1
rSEPARE EL DÍGITO || DE LAS UNIDADES iI QUE CORRESPONDE iíAL RESIDUO DE LA ¡IDIUISION ANTERIOR)I I
i GUARDAR ESTE1 DÍGITO ENi MEMORIA
í RETORNE JV
FIGUKA NO 3.21 Diagrama de finó o de la subrutina de
transformación del dato a código ECD
I
118
3.12 INDICACIÓN DEL VALOR EN DISPLAY
El proceso de indicación en displays es el mismo para
los tres dígitos, centenas, decenas y unidades.
Se recupera de la memoria el dígito en BCD y se lo
direcciona al puerto 1, ubicándose el dato en BCD en los
pines O, 1, 2 y 3 de dicho puerto. Para el barrido de los
displays se utilizan los pines 4 y 5 y lo que se hace es
la operación lógica OR con valores que no alteren los
dígitos pero que vaya cambiando el valor de los pines que
se utilizan para el barrido.
La figura 3.22 indica la secuencia de ésta subrutina.
3.13 SÜBRÜTTNAS DE TIEMPO
En el funcionamiento de la caldera es .necesario
controlar, básicamente los tiempos de espera. Para realisar
éste control se aprovecha la facilidad que ofrece el
microcontrolador 8751H., pues dispone de dos temporizadores
independientes, de los cuales para los tiempos de espera
se utiliza el timer O.
RECUPEKñMOS ELUftLOR DE LASCENTENAS ¥ LOLLEUAHOS ALACUMULADOR
DIRECCIONAMOS tESTE DÍGITO |
AL DISPLíW DE |LAS CENTENAS V SE iMUESTRA UN TIEMPO!
1
RECUPERAMOS ELUALOR DE LASDECENAS V LOLLEUAMOS ñLACUMULADOR
119
1 DIRECCIONAMOSi ESTE DÍGITO¡ AL DISPLAV DE¡LAS DECENAS V SEi MUESTRA UH TIEMPO
RECUPERAMOS ELUALOR DE LASUNIDADES V LOLLEUAMOS ALACUMULADOR
DISECCIONAMOS iESTE DÍGITO I
AL DISPLAV SELAS UNIDADES V SEMUESTRA UN TIEMPO
RETORNE
FIGURA NQ 3.22 Diagrama de flujo de la
display
de
120
3.13.1 SÜBRÜTINA DE TIEMPO DE 1 SEGUNDO
Esta subrutina se encarga de contar el número de
veces que debe interrumpir el timer O para que transcurra
1 segundo. Debido a que se requiere de mayor precisiónt
para la cuenta de segundos, se escoge el modo O de
operación, para el timer O, es decir un timer de 13 bits y
para el timer 1 el modo 2 puesto que se utiliza en la
subrutina de transmisión de datos, por lo que se debe
programar al registro de control del modo de operación de
los timers TMOD con el valor 20H, ésto es :
MOV TMOD, #2OH
Debido a que el microcontrolador 8751H divide la
frecuencia del oscilador para 12 y como se trabaja con un
cristal de 4 MHz, se puede calcular el período en el que
incrementa el timer3 así:•f
fose. = 4 MHz
fosc./12 = 4MHZ/12 = 333xl03 Hz = 1/T
donde T es el período.
T - 3xlO-s seg.
121
1 segundo - 333xl03 T
Esto indica que el timer se incrementa cada 3
microsegundos y en 1 segundo se tiene que contar 333 mil
periodos.
El timer O trabajando en modo O (13 bits) puede
contar hasta 213 -1 veces, ésto equivale a 8191 periodos
que se puede contar.
Por lo tanto se debe esperar a que el timer llene de
Is los 13 bits y active la bandera de sobreflujo.
Entonces el número de banderas que se tiene contar
durante 1 segundo resulta de dividir el número de periodos
que se debe contar para el número de periodos que puede
contar el timer O, ésto es :
333xl03 /8191 = 40.65 aproximado a 41
Este valor en hexadecimal corresponde a 29H.
Esto indica que el conteo de las banderas puede realisarce
con un solo registro de 8 bits,como se ilustra a
continuación:
122
= 41
La figura 3.23 indica el diagrama de flujo de la
subrutina de 1 segundo.
3.13.2 SUBRUTINAS DE TIEMPO DE 10, 15, 30 Y 50 SEGUNDOS
Estas subrutinas son idénticas ya crue se basan
fundamentalmente en la subrutina de 1 segundo, pues
consiste en llamar 10, 15, 30 y 50 veces a la subrutina de
1 segundo.
Las figuras 3.24 (a, b, c, d) indican los diagramas
de flujo de éstas subrutinas.
3.14 SUBRÜTTNAS DE TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN DE DATOS
Para establecer la comunicación entre el computador y
el circuito diseñado se utilizan los puertos seriales del
computador y del microcontrolador utilizado. Además es
necesario elaborar dos programas gue estén relacionados
adecuadamente7 uno para el microcontrolador y otro para el
computador personal desarrolado en Quickbasic.
i GUftRDAR EL
i fice y PSH
123
SELECCIONflRBflHCQ 2 DEREGISTROS
DECREHENTñR
n
ESPESAR
BñNDERfi SE Tí1 i
NO
IHICIflLISftRREGISTROR5 r 29H
I ~ Íj DETEHiuí ji OPEÜHCIQN ii BEL TíHEE i
iIHCEEñR j
ELTIHER
RECUPERAR
fiCC V PSM
\E
FIGURA NO 3.23 Diagrama de flujo de la siibrutina de tiempo
de 1 segundo
GUARDAR
PSW
1SELECCIONARBANCO 3 DE iREGISTROS i
i INICIALI2AR1 CONTADOR EN 18i R9 - #9AH
( RETORNE )
v /
LLAMAR ASUBRUTINA DEi SEGUNDO
1 DECREMENTAR iI EL i
CONTADOR ffl }
GUARDAR
PSH
INICIALIZARCONTADOS EN 15
R8 = ftOFH
( RETORNE )V /
i SELECCIONAS1 BANCO 2 SEi REGISTROS
1 LLAMAR fi ií SUBRUTINA DE j! 1 SEGUNDO i
1 DECREMENTAR |1 EL ii CONTADOR E8 \ 1
124
"-0J
FIGURA NQ 3.24 (a y b) Diagrama de flujo de la subnxtina
de tiempo de 10 y 15 segiondos
GUARDAR
PSW
SELECCIONARBANCO 2 DEREGISTROS
SI
RECUPERARELPSW
RETORNE
J
1 1NICIALIZARCONTADOR EN 38
1 Ri =L
t
1
l_
1I
NO
'LLAMAR A
SUBRUTINA DEi SEGUNDO
ir
DECREMENTAS :EL
CONTADOR RlI
í
GUARDAR
PSW
SELECCIONARBANCO 2 SE• REGISTROS
I N I C I f t L I Z A RCONTADOR EN 15
R2 - &32H
LLAMAR ASUBRUTINA DE
i SEGUNDO
125
DECREMENTAR
Ce) (d)
FIGURA N2 3.24 (c y d) Diagrama de fliajo de la subrutina
de tiempo de 30 y 50 segundos
126
3.14.a SUBRUTINA PARA EL CIRCUITO MICROCONTRQLADOR
En primera instancia el microcontrolador se comporta
como receptor, pues debe recibir la orden del computador
para empezar la transmisión de los valores de presión o
temperatura, para ésto carga el dato que recibe en el
acumulador y lo compara con el número 45H, que es el
equivalente hexadecimal del carácter E, que corresponde a
la orden de empezar la transmisión de los valores.
Si el contenido del acumulador es efectivamente 45H,
el microcontrolador responde con el envió del contenido
del registro R4, el mismo que indica gue los valores que
se envían a continuación corresponden a presión o
temperatura. Una ves que se ha enviado el valor se deberá
desact'ivar la transmisión para retornar a la siguiente
instrucción del proceso.
El envió de valores desde el microcontrolador al
computador es continuo, hasta que el operador envíe por
medio del computador la orden de finalisación, el
procesamiento de dicha orden sigue una secuencia idéntica
a la anterior, sólo que en éste caso el contenido del
acumulador se compara con el número 46H que es el
equivalente hexadecimal del carácter _£ que envía el
computador, para posteriormente contestar el
127
microcontrolador con el envío del contenido del registro
R5S que indica el fin de la transmisión de valores.
La figura 3.25 muestra el diagrama de flujo de ésta
subrutina.i
3.14.2 SUBRUTINA PARA EL COMPUTADOR PERSONAL
Ssta subrutina permite al operador comandar desde el
computador la recepción de los valores de presión o
temperatura a los cuales está trabajando la caldera.
Una vez cargado el programa en el computador
aparecerá en pantalla si se desea la recepción de datos si
el operador responde afirmativo, se procederá a
inicializar el puerto serial de microcontrolador., para
luego indicar que se debe presionar E para empezar la
recepción, ésta información se transmitirá al
microcontrolador, y se espera la respuesta, es decir el
contenido del registro R4, para posteriormente recibir los
valores sea de presión o temperatura.
Además aparecerá en pantalla el comando de
finalización, el carácter JL para que el operador pueda
utilizarlo en cualquier momento. En caso de ser utilizado
éste comando se transmitirá el
128
equivalente hexadecimal de dicho carácter y se esperará la
respuesta con el contenido de R5 desde el
microcontrolador, una ves receptada ésta información
aparecerá en la pantalla fin de recepción y regresará al
inicio del programa.
La figura 3.26 muestra el diagrama de flujo de ésta
subrutina.
129
EEIORHE )/
} EHUIE EL 11 CONTENIDO I1 DE R5 Ii ¡
HEIORNE
FIGURA 3.25 Diagrama de fTudo de la subrutina de
recepción y transmisión para el
microcontr olador
i ACTIUE iÍ !i PITO ii i
} ACTIVE
1 PITOi
INICIALISñR iPUERTO SERIAL i
DEL C.P, 1i
» '1Y
PRESIONE !Í7E" PARA iEMPESAñ i
1í
130
INDICAR ENPAHTALLñ
"TEMPERATURA7
" IHDICAR EN iPANTALLA i"PRESIÓN" I
i ii RECEPTAR LOS |1 DATOS DE 1! TEMPERATURA ii \ RECEPTAR LOS j
¡ DfiTOS DE ¡i PREST OH ii 1
^ 1 '
131
PfiRfl TERMINARPRESIONE
FIGURA 3.26 Diagrama de fliijo de la subrirfcina de
transmisión y recepción para el computador
personal
IV
Y
4.1 PRUEBAS Y RESULTADOS
En el presente trabajo se realizaron dos pruebas
específicamente , la primera en cuanto se refiere a la
simulación del programa que ha sido instalado en el
microcontrolador Í8751 utilizando el simulador AVSIM51,
herramienta de la cual se dispone .
La otra se refiere a las pruebas realizadas en el
prototipo construido en el laboratorio.
PRUEBAS EN EL SIMULADOR
Debido a que el proceso de funcionamiento de la
caldera es continuo y muchas de las etapas son
repetitivas, el programa se ha desarrollado dividiéndole
en subrutinas, ésto posibilitó que se pueda probar,
corregir errores y verificar el funcionamiento de cada una
de ellas por separado, para posteriormente hacer las
pruebas de todo en conjunto.
133
Los resultados obtenidos cuando se realizaron las
pruebas de las subrutinas por separado fueron positivos
pues no se encontraron inconvenientes, no así cuando se
probó todo el conjunto. Uno de los problemas que se
encontró en esta prueba fue gue en algunos casos los
saltos condicionales excedían el número de bytes
permisibles para dicho salto, esto se solucionó utilizando
saltos absolutos, de igual manera en las llamadas a las
subrutinas.
En cuanto se refiere a la parte de comunicación entre
el equipo diseñado y el computador personal la prueba de
simulación se la realizó entre dos computadores adaptando
a uno de ellos el programa que le corresponde al
microcontrolador, donde se observa lo siguiente:
- Una vez que aparece en el monitor el mensaje
DESEA RECEPCIÓN BE DATOS (S/N) y si el operador
responde afirmativamente presionando la tecla S.,
se recibe efectivamente los valores presión o
temperatura, que han sido digitados en el otro
computador (emisor).
- Además aparece en el monitor del receptor el
mensaje que permite al operador controlar el fin
de la recepción de los valores, para ésto
aparece el mensaje PRESIONE F PARA FINALIZAR, si
ésto sucede, se produce la finalización de la
comunicación, apareciendo en el monitor del
receptor el mensaje FIN DE RECEPCIÓN.
- También el programa permite reinciar la
comunicación sin la necesidad de volver a cargar
el programa o inicializar el computador
nuevamente, debido a que en el monitor del
computador receptor aparece nuevamente el
mensaje de si se desea la recepción de datos.
PRUEBAS EN EL PROTOTIPO
Debido a la imposibilidad de realisar las pruebas en
la caldera misma, se han simulado todas las etapas y
problemas que se puedan presentar desde el inicio del
proceso. Asi, se simula el encendido del ventilador en el
proceso de purga, la apertura y cierre del damper,
apertura de válvulas solenoides y accionamiento del
transformador de ignición en el arranque del quemador,
control de presencia de llama, control de nivel de agua,
voltajes provenientes de los sensores de presión y
temperatura en el control de limites, situaciones de
peligro, fallas y la activación de las diferentes alarmas.
135
Estas pruebas se las realizó tomando en cuenta que se
tenga un acercamiento considerable a la realidad, es así,
que para el accionamiento de motores y bombas se construyó
la tarjeta de relés de modo que efectivamente se pueda
probar con los voltajes de alimentación que requieren
dichos equipos.
Las condiciones de peligro y fallas que se puedan
presentar en la caldera se las simula mediante la
activación de switches que representan el estado lógico
que requiere el microcontrolador para hacer el seguimiento
de dichas condiciones e identificar lo que sucede durante
la operación de la caldera.
Las alarmas establecidas en este trabajo se prueban
mediante el encendido de LEDS, de esta manera se puede
visualizar la falla que se ha producido, simulándose de
es~ta manera al panel de visualización de alarmas. Además
se activa una alarma audible, que permite identificar que
se ha producido una situación peligrosa o falla en el
funcionamiento de la caldera.
Los voltajes que deben enviar los sensores de presión
y temperatura se los simula directamente desde una fuente
variable de -voltaje existente en el laboratorio, el
intervalo de variación está dado por el que permite las
136
entradas analógicas del conversor analógico\digital (0-5
V), es asi, como se puede realizar la prueba en todos los
rangos de operación de la caldera, en lo que se refiere a
presión o temperatura, inclusive con valores mayores al
máximo permisible, de esta manera se simula un estado de
peligro por sobrenivel.
Los resultados obtenidos en esta prueba están
relacionadas con los obtenidos en la prueba anterior, dado
que la lógica del programa instalado en el
microcontrolador controla a todos los circuitos que han
sido construidos en el prototipo ? por lo que, esta prueba
satisface los requerimientos planteados para la
elaboración del presente trabajo, permitiendo además que
se pueda avanzar a la implementación definitiva del equipo
dado que el resultado final es confiable.
4.2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El equipo diseñado permite controlar el proceso de
operación y las situaciones anómalas que se puedan
presentar en la operación de la caldera de una manera más
simple para el operador, reduciendo los riesgos y la
posibilidad de que se produzca algún accidente en el lugar
de uso.
137
Este sistema de control está diseñado de tal manera
que su construcción se la pueda realizar en tarjetas
individuales para cada una de las etapas que conforman el
diseño del circuito total, de modo que el mantenimiento
del equipo sea más sencillo.
La implementación del sistema de control se lo hizo
en base a un microcontrolador debido a las ventajas que
este circuito integrado proporciona al sistema, en
comparación con sistemas analógicos o electromecánicos.
Una ventaja que representa el uso de un
microcontrolador es que existe la posibilidad de modificar
el programa que controla todo el proceso, por lo que se
puede cambiar el valor de los parámetros que intervienen,
asustándolos asi a los requerimientos del usuario.
Además de lo anotado, otra ventaja que ofrece este
tipo de solución es la velocidad con que se recibe,
procesa y envía la información, ésto es de mucha
importancia en el acceso de los valores provenientes - de
los sensores de presión y temperatura y que se muestran
en los displays, éstos datos que ingresan digitalisados al
microcontrolador son procesados rápidamente en la
conversión a código BCD y que posteriormente son mostrados
en los displays. Además de que se tienen que ejecutar las
138
otras tareas que intervienen en el proceso de igual forma
a gran velocidad.
De lo anteriormente explicado se deduce otra ventaja
que es la de que se pueden realizar varias tareas en un
solo circuito integrado, reduciendo el número de circuitos
integrados por lo que aumenta su conflabilidad.
Debido a que el microcontrolador utilizado permite el
acceso directo a nivel de bits, el accionamiento de
motores, válvulas solenoides y transformadores se lo hace
aprovechando de esta facilidad.
Para la transmisión de los valores de presión y
temperatura al computador personal se utiliza el puerto
serial de comunicación que tiene incluido el
microcontrolador 18751, ya que el protocolo de intercambio
es sencillo y los programas de control de la comunicación
pueden escribirse en diversos lenguajes.
El interfaz de comunicación está compuesto por el
circuito integrado MAX232, que permite adaptar los niveles
de voltaje TTL que utiliza el microcontrolador a niveles
CMOS que requiere el computador personal, la utilización
de éste circuito reduce considerablemente el tamaño del
circuito total (reduce el hardware), ya que en caso
139
contrario se tendría que diseñar el interfaz utilizando
compuertas CMOS, lo que aumenta el hardware.
Como recomendaciones se puede decir que:
- La implementación de este sistema de control
electrónico se lo haga en tar j etas
independientes tomando en cuenta la facilidad
que esto implica en el mantenimiento del equipo
o que se pueda utilizar el equipo en otras
aplicaciones.
- Se debe impulsar la utilización de
microcontroladores en la implementación de
sistemas de control en procesos específicos,
pues son elementos de alto grado de integración
que ejecutan la tarea de varios circuitos
integrados de menor grado de integración, con
mucha mayor conflabilidad.
- Un desarrollo futuro de este sistema puede ser
el que se tenga un control total desde el
computador personal aprovechando la facilidad
del puerto serial de comunicación que posee el
microcontrolador Í8751.
140
Por otra parte, si bien mediante la presente
tesis se ha cumplido con el requisito necesario
para optar por el título de ingeniero; no es ese
el único objetivo, sino además contribuir de
alguna manera a solucionar los problemas de la
sociedad y en ese sentido sería recomendable que
el presente trabajo continué para su utilización
en la práctica por parte del IEOS.
141
BIBLIOGRAFÍA
1.- NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION, Linear Data Book,Santa Clara California, USA,
2.- TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED, The TTL Data Book,Vorumen 2, Texas USA., 1985.
3.- PHILIPS ECG INC., Semiconductor Master ReplacementGuide, USA,, 1985.
4.- JACOB MILLMAN Y CHRISTOS C. HALKIAS, ElectrónicaIntegrada, Barcelona-España, 1976,
5.- ROBERT BOYLESTAD, Electrónica Teoría de Circuitos,tercera edición, Prentice Hall.
6.- MAXIM INTEGRATED PRODUCTS, Maxim RS232Drivers/Receivers, USA,, 1989.
7.- OSWALDO BUITRÓN Y ALFONSO ESPINOSA R., SistemasDigitales II, Facultad de Ingeniería Eléctrica EPN,Quito-Ecuador.
8,- BANDA G. HUGO, Fundamentos de Control Electrónico dePotencia, primera edición, Facultad de IngenieríaEléctrica EPN, Quito-Ecuador, 1985.
9.- OSWALDO FERRIN Y ÓSCAR VASCONEZ, Control de operaciónde incineradores para hospitales en base amicrocontrolador, Facultad de Ingeniería EléctricaEPN, Quito-Ecuador, 1989!
10.- CLEAVER BROOKS, Manual de operación y lista derepuestos Caldera modelo CB, USA.
11.- CENTRO DE DESARROLLO INDUSTRIAL DEL ECUADOR (CENDES),Notas de seminario sobre mantenimiento de calderos devapor, 1985.
12.- INSTITUTO ECUATORIANO DE OBRAS SANITARIAS (IEOS),Mantenimiento de calderas, Ecuador-
13.- INTEL, INTEL 8~bit Embedded Controller Handbook, USA,1987.
14.- HEWLETT PACKARD, Optoelectronics designer's catalog,USA, 1980
.5?-
ara: ooijtsco^cxosnca Tiocncjstoo sra
MANUAL DK TJSO
Para asegurar una confiable operación de la caldera
T¿' se requiere que se haga un buen uso del equipo que
* controla dicho proceso7 de ahí, la importancia de que en
este trabajo se incluya el manual de uso del control
electrónico diseñado.
T
En el manejo del equipo se deberá considerar los
* siguientes aspectos:
- Como poner en funcionamiento la caldera desde el
equipo de control.
- Hacer un seguimiento constante de la operación
de la caldera (control de operación).
- Si se desea establecer la comunicación entre el
equipo de control y un computador personal, parair-
real izar un registro de los valores de las*•
señales sensadas.
- Como finalizar la operación de la caldera desde
& el equipo de control.
A2
1) Puesta en funcionamiento.
En el inicio de la jornada de trabajo de la caldera
es necesario seguir la siguiente secuencia:
a _ — Energizar el equipo
Para energisar el equipo observe el switch
ON/OFF y coloquelo en ON,
b_- Selección del modo de operación
Este punto es importante, pues define en que
circunstancias va a operar la caldera, manual o
automático, por lo tanto define también la
función del operador. Para dicha selección se
dispone del selector denotado MANUAL/AUTOMÁTICO.
Esta es una condición inicial que el equipo de
control requiere para poder iniciar la operación
de la caldera, pues en caso de que no existir
dicha selección la caldera no arranca, .
Una ves realizada la opción observe el indicador
luminoso que indica el modo de. operación
seleccionado, En caso de que se cambie de
opinión en cuanto a la selección, el equipo de
control provee . de un tiempo prudencial (30
A3
'segundos en éste caso), para poder cambiar la
elección.
2) Control de operación.
El control de operación depende del modo que se
escoge para la operación de la caldera.
Modo manual de oi>eraGión.
En este modo de operación se necesita de una
condición inicial, que es escoger la señal que
se desea sensar (presión o temperatura)3 para
hacer el control de limites y además que sea el
valor de esta señal la que se indique en los
displays. Para ésto es necesario observar el
selector PRESIÓN/TEMPERATURA que se dispone y
hacer la elección. En este caso observe de igual
manera los indicadores luminosos que indican
cual es la señal seleccionada.
- Posteriormante presione el pulsante ARRANQUE
MANUAL para iniciar el proceso de encendido del
quemador y por ende la operación de la caldera,
mantenga presionado por un tiempo de al menos 1
segundo.
A4
- Este modo de operación permite cambiar
constantemente y de forma manual la señal de
entrada (presión o temperatura), aún cuando la
caldera está en operación, para ésto bastará
cambiar la posición del selector.
Modo airtomát; ico de ot>eración.
- Si el operador escoge este modo de operación, a
diferencia del caso anterior, no se tiene la
condición inicial, que es seleccionar la señal
que se desea sensar (presión o temperatura),
pues automáticamente el equipo de control
barrerá de forma alterna las dos señales por un
tiempo definido, permitiendo la visualización en
los displays del valor de las dos señales.
- Además no se necesita dar el arranque de la
caldera externamente, pues el equipo de control
se encarga de hacerlo sin la acción del
operador.
- De igual forma que en el caso anterior se debe
observar el panel de visualización, que nos
indica lo que está sucediendo en la caldera.
A5
3) Estableciendo la comunicación.
En el caso de que se requiera establecer la
comunicación entre el equipo de control y el
computador personal, de modo que se haga un registro
continuo de los valores de presión y temperatura se
debe seguir la siguiente secuencia, ya sea en modo
manual o automático de operación:
a.- Inicialiaar el computador.
En este punto se debe verificar la conexión del
cable que une el equipo de control con el
computador personal, que esté conectado al
puerto serial del computador.
Luego se deberá instalar en el computador el
programa que le corresponde, y esperar a que se
presente el mensaje "DESEA RX DE DATOS (S/N):"
presione la tecla £ y espere la recepción de los
valores, para identificar de que señal se trata
observe en el monitor la siguiente indicación:
Si se trata de presión se observará que antes de
que apresca el valor la inicial " P = , y en
el caso de que sea temperatura aparece la
indicación " T - " .
b.- Para finalizar la recepción de los valores
A6
observe en el monitor el mensaje "PRESIONE F
PARA FINALIZAR", si se presiona la tecla
indicada la recepción se termina apareciendo en
el monitor el mensaje "FIN DE .RECEPCIÓN".
4) Finalizando la operación de la caldera.
Una vez gue se ha terminado la j ornada de trabaj o de
la caldera, la secuencia de apagado es inversa a la
secuencia de encendido, es decir, primero presione el
selector de APAGADO, ésto apagará la caldera
siguiendo la cadena especificada para el fin de
operación. Posteriormente desenergice el equipo
completamente, mediante el switch ON/OFF, cológuelo
en OFF, en este caso se deshabilita el equipo de
control.
#
son acr
*fc
;PROGRAMA DESARROLLADO PARA EL MICROCONTROLADOR 18751 QUE;PERMITE CONTROLAR EL FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA EN LA:PRODUCCIÓN DE VAPOR DE AGUA O AGUA CALIENTE.
;ETIQUETA:
OPC OPERANDOS ;COMENTARIOS
ORG OOHLJMP INICIO
ORG 3OH
INICIO:
MOV
MOV
;ENTRY POINT RESET;A INICIO DE PROGRAMA
;INICIO DEL PROGRAMA
LCALL
MOV
SETB
NOPLCALL
SETB
SETBCLR
NOP
81H3#1FH
TMOD,#20H
AGUA
PO, #OFFH
P3.6
PRESINI
P3.2
P3.3P3.6
Inicializa el puntero delstack en 1FH.Inicializa el registro demodo de operación de lostemporizadores/contadores.Llamada a subrutina decontrol inicial de agua.Inicializa el puerto O demodo que todos sus pinestengan un estado lógicoalto.Habilita el buffer deingreso de datos.
Llamada a subrutina . decontrol inicial de presión.
Seleccionapresión
entrada de
Deshabilita el buffer deingreso de datos y habilitabuffer de switches.
;Rutina de selección de modo de operación.
AUTOMAN:
MOV P1,#7FH
;Lazo de selección.
ESCOJA:
LCALL AGUA ; chequeo de nivel 'de agua
B2
JNB P1.0,DESICIONJNB P1.1,DESICIONAJMP ESCOJA
de tiempo para decidir modo de operación.
DESICION:
LCALL SEG30 ; subrutina deespera de 30
AUTO:
JNB P1.0,AUTO ;
JNB P1.1.MANUAL;
AJMP AUTOMATI :
Llamada atiempo desegundos.Salta a etiqueta automáticosi Pl.O no es 1L.Salta a etiqueta manual siPl.l no es 1L.
Salta a automático
;Modo de operación manual
MANUAL:
JNBAJMP
OPER: .LCALL
LCALL
AJMP
P1.2,OPERMANUAL
PREPURGA
ARRQUEM
ENTRADAS
arranque manualSalta a manual si no secumple la condiciónanterior.
Llamada a subrutinatiempo de prepurga.Llamada a subrutinaarranque del quemador.Sal^a para c5~3~CGgerentrada deseada.
de
de
la
;I*azo de selección de entradas.
ENTRADAS:
LCALL AGUA ; Llamada a chequeo de nivelde agua.
JNB P3.2,TEMPRES; Salta a chequear la entradaescogida.
AJMP ENTRADAS
TEMPRES:
JNB P3.3,ENTO ; Salta a secuencia de controlde presión.
B3
MOV PQ,#OFFH ;
SETB P3.6 ;
CLR P3.2 ;
SETB P3.3 ;MOV A,PO ;
SETB PSW.3 ;
SETB PSW.4 ;MOV R5,#46H ;
MOV R4,#50H ;LCALL TXRX ;
LCALL CONTEMP ;
LCALL BCD ;
LCALL DISPT ;
LCALL AGUA1 ;
LCALL CHEQFOT ;
MOV PO,#OFFH ;SETB PO.O ;
CLR PO.1 ;SETB P0.2 ;NOPNOPJNB P2.7,APAGA2;
AJMP ENTRADAS ;
Si no se cumple la condiciónanterior sigue con lasecuencia de control detemperatura.Habilita buffer de ingresode datos.Selección de entrada detemperatura.
Carga, el acumulador con elcontenido del puerto 0.Selección de banco deregistros 4.
Inicializa losnecesarios paraidentificación entransmisión de datos.
datoslala
deLlamada a subrutinatransmisión de datos.Llamada a subrutina decontrol de temperatura,Llamada a subrutina detransformación a código BCD.Llamada a subrutina deindicación en displays.Llamada a subrutina decontro1 de1 nive1 de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.reinicialiao el puerto 0.Selección de entrada parachequeo de apagado.
Salta a apaga si se cumplela condición.Salta a entradas parareiniciar el proceso decontrol nuevamente _
B4
; Secuencia de control de temperatura,
ENTO:
MOV PO,#OFFH ;SETB P3.6 ;
CLR P3.3 ;
CLR P3.2 ;MOV A,PO ;
SETB PSW.3 ;
SETB PSW.4 ;MOV R5,#46H ;
MOV R43#54H ;LCALL TXRX ;
LCALL CONPRES ;
LCALL BCD ;
LCALL DISPT ;
LCALL AGUA1 ;
LCALL CHEQFOT ;
MOV PO,#OFFH ;SETB PO.O
CLR PO. 1 ;SETB PO.2 ;NOPNOPJNB P2.7,APAGA2;
AJMP ENTRADAS :
Reinicializa el puerto .0Habilita buffer de ingresode datos.Selecciona entrada detemperatura .
Carga el acumulador con elcontenido del puerto. OSelección de banco deregistros 4.
Inicializa losnecesarios paraidentificación entransmisión de datos,
datoslala
deLlamada a subrutinatransmisión de datos.Llamada a subrutina decontrol de presión.Llamada a subrutina detransformación a código BCD.Llamada a subrut ina deindicación en displays .Llamada a subrutina decontrol del nivel de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.reinicializo el puerto O.Selección de entrada parachequeo de apagado .
Salta a apaga si se .cumplela condición.Salta a entradas parareiniciar el proceso decontrol nuevamente.
B5
;Laso de apagado.
APAGA2:
CLR
MOVNOPSETB
CLRCLRNOPLCALL
P3.6
PO,#OFFH
P0.5
P0.4P0.3
SEG30
Habilita el bufierswitches.Reinicializa el puerto O
de
Selecciona el indicadorluminoso de apagado.
AJMP APAGA
llamada atiempo desegundos.Salta aapagado.
subrutinaespera de
subrutina
de30
de
;Modo de operación automático,
AÜTOMATI:
LCALL PREPURGA ;
LCALL ARRQUEM ;
SIGA:
Llamada a subrutinatiempo de prepurga,Llamada a subrutinaarranque del quemador.
de
de
LCALL
LCALL
AGUA1
CHEQFOT
Llamada a subrutina decontrol del nivel de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.
SETB P3.6 ; Habilita el buffer deingreso de datos.
CLR
CLRMOV
SENSPRE:MOV
LAZOP :
CLR
CLRNOP
PSW. 3 ; Selecciona elregistros 0
PSW. 4 ;R5,#5FH ; R5 y R6 define
barrido depresión.
R6,#OFFH ;
P3 . 2 ; Selección depresión.
P3 . 3 ;
banco
el tiempola señal
entrada
de
dede
de
B6
MOV A,PO
PUSH PSWSETB PSW. 3
SETB PSW. 4MOV R5,#46H
MOV R4,#54HLCALL TXRX
POP PSWLCALL CONPRES
LCALL BCD
LCALL DISPT
LCALL AGUA1
LCALL CHEQFOT
SETB P3.6
DJNZ R6,LAZOP
DJNZ R5?SENSPRE;CLR P3-S :
MOV PO,#OFFH ;SETB PO.O ;
CLR PO.1 ;SETB PO.2 ;NOPNOPJNB P2.7,APAGA1;
MOV PO,#OFFH ;SETB P3.6 ;
MOV R5,#5FH ;
Carga el acumulador con elcontenido del puerto O.Conservar el PSW.Selecciona el banco deregistros 4
Inicializa losnecesarios paraidentificación entransmisión de datos.
datoslala
deLlamada a subrutinatransmisión de datos.Recupera el PSW.Llamada a subrutina decontrol de presión.Llamada a subrutina detransformación a código BCD.Llamada a subrutina deindicación en displays,Llamada a subrutinacontrol del nivel deoperación.Llamada a subrutinachequeo de presenciallama.
deagua en
dede
Habilita el buffer deingreso de datos.Decrementa los contadoresque definen el barrido de laseñal.
el bu f fs r dehabilitaswitches.reinicializo el puerto O.Selección de entrada parachequeo de apagado.
Salta a apaga si se cumplela condición.Reinicializa el puerto OHabilita el buffer deingreso de datos.R5 y R6 define el tiempo debarrido de la señal depresión.
B7
SENSTEM:
MOV
LAZOT:
R6,#GFFH
CLR
SETBNOPMOV
PUSHMOV
MOVLCALL
POPLCALL
LCALL
LCALL
LCALL
LCALL
SETB
DJNZ
DJNZCLR
MOVSETB
CLRSETBNOPNOPJNB
P3.2 ;
P3.3
A,PO ;
PSW ;R5,#46H ;
R4,#50H ;TXRX ;
PSW ;CONTEMP ;
BCD ;
DISPT ;
AGUA1
CHEQFOT ;
P3 . 6
R6 , LAZOT ;
R5, SENSTEM;P3.6 ;
PO,#OFFH ;PO.O ;
PO.l ;P0.2 ;
P2.7,APAGA1;
Selección de entrada depresión.
Carga el acumulador con elcontenido del puerto 0 .Conservar el PSW.Inicialisa los datosnecesarios para laidentificación en latransmisión de datos.
Llamada a subrutina detransmisión de datos.Recuperamos el PSW.Llamada a subrutina decontrol de temperatura.Llamada a subrutina detransformación a código BCD,Llamada a subrutina deindicación en displays .Llamada a subrutina decontrol del nivel de agua enoperación.Llamada a subrutina dechequeo de presencia dellama.
Habilita el buffer deingreso de 'datos.Decr ementa los contadoresque definen el barrido de laseñal .
habilita el buffer deswitches.reinicializo el puerto 0.Selección de entrada parachequeo de apagado .
Salta a apaga si se cumple
B8
la condición.MOV PO,#OFFH ; Reinicialisa el puerto OAJMP SIGA
; Secuencia de apagado
APAGA1 :
CLR P3 . 6 ; Habilita el buf f er deswitches.
MOV PO,#OFFH ; Reinicializa el puerto ONOPSETB P0.5 ; Selecciona el indicador
luminoso de apagado .CLR P0.4 ;CLR PO . 3 ;NOPLCALL SEG30 ; Llamada a subrutina de
tiempo de espera de 30segundos .
AJMP APAGA ; Salta a subrutina deapagado .
; Subrutina de control inicial de nivel de agua
AGUA:
CLR P3.6 ; deshabilitar buffer deingreso de datos .
NOPCLR PO.O ; Selecciona entrada de señal
de nivel de agua.SETB PO . 1 ;CLR PO . 2 ;
NOPJNB P2. 7, ABRIR; Si cumple la condición salte
. a abrir la bomba de agua.AJMP PLENCARG ; Caso contrario verificar la
condición de trabajo a plenacarga.
; Secuencia de apertura de bomba de agua.
ABRIR:
SETB P0.3 ; Selección de indicadorluminoso de nivel de agua
CLR PO . 4 ;CLR PO . 5 :
B9
NOPNOPLCALL SEG30 ; Llamada a subrutina de
tiempo de 30 segundos.SETB PO.5SETB PO.4SETB PO.3NOPNOPCLR P2.6 ; Accionamiento de la bomba de
aguaNOP
;Secuencia de tiempo de llenado y verificación de que se;cumple la condición necesaria.
LLENANDO:
LCALL SEG10CLR PO.O
- SETB PO.1CLR PO.2
NOPJNB P2_7,LLENANDO
;Secuencia de trabajo a plena carga.
PLENCARG:
CLR PO.OCLR PO.1CLR PO.2NOPNOPJNB P2.7,REGRESESETB P2.6NOP
REGRESE:RET
;Subrutina de control inicial de presión.
PRESINI:CLR PSW.3 ; Selección del banco de
registros 1.SETB PSW.4 ;CLR P3.2 ; Selección de la entrada de
presión.CLR P3.3 :
B10
PRESI:
MOV A,PO ; Carga en el acumulador elcontenido del puerto O.
MOV B?A ; Carga en el registro B elcontenido del acumuladorcomo respaldo.
;Secuencia de comparación y control de límites,
COMP:
CJNE A,#50H,MENLCALL BCD ; Llamada a subrutina de
transformación a código BCD.LCALL VISTA ; Llamada a subrutina de
indicación en displays.RET
;Secuencia de control del límite inferior.
MEN:CLR CMOV RO,#31HMOV @RO,#50HSUBE A,@ROJNC MAYCLR CMOV A,BLCALL BCDLCALL VISTARET
;Secuencia de comparación con el límite superior.
MAY:MOV A,BCJNE A3#82H,SUPERAJMP ALAR1
;Secuencia de alarma por límite superior.
ALAR1:
MOV A,BLCALL ALARMA ; L1amada a subrut ina de
alarma.LCALL POSTPURG ; Llamada a subrutina de
tiempo de postpurga.SETB P3,6 ; Habilita el buffer de
ingreso de datos.
BU
SJMP PRESI
;Secuencia de control de limite superior.
SUPER:
CLR C ; borra la bandera del carry.MOVMOVSUBEJNCCLRMOVLCALLLCALLSJMP
;Secuencia de llamada a alarma por sobrenivel de presión.
ALAR2:
MOV A,BLCALL ALARMALCALL POSTPURGSETB P3.6SJMP PRESI
;Secuencia de indicación en displays.
VISTA:
MOV R3,#2FH
CONT1:
MOV R2,#OFFH
ROT1:
LCALL DISPTDJNZ R2,ROT1DJNZ R3,CONT1RET
;Subrutina de tiempo de prepurga.
PREPURGA:
CLR ' P3.6 ; Deshabilita buffer deingreso de datos.
NOP
B12
NOPMOVCLRNOPCLR
CLRCLRNOPNOPCLR
NOPLCALL
LCALL
SETBSETBSETBNOPSETBNOPCLR
RET
; Subrutina de
POSTPÜRG:CLR
NOPNOPMOVCLR -NOPCLR
CLRCLRNOPNOPCLR
NOPLCALL
PO,#OFFHP2.0
P0.3
P0.4P0.5
P2.4
AIRE
SEG50
P0.3P0.4P0.5
P2.4
P2.5
control de
P3.S
PO,#OFFHP2.0
P0.3
P0.4P0.5
P2.4
AIRE
; Reinicializo el puerto 0 .; Activación del ventilador
; Activa indicador luminoso detiempo de espera.
3
J
; Pone en posición de altofuego el damper .
; Llamada a subrutina decomprobación de ingreso deaire .
; Llamada a subrutina detiempo de esperade 50segundos.
; Apagar indicador luminoso.í
3
; Desactivar el damper.
; Pone en posición de bajofuego el damper.
tiempo de postpurga
; Deshabilita buffer deingreso de datos.
; Reinicializo el puerto 0 .; Activación del ventilador
; Activa indicador luminoso detiempo de espera.
3
J
; Pone en posición de altofuego el damper .
; Llamada a subrutina decomprobación de ingreso deaire.
B13
LCALL
SETBSETBSETBNOPSETBNOPCLR
SEG50
P0.3P0.4P0.5
Llamada a subrutinatiempo de esperadesegundos.Apagar indicador luminoso.
de50
P2.4
P2.5
RET
;Subrirtina de control de
ARRQUEM:
CLR P2.2
CLR P2.1
LCALL SEG15
LCALL
SETB
LCALL
RET
Desactivar el damper.
Pone ' en posición de bajofuego el damper.
ar ranque de1 quemador
Acciona la válvula solenoide1.Acciona el transformador deignición.
subrutina deespera de 15
CHEQFOT
LCALL • SEG30
P2.1
NOPCLRNOPCLR
NOPLCALL
P2.
P2.
SEG
4
3
•1
CHEQFOT
Llamada atiempo desegundos.Llamada acontrol dellama.Llamada atiempo desegundos.Desactiva elde ignición.
subrut ina depresencia de
subrut ina deespera de 30
transformador
Apertura del damper.
Acciona la válvula solenoide2.
Llamada atiempo desegundos.Chequeo dellama.
subrutina deespera de 15
presencia de
B14
;Subrutina de control de nivel de agua de la caldera en; funcionamiento
AGUA1:CLR
NOPNOPMOVCLR
SETBCLRNOPNOPJNB
CLR
CLRSETBNOPNOPJNB
CLR
CLRCLRNOPNOPJNB
SETBNOPRET
P3.6
PO.O
PO.lP0.2
Deshabilita bufferentrada de datos.
de
Selecciona entrada de señalde nivel inferior de agua.
P2.73ALARMAA; Salta a subrutina de alarmapor bajo nivel de agua.
PO.O
PO.lP0.2
P2.7.BOMBA;
PO.O ;
PO.lP0.2 ;
P2.7,BIEN ;
P2.6 ;
Selecciona entrada de señalde nivel intermedio de agua.
Salta a secuencia deapertura de bomba.Selecciona entrada de señalde nivel superior de agua.
Indicación de que el nivelde agua es adecuado.Cierra el paso de agua.
;Secuencia de apertura de bomba de agua.
BOMBA:CLRNOP
BIEN:
P2.6
RET
;Subrutina de alarma por falla en el nivel de agua
ALARMAA:
CLRMOVNOP
PO.ítOFFH
B15
NOP'SETB
CLRCLRNOPNOPSETB
NOPSETBNOPSETBNOPLCALL
SETB
SETBSETBNOPLCALL
CLRNOP
; Secuencia de
LLENAR:
LCALLCLRSETBCLRNOPNOPJNBAJMP
;Subrutina de
TXRX:MOV
MOV
MOVSETB
P0.3 ;
P0.4 ;P0.5 ;
P2.1 ;
P2.3 ;
P2.2 ;
SEG30 ;
P0.5 ;
P0.4 ;P0.3 ;
POSTPURG ;
P2.6 ;
Activa indicador luminoso dealarma de nivel de agua.
Desactiva el transformadorde ignición.
1
Cierra válvula solenoide 2.
Cierra válvula solenoide 1.
Llamada a subrutina detiempo de espera de 30segundos .Desactiva indicador luminosode alarma.
Llamada a subrutina detiempo de postpurga.Acciona bomba de agua.
1 1 enado de agua .
SEG10PO.OPO.lP0.2
P2. 1 , LLENARINICIO
-transmisión y
SCON,#50H ;
TH1,#ODDH ;
TL1,TH1 ;TR1 ;
recepción de datos
Define el modo de operación2 para el puerto serial.Define la velocidad detransmisión.
Comando de habilitación deltemporizador 1.
B16
LAZOX
MOV
CLR
CJNE
MOV
JNB
CLR
MOV
JNB
CLR
RET
R1,SBUF ; Cargue en el registro El elcontenido del SBUF.
El ; Borra la bandera deinterrupción para recepción,habilita la recepción.
R1,#45H,VERFIN; Compara El con elequivalente de la letra S.
SBUF,R4 ; Carga en SBUF el contenidodel registro R4 (presióno temperatura)
TI , $ ; Espera que se active alinterrupción de transmisiónque indica que se terminó detransmitir el dato anterior.
TI ; Borra la bandera deinterrupción detransmisión.
SBUF , A ; Carga en SBUF el contenidodel acumulador (dato).
TI,$ ; Espera activación de lainterrupción de transmisión.
TI Borra la bandera deinterrupción de transmisión.
;La2o que verifica la condición de fin de transmisión
VERFIN:
elCJNE
MOVJNB
CLR
A ,#46H> CONTINUÉ; Compara el acumulador conequivalente de la letra F.
SBUF,R5TI,
Envió de Fin de Tx.Espera que finalice la Tx.del dato.Borra la bandera deinterrupción de transmisión.
CONTINUÉ:RET
; Subrutina de transformación a código BCD
BCD:
MOV B,#64H ;
DIV AB
Carga el dato y lo dividepor 100 para separar eldígito de lascentenas
B17
MOV
MOVMOV
MOVDIVDECMOVDECMOVRET
RO,
@R03AA,B
ABRO@R03ARO@RO,B
Se guarda el dígito de lascentenas en un espacio dememoria
Carga el dato y lo dividepor 10 para separar eldígito de la decenas, elresiduo de esta división esel dígito de las unidades.
;Subrutina de indicación de los valores en los displays
DISPT:
M O V RO,#37H ; S e b a r r e nsecuencialmente
; los dígitos en losdisplays
; recuperándolos dememoria.
MOV
ORL
LCALLDECMOVORLLCALLDECMOVORLLCALLRET
A,@RO
. A,#80H
TIMEROA,@ROA,#90HTIMEROA,@ROA,#OAOHTIME
TIME:
LAZO:
MOVMOV
DECJNZRET
ALAZO
/s
B18
;Subrutina gue chequea la presencia de llama
CHEQFOT:
CLRMOVNOPNOPCLRSETBSETBNOPJNBRET
P3.6PQ3#OFFH
PO.O ; Selecciona la entradaPO.1 ; correspondiente a laPO.2 ; señal de fotoresistencia
; y verifica la presencia deP2.7,ALARMA1; llama.
;Subrutina de alarma por no presencia de llama
ALARMA1:
; Activa alarma audible.
; Activa alarma visible.
CLRNOPCLRSETBCLRNOPNOPSETBNOPSETBNOPSETBLCALLSETBLCALLSETBSETBSETBNOPLCALL
P3.7
P0.3P0.4P0.5
P2.1
P2.3
P2.2SEG30P3.7SEG50P0.3P0.4P0.5
POSTP
Desactiva alarma audible.
Desactiva alarma visible.
AJMP
; Subrutina
CONPRES:
CLRCLRMOVMOVLCALL
APAGA ;
de control de presión
PSW.3PSW.4
Llama apostpurga.Salta a apaga.
subrutina de
CONTROL
B19
RET
;Subrutina de control de temperatura
CONTEMP:
CLR PSW.3CLR PSW.4MOV R3,#OA6HMOV R4?#OB4HLCALL CONTROLRET
;Subrutina de control de limites de presión o temperatura
CONTROL:
MOV B,A
; Secuencia de comprobación de que el dato es menor o igual;al limite inferior.
COMPARE:
CJNE A,R33MENORRET
MENOR:
CLR CMOV RO,#38HMOV @RO,R3SUBE A,@ROJNC MAYORCLR C
* MOV A,BRET
í
; Secuencia de comprobación de que le dato es mayor o igual;al limite superior.
MAYOR:
MOV A,BCJNE A,R4,SUPERIORAJMP ALAR3
B20
;Secuencia de llamado a alarma por sobrenivel.
ALAR3:
^ LCALL ALARMALCALL POSTPURG
^ SETB P3.6AJMP DESCENSO
i
SUPERIOR:
CLR C& MOV R17#39H
MOV @R1,R4SUBE A,@R1
:í JNC ALAR4CLR CMOV A;BRET
;Secuencia de llamado a alarma por sobrenivel.
ALAR4:
MOV A,BLCALL ALARMALCALL POSTPURGSETB P3.6AJMP DESCENSO
;Subnrtina de control de apertura del damper
AIRE:
* CLR P3.6NOP
í SETB PO, O ; Selecciona entrada de laseñal que envia el damper.
CLR PO.1CLR PO.2NOPNOP
^ JNB P2.7,CUIDA; Verifica si el damper seabrió.
RET
B21
;Secuencia de alarma por no apertura del damper-
CUIDA:
CLRNOPSETB
SETBCLRNOPNOPSETBNOP.SETBNOPSETBLCALLSETBLCALLSETBSETBSETBAJMP
P3.7
P0.3
P0.4P0.5
P2.1
P2.3
P2.2SEG30P3.7SEG50P0.5P0.4P0.3APAGA
Activa alarma audible.
Activa alarma visiblecorrespondiente a la noapertura del damper.
;Subrutina de control de cierre del damper
CIERRE:
CLRNOPSETB
CLRSETBLCALLJNBRET
P3.6
PO.O ; Selección de la entrada dela, señal correspondiente alcierre del damper.
PO.lP0.2SEG30P2.7, NOCERRO; Verifica si el damper cerró.
;Secuencia de alarma por no cierre del damper.
NOCERRO:
CLRNOPCLRCLRSETBNOP
P3.7
P0.3P0.4P0.5
Activa alarma audible.
Activa alarma visual.
B22
SETBNOPSETBNOPSETBLCALLSETBLCALLSETBSETBSETBAJMP
P2.1
P2.3
P2.2SEG30P3.7SEG50P0.5P0.4P0.3APAGA
35; ; Subrirtina de alarma por sobrenivel de presión o
ALARMA:
MOVCLRNOPSETBSETBSETBSETBLCALLSETBNOPPUSHLCALLCLRCLRMOV
A,BP3.7
P1.7P2.1P2.3P2.2SEG30P3.7
PSWBCDPSW. 3PSW. 4R2 ,#2'
;Secuencia de barrido del dato en el descenso
VITE:
MOV Rl
ROTULO:
MOVMOVORLLCALLDECMOVORLLCALL
RO,#37HA,@RO
TIMEROA,@RO
TIME
B23
DECMOVORLLCALLDJNZDJNZPOPMOVMOVRET
DESCENSO :
MOVMOVCJNEAJMP
MINI:
CLRMOVMOVSUBBJNCAJMP
MAXIM:
MOVLCALLLCALLAJMP
;Subru"bina de
SEG1:
PUSH
SETBCLR
SETBMOV
ROA,@ROA,#2GHTIMERl , ROTULOR2,VITEPSWA,POB,A
•
A,POB,AA,R3,MINIINICIO
CRO,#20H@RO , R3A?@ROMAXIMINICIO
A3BBCDDISPTDESCENSO
tiempo de espera de 1 segundo
PSW ; Conservar elPSW.
TCON.4 ; inicializa elPSW. 3 ; Selecciona
registros.PSW. 4R5,#24H ; Inicializa u
contenido de
LAZOO:
JNB
registro parala cuenta de 1 segundo.
TCON.5,LAZOO; Verifica si la bandera deTFO es 1L.
B24
CLR - TCON. 5 ; Borra la bandera deltemporizador 0.
DJNZ R5,LAZOO ; Decrementa el registro deconteo.
CLR TCON.4 ; Detiene la operación deltemporizador O.
MOV THO,#OOH ; Encera los bits mássignificativos.
MOV TLO,#OOH ; Encera los bits menossignificativos.
CLR TCON. 5 ; Borra la bandera deltemporizador O.
POP PSW ; Recupera el contenido dePSW.
RET
;Subrutina de tiempo de espera de 10 segundos
SEG10:
PUSH PSW ; Conserva el contenido dePSW.
CLR PSW.3 ; Se selecciona el banco 2 deregistros.
SETB PSW. 4 ;MOV RO,#OA3H ; Inicializa contador en 10
para el conteo de 10segundos.
LAZOS:
LCALL SEG1 ; Llamada a subrutina de 1segundo
DJNZ RO,LAZOS ; decrementa el registro deconteo.
POP PSWRET
;Subrutina de tiempo de espera de 15 segundos
SEG15:
PUSH PSWCLR PSW. 3SETB PSW. 4MOV RO,#OEH
LAZ01:
LCALL SEG'rlDJNZ RO,LAZ01
B25
POP PSWKET
;Subrutina de tiempo de espera de 30 segundos
SEG30:
PUSH PSWCLK PSW.3SETB PSW.4MOV R1,#1EH
LAZ02:
LCALL SEG1DJNZ R1?LAZ02POP PSWRET
;Subrutina de tiempo de espera de 50 segundos
SEG50:
PUSH PSWCLR PSW. 3SETB PSW.4MOV R2,#32H
LAZ03:
LCALL SEG1DJNZ R2,LAZOSPOP PSWKET
;Subrutina de apagado
APAGA:
MOV PO,#QFFH ; Coloca en todos los pines delos puertos 1L.
MOV Pl,ttOFFHMOV P234ÍOFFHMOV P3;tOFFHSJMP $ ; Se queda en un lazo infinito
esperando gue se resetearaal equipo.
END
; PROGRAMA PARA SER INSTALADO EN EL COMPUTADOR *; PERSONAL Y QUE PERMITE ESTABLECER LA COMUNICACIÓN *;PARA REGISTRO CONTINUO DE LOS VALORES DE PRESIÓN Y *; TEMPERATURA . *
PORT$ = "COMÍ : 300 ,N3 8,1, CSO ,DSO , CDO ,BIN"$ OPEN PORT$ FOR RANDOM AS 1
OPEN "A: VALOR. TXT" FOR OUTPUT AS #2* IN-I:CLS«
LÓCATE 1, 1INICIO: INPUT "DESEA RECEPCIÓN (S/N)- " ; A$IF UCASE$(A$) = "S" THEN.VUELVE: LÓCATE 3, 1
INPUT "PRESIONE (E) PARA EMPEZAR RECEPCIÓN-", B$3* B$ = UCASE$(B$)
IF B$ = "E" THENPRINT ttl, B$;
* LÓCATE 20, 40PRINT "PRESIONE (F)PARA FINALIZAR RECEPCIÓN"DOFIN$ - INKEY$C$ = UCASE$(FIN$)
IF C$ - "F" THENPRINT ttl, C$;DOIF-EOF(l) - O THENRF$ - INPUT$(1, 1)
IF RF$ - "F" THENLÓCATE 23, 20: COLOR O, 15PRINT "FIN DE RECEPCIÓN"
REÍ: . COLOR 7, OLÓCATE 24, 20INPUT "DESEA REINICIAR RECEPCIÓN ( S/N ) " ; D$IF UCASE$(D$) = "S" THENGOTO INIELSE
* GOTO REÍEND IF
* ELSE• BEEP
LÓCATE 23 , 20PRINT "NO ESTABLECIÓ FIN DE RECEPCIÓN"
END IFEND IF
' LOOP^ END IF
RP$ = INPUT$(1, 1)*.- . . . . PRINT, #2, ,,RP$;
IF ASC(RP$) = 80 THEN'PRINT "PRESIÓN"MEDIDA$ = INPüT$(l, 1)
• PRINT #2, MEDIDA$;
B27PRESIÓN = ASO(MEDIDA$)PRINT "P="; PRESIÓNELSEIF ASC(RP$) = 84 THENPRINT "TEMPERATURA"MEDIDA$ = INPUT$(1, 1)PRINT #2, MEDIDA$;TEMP - ASC(MEDIDA$)
e PRINT "T~"; TEMPEND IF
* - LOOPELSEBEEPGOTO VUELVEEND IF
ELSEBEEP
* GOTO INIEND IFGLOSE
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Cl
PLACA N21 FUENTE DE PODER.
Nominac ion Cant idad
T 01
C 01
C2-C5
Ul
U2
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SW
FUSE
04
01
01
01
01
01
De ser ipc i ón
Transformador 30VA.Capacitor dealizado(filtro)6300 uF.Capacitores de 0.1uF.C.I. RS205LRectificador deonda completa de 2A.C.I. LM7805regulador positivode 5 V.•C.I. LM7812regulador positivode 12 V.S w i t c h d eencendido/apagado.Fusible deprotección 2 A.
PLACA N02 CIRCUITO DE CONTROL, SEÑALIZACIÓN Y DISPLAYS.
Descripción
C.I . ADC 0809c o n v e r s o ranalógico/digital.C.I.74LS244Buffer.C.I.74LS14 SchmittTrigger.C.I. Í8751Microcontrolador.C.I. 74LS138demultiplexer de 3a 8 lineas,C.I. 74LS151multiplexer.C.I. 74LS139demultiplexer de 2a 4 líneas.
.nación
Ul
U2
U3
U4 .
U6
U7
U8
Cantidad
01
04
01
01
01
01
02
C2
iminación
Ull
U13
LTS
QLED
SW
R8-R17
R18-R24
R25-R27
R28
C6
XIC8-C9
R30
CIO
Cantidad
01
01
03
0310
01
10
07
03
01
01
0102
01
01
Descripción
C.I. 74LS47decodificador BCD7 segmentos.C.I. 74LS04inversor.Displays de 7segmentos.
Transistores PNP.Diodos emisores deluz .Switch selector demodo.Resistencias delimitación de losLEDs. de 330 ohm.Resistencias de270 ohm.Resistencias de470 ohm.Resistencia de 8.2Kohm.Capacitor de 220PF.Cristal de 4 MHz.Capacitores de 40PF.Resistencia de 10Kohm.Capacitor de 10uF.
PLACA NS3 CIECÜITO DS COMüwICACION.
Nominación
U14Cll
C12
C13
C14
C15
Cantidad
0101
01
01
01
01
Descripción
C.I. MAX232Capacitor de 10uF.Capacitor de 10uF. a 6.3 V.Capacitor de 10uF. a 16 V.Capacitor de 10uF. a 16 V.Capacitor de 10uF. a 6.3.V.
C3
PLACA N9.4 CIRCaiTO DE ACTIVACIÓN DE MOTORES, VÁLVULAS,TRANSFORMADOR, BOMBA DE AGUA.
Nominación Cantidad Descripción
RELÉ . 08 Relés de 12 V.OPTO 08 C.I. ECG3041
optoacopladores.R1-R7 08 ' Resistencias de
330 ohm.
csno
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TOTA
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DK LOS CIRCUITOSINTEGRADOS
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