Simulador para aprender a manejar un vehículo con el PLC

Resumen

El proyecto de diseño de un simulador para el
control de las partes mecánicas del vehículo
controlado por el PLC (LOGO! 230B11 siemens, nuestro tema en fin
presenta como propuesta, servir a las personas interesadas al
aprendizaje de la correcta forma de conducir un vehículo,
para cuidar su vida tanto de los demás y su bolsillo.
Además presentamos detalladamente un medio de
solución de los accidentes de transito y al deterioro de
la máquina del motor, ya que existe diversos factores,
como la falta de experiencia y la velocidad inadecuada al
conducir un vehículo, estos son algunos de los errores mas
comunes que se da para ocasionar los problemas ya mencionados.
Con respecto a la seguridad de la forma de manejo en la vida
real, este simulador está basado principalmente desde el
encendido del vehículo, la maniobra de los cambios,
acelerar y desacelerar de acuerdo a qué velocidad se
está circulando y con el apagado del vehículo
según la realización de este proyecto de
diseño de un simulador para el control de las partes
mecánicas del vehículo controlado por el PLC (LOGO!
230B11 siemens), al momento de manipular o conducir un
vehículo, vinculara, la forma correcta en la que un
conductor deberá conducir un vehículo, sirviendo
este simulador como un tutorial y un medio de consulta para el
aprendizaje de las personas que estén dispuestas a
conducir de mejor manera evitando accidentes de transito y
deterioro de su vehículo por la falta de
experiencia.

PALABRAS CLAVES:

Control, manejo, conducción, programa, LOGO! ,
vehículo, simulación, seguridad,
software.

Introducción

El PLC LOGO! es de aplicación universal, por su
alto grado de rentabilidad en cualquiera que sea su
aplicación Industrial como por ejemplos en invernaderos, o
jardines, en el caso de nuestro tema nos ayudara a el control o
gobierno de una maquina robusta, pues en si, nunca se ha empleado
el equipo PLC "Controlador Lógico Programable" para un
proyecto que consiste en el diseño de un simulador para el
control de las partes mecánicas del vehículo
controlado por el PLC (LOGO! ! 230B11 siemens), el costo de la
aplicación es mucho mas económicos con el uso del
PLC, además que se puede contar con sus entradas y salidas
digitales y analógicas las cuales nos permiten realizar el
diseño, en el cual necesitamos 11 entradas y 8 salidas
además de esto también se contara con
señales de indicación que permitirá al
usuario familiarizarse con el uso del simulador.

Con el desarrollo de nuestro simulador tenemos como
visión familiarizarnos con el manejo de un
vehículo, debido a que cuando estamos conduciendo por las
calles por primera vez muchos de nosotros no entendemos cuando
debemos realizar los cambios y esto a la larga resulta un
daño al vehículo, es por esta razón que se
desarrollo este tema de proyecto, para que los futuros
conductores este preparados y manejen el vehículo de una
manera correcta y de esta manera poder evitar futuros
daños y deterioros en lo vehículos. El simulador
contara con el velocímetro, tacómetro, palancas de
cambios, pedales "embrague, freno, aceleración",
señales de notificación todo esto controlado por el
LOGO! 230 RC B11 además también se empleara un TD
correspondiente para emitir las señales de salida que
permitirán que el usuario realice las
maniobras.

CAPÍTULO I:

Fundamentación
teórica

• INTRODUCCION.-

En la actualidad, la tecnología aplicada en la
industria y empresas es el empleo del PLC "controlador
Lógico Programable" ya que es un equipo rentable y
eficiente, además los circuitos pueden ser
diseñados y simulados en el software disponible, por esta
razón es importante tener un conocimiento previo de la
funciones y elementos con los que cuenta el PLC, además se
tuvo que tener en cuenta el modelo de Autómata Programable
correcto para que nuestra aplicación funcione
correctamente a la hora de la ejecución.

• QUÉ ES LOGO!
  .-

Es el módulo lógico del Siemens, donde se
resuelven tareas de instalación, también utilizadas
para controles en invernaderos o jardines, para el procesamiento
de señales en controles, mediante la conexión de un
módulo de comunicaciones, que lleva integrado los
siguientes componentes:[5]

• Control

• Unidad de mando

• Fuente de alimentación

• Interfaz para módulos de
  ampliación

• Interfaz para módulo de programación
  (Card) y cable para PC

• Funciones básicas habituales
  reprogramadas

• Temporizador

• Módulos digitales y
  analógicas

• Entradas y salidas en función del
  modelo.

• MODELO EXISTEN DE LOGO!.-

El Autómata Programable LOGO! 230RCB11 tiene dos
clases de tensión: tensión a 12/24/48Vcc (corriente
continua), tensión a 48/110/220 Vca (corriente alterna),
que dispone de una interfaz de funciones básicas y para la
elaboración de su programa. Como se muestra en la Figura
1-1, modelo a usar para el proyecto.

Figura1-1 Estructura de LOGO! "Modelo
230RCB11"

Capacidad del PLC "LOGO! 230B11"

• Entradas: L1, L2, L3 (115 / 230 V AC), 50 /
  60Hz

• Entrada I1…I12

• Salidas Q1…Q8 [2]

• DISPOSITIVOS DE ENTRADAS Y
  SALIDAS.-

Las entradas se designan con la letra I y un
número decimal. Si se observa en la figura 1-1, en la
parte frontal de Autómata Programable LOGO! 230RCB11 se
verá en la parte superior los bornes de las
entradas.[1][2][3]

Las salidas se designan con la letra Q y un
número decimal. Los bornes de las salidas se hallan en la
parte inferior mostrada en la Figura 1-1.[1][2][3]

• CONDICIONES AMBIENTALES PARA EL
  PLC.-

Las condiciones van a depender de la ubicación de
PLC, y el medio que le rodea, así se podrá
garantizar el 100% del aparato en óptimas condiciones.
Como se observa en la Figura 1-2, la seguridad garantizar un
tiempo de vida útil, en cada banco sin molestia
alguna.[2]

Figura 1-2 Condiciones para el
laboratorio

• SOFTWARE Y PERIFÉRICOS.-

• SOFTWARE.-

El usuario tendrá una referencia clara del tipo
de instrucciones que son necesarias para programar las secuencias
lógicas definidas, también de aquellas funciones
especiales, de cálculos, datos, comunicaciones,
regulación.

El programa LOGO! está disponible como paquete de
programación para el computador. Con el software
dispondrá, entre otras, de las siguientes
funciones:[1]

• Creación gráfica de su programa
  offline como diagrama de escalones (esquema de contacto /
  esquema de corriente) o como diagrama de bloque de funciones
  (esquema de funciones)

• Simulación del programa en el
  ordenador.

• Generación e impresión de un esquema
  general del programa.

• Almacenamiento de datos del programa en el disco
  duro o en otro soporte

• Comparación de programas.

• Parametrización cómoda de los
  bloques.

• Transferencia del programa (desde LOGO! 230B11 al
  PC) y (del PC a LOGO! 230B11)

• Lectura del contador de horas de
  funcionamiento

• Ajuste de la hora

• Ajuste del horario de verano e invierno.

La cantidad de señales de Entradas y Salidas,
digitales o analógicas, deben ser capaces de leer o mandar
en la primera orden que efectué el usuario, por un
conjunto de instrucciones facilitando la Red de
Comunicación y por lo tanto reducirá el tiempo
empleado, y el tiempo de respuesta. Como se muestra en la figura
1-3.[1]

Figura 1-3 Software y
periféricos

• REQUISITOS DEL SISTEMA EN LA
  INSTALACIÓN

Para la instalar del software de programación en
una computadora, es necesario cumplir con los siguientes
requisitos mínimos. Como se muestra en la Tabla
1-1.[1][2][5]

Tabla1-1 Requisitos del sistema en la
instalación.

• ACCIONADORES O ENTRADAS.-

Las entradas digitales se identifican mediante una "I"
el modulo a utilizar tiene un numero de entradas digitales
(I1,…I12), corresponden a los números de los bornes de
entrada del LOGO! implementado, dependiendo de la
programación, también pueden utilizarse como
entradas analógicas (AI1 y AI2). Al conectar este
módulo analógico, la numeración de las
entradas se realiza de acuerdo con las entradas analógicas
ya disponibles.[1][2][5]

• CAPTADORES O SALIDAS.-

Las salidas digitales se identifican con una "Q" el
modulo a utilizar tiene un número de salidas (Q1,…
Q8,) corresponden a los números de los bornes de entrada
del LOGO!. También existe la posibilidad de utilizar 16
salidas no conectadas. Estas salidas se identifican con una x y
no pueden volver a utilizarse en un programa. El uso de una
salida no conectada es útil en la función especial
"Textos de aviso".

Las salidas analógicas se identifican con AQ.
Existen dos salidas analógicas disponibles, AQ1 y AQ2. En
una salida analógica sólo puede conectar un valor
analógico, es decir una función con una salida
analógica o una marca analógica
AM.[1][2][5]

• FUNCIONES BASICAS.-

Las funciones básicas son elementos
lógicos del álgebra de Booleano. Las funciones
básicas se pueden negar de forma individual; es decir que
si en la entrada en cuestión hay un "1", el programa
utiliza un "0". Si hay un "0", se utiliza un "1". Al introducir
un programa encontrará los bloques de funciones, como se
muestra en la Tabla 1-2.[1][2][5]

Tabla1-2. Listas de funciones
básicas [6]

• FUNCIONES ESPECIALES.-

Las funciones especiales constan de
elementos solo para la industria ya que son muy sofisticados y
caros para el uso en instalaciones civiles, donde que esta nos
indica la facilidad de manejar no directamente con la carga.
Pueden manejar sin como se muestra en la Tabla 1-3.

Tabla 1-3. Lista de Funciones especiales
utilizadas [6]

• EQUIPO DE PROGRAMACIÓN.-

Es un sistema electrónico programable de
seguridad y compacto, cumple con los requisitos de un sistema de
control con un nivel de seguridad que no carece de ninguna de sus
partes. El PLC está diseñado para esquemas
secuenciales que requieren de seguridad funcional y pueden ser
mantenidas con un número fijo de puntos de
entradas/salidas que permita su utilización aún en
condiciones de espacio muy reducido.[3][1][7]

• FACTORES CUANTITATIVOS.-

Con respecto a la capacidad del equipo para soportar
todas aquellas especificaciones para el sistema de control y se
pueden agrupar en las siguientes categorías:

• Entradas/Salidas (E/S): Cantidad, tipo,
  prestaciones, ubicación, etc.

• Tipo de control: Control de una o varias
  máquinas, proceso, etc.

• Memoria: Cantidad, tecnología,
  expandibilidad, etc.[1][3][7]

• ENTRADAS/SALIDAS (E/S).-

La cantidad de señales de Entradas y de Salidas,
tanto digitales como analógicas debe ser capaz de tratar
el equipo en el primer trabajo a realizar la
implementación del sistema de control, cuyo estado hay que
leer o gobernar.

Una vez obtenidas estas cantidades es muy recomendable
reservar un espacio para futuras ampliaciones (entre un 10 a 20
%). Para las salidas es preferible incorpora una
protección de sobrecarga, que en caso de ser un fusible,
es mejor que sea de acceso frontal (evitará dejar fuera de
servicio todas las salidas del módulo al retirarlo para
cambiar el fusible).[1]

• TIPO DE CONTROL.-

La opción de control requiere considerarse a la
máquina o grupos de máquinas por un algoritmo de
control. Debido a que las operaciones que tienen lugar en cada
área, hay que tener en cuenta que es necesario
interconectar los autómatas entre si o a través de
una red de comunicaciones en área local para intercambio
de datos de (entrada y salida), por tanto el autómata debe
permitir las comunicaciones.[2]

• MEMORIA.-

En general las unidades centrales incorporan una
cantidad de memoria acorde a su capacidad de control y la
potencia del conjunto de instrucciones con las que opera, un
mismo equipo suele presentarse distintas opciones de cantidad de
memoria. Para la ampliación se hará sobre el propio
procesador mediante circuitos integrados o en el módulo de
memoria. En caso de expansión futura de la memoria debe
encontrarse la sustitución para toda la unidad central,
aunque existen ciertas formulas de aproximación, como
multiplicar el número total de E/S (entradas y salidas),
discretas por un factor (entre 5 y 10 dependiendo del equipo
empleado). El valor obtenido debe ser incrementado
considerablemente en el programa de cálculos de cierta
complejidad, con variables numéricas y datos.

La tecnología de la memoria dependerá de
la aplicación concreta, para ciertas aplicaciones es
necesario introducir cambios en la secuencia de control con
cierta frecuencia, esto solo es posible cuando se está
trabajando con una memoria del tipo RAM. En cambio con memoria
permanente o ROM, se proporcionan un medio muy fiable de
almacenamiento del programa. En algunos equipos se ofrece la
posibilidad de disponer de ambos tipos de memoria, permanente y
volátil, en una misma unidad, de forma que el usuario
tenga la posibilidad de modificar con facilidad algunas
secuencias.[3]

• SISTEMAS DE CONTROL DE SEGURIDAD
  PLC.-

Cuando se detecta un error, se aplica una señal
"0", y opcionalmente se genera un mensaje de error detallado, si
el módulo presenta fallos menores. El modulo salida tiene
dos tipos de operación: modo contador y modo
decodificador, este módulo tiene contadores de 24bits con
dos salidas cada uno. Los contadores pueden operar en ambas
direcciones para configurar el voltaje de entrada, el cual puede
ser 5V o en un rango de 10 a 26.4 V; en caso de error del
módulo, las salidas cambian al estado
desactivado.[1][2][3]

CAPÍTULO II:

Diagnóstico

INTRODUCCIÓN.-

Los factores que provocan los accidentes de
tránsito, son usualmente la falta de experiencia y la
velocidad inadecuada al conducir un vehículo, este
proyecto de diseño de un simulador para el control de las
partes mecánicas del vehículo controlado por el PLC
(LOGO! ! 230B11 siemens), pretenderá asemejarse a un
vehículo real y el conductor sienta que esta manejando un
vehículo, de cierta forma se podrá dar beneficios a
las conductores principiantes como a los conductores
profesionales, ya que este simulador realizará un tutorial
de aprendizaje que vincule las acciones ideales de manejo de
vehículo.

• PROBLEMAS A SOLUCIONAR CON LA IMPLEMENTACIÓN DEL
  PROYECTO.-

Debido a la existencia de muchos accidentes y del mal uso del
vehículo por parte de los conductores se decidió
implementar un simulador para el control mecánico del
vehículo de esta manera pronosticar la disminución
de:

• Los accidentes automovilísticos

• Y daño de la maquina

Nuestro proyecto de diseño de un simulador para
el control de las partes mecánicas del vehículo
controlado por el PLC (LOGO! ! 230B11 siemens), beneficiara de
cierta manera y tendremos como visión un resultado
como:

Problemas suscitados

• Accidentes de tránsitos.

• Mal manejo del vehículo.

• Deterioro de la maquina del motor

• Los tipos de reacción del frenado a que
  velocidad de esta circulando

• Poner el cambio de velocidad requerida por el
  vehículo "mas eficiente"

• FACTORES QUE AFECTAN LOS
  ACCIDENTES.-

• FACTOR HUMANO

Es bien conocida la gran incidencia del factor humano
(conductor o peatón) en el desencadenamiento de los
accidentes, ya que en la inmensa mayoría de los accidentes
se registra en algún momento un fallo humano. Para poder
conducir adecuadamente se precisan unas mínimas
condiciones físicas y unos conocimientos sobre la
conducción.

Los conocimientos necesarios tampoco son
difíciles, pero la práctica demuestra que
además de saber lo preciso para aprobar un examen de
conducir, hace falta alguna experiencia en la conducción
real por lo que nuestro proyecto de diseño de un simulador
para el control de las partes mecánicas del
vehículo controlado por el PLC (LOGO! ! 230B11 siemens),
garantizara una disminución de accidentes. Como se muestra
en la figura 2-1.

Figura 2-1 Factor humano

• FACTOR SOBRE EL EXCESO DE
  VELOCIDAD.-

La velocidad, según numerosos estudios es un
factor que está relacionado en el 30% de los accidentes
mortales y en el 18% de los accidentes en general.. La distancia
recorrida por el vehículo desde el momento en que el
conductor detecta una emergencia hasta que reacciona se muestra
en la Figura 2-2, para prevenir accidentes la distancia debe ser
la necesaria para detener el vehículo desde que se
reacciona ante una emergencia.

Figura 2-2 Distancias de reacción y de frenado
para diferentes velocidades

• EL COMPORTAMIENTO DEL CONDUCTOR.-

El conductor es el que decide la velocidad en que
circula el vehículo, la velocidad es considerada
comúnmente como uno de los factores más
determinantes en los accidentes con víctimas. En
más de uno de cada tres accidentes, hay una velocidad
inadecuada, lo que hace que el número de muertos aumente
el 50%.

El Conductor tiene que obedecer el límite de
velocidad anunciado en Ecuador:

Dentro del perímetro urbano: 50 km/h.

En vías perimetrales: 90 km/h.

En carretera: 100 km/h. o, si no se anuncia
ningún límite, no sobrepasar 88km/h.

Muchas veces, simplemente tiene sentido mantener el
límite de velocidadactual muy por debajo del límite
anunciado. Así como ocurre con el derecho de paso, los
conductores tienen que adaptar la velocidad si se lo exigen las
condiciones de las leyes de tránsito.

• LA IMPRUDENCIA DEL CONDUCTOR.-

En las Ciudades se registran en los últimos
años un gran número de accidentes de
tránsito, es sorprendente observar en los patios del
Comando Provincial de Policía existen una gran cantidad de
vehículos sumamente destrozados por diferentes accidentes
dejando una problemática para el estado y para los mismos
propietarios.

Causas Desde Enero a Mayo se detectó que
la causa que provocó más accidentes de
tránsito fue la imprudencia del chofer, mientras que la
segunda causa se debe al estado etílico del
conductor.

Detenidos Durante este medio año se ha
evidenciado un alto índice de detenidos por infringir las
leyes de tránsito. Por causar accidentes la Jefatura de
Tránsito se ha visto en la medida de cambiar las
leyes.

• TEMOR AL CONDUCIR.-

La fobia es miedo ante situaciones particulares u
objetos que no son peligrosos y a las que la mayoría de la
gente no considera problemáticos. Por miedo a conducir
entendemos una inquietud permanente y desproporcionada que surge
antes, y sobre todo durante la acción de
conducir.

La AMAXOBOFIA tiene que ver con fobias relacionadas con
el movimiento que afecta a distintas formas de viajar (miedo a
volar, miedo a conducir,…) y esto supone una limitación
importante en el desarrollo del día a día de las
personas que sufren este trauma. Como se muestra en la Figura 2-3
observamos una persona temerosa al manejar un
vehículo.

Figura 2-3. Temor al conducir

• LA FALTA DE EXPERIENCIA DEL
  CONDUCTOR.-

Los jóvenes conductores sin experiencia al
volante son los que más probabilidades tienen de sufrir un
accidente de tránsito. Además los conductores que
menos riesgo presentan en la carretera son los conductores que
responden al perfil de jóvenes de 26 años,
además las variables que más afectan en la
peligrosidad vial son por tanto la experiencia al volante y el
número de veces que se coge el coche normalmente. Se
adelantan por tanto a factores que podrían parecer
más importantes, como la edad. Otra de las cuestiones que
enfrentan a los conductores en cuestión de siniestros es
la eterna pelea entre sexos. El estudio concede la victoria a las
mujeres al confirmar un mayor número de siniestros entre
los varones.

• FACTORES QUE AFECTEN AL RENDIMIENTO DE LA
  MAQUINA.-

Muchos de los estudiantes de conducción hasta
familiarizarse con el manejo adecuado del vehículo
realizan una serie de errores con la parte mecánica del
vehículo debido a la falta de experiencia y
conocimiento.

• CONTROL DE LOS CAMBIOS CON RESPECTO A LA
  VELOCIDAD.-

La palanca de cambios es la encargada mediante un
sistema interno de varillas o cables, proporcionar el cambio o
marcha seleccionada por el conductor según las condiciones
del camino por donde circule, es necesario tomar en cuenta que
los cambios se deben realizar según el motor lo requiera
debido a que si no se realiza el cambio de marcha podría
resultar un daño en el motor, el cambio de marcha se
debería realizar cuando aumenta y disminuye la velocidad
teniendo en cuenta que la primera y segunda marcha es de fuerza y
las siguientes son de velocidad. En la figura 2-4 se muestra la
palanca de cambios.

Figura 2-4 Palanca de Cambios

• EMPLEO DEL VELOCIMETRO.-

Muchos de los estudiantes de conducción se
guían en el velocímetro para realizar los cambios
de marcha, esto no es adecuado debido a que el velocímetro
en algún momento podría dañarse y dar una
lectura errónea de la velocidad y el estudiante no
sabría con exactitud cuándo realizar los cambios es
por eso que se debe aprender a escuchar el sonido de la maquina o
usar otros medios para estar seguros de cuando se debe realizar
un cambio de marcha. En la Figura 2-5 se muestra el
velocímetro de un vehículo.

Figura 2-5. Velocímetro

• MAL USO DEL SWITCH DE ENCENDIDO.-

Cuando se inicia las clases de conducción lo
primero que se realiza es encender el vehículo, esto se
realiza mediante el giro de la llave en el Switch, el cual
debería realizarse con cuidado ya que si se gira
bruscamente la llave se podría provocar un cortocircuito y
esto provoca un daño interno en el vehículo. En la
figura 2-6 se muestra el switch de encendido

Figura 2-6. Switch de
encendido

• CONTROL INADECUADO DE LOS
  PEDALES.-

Los pedales que tenemos en el vehículo son el
acelerador, freno y embrague estos pedales son importantes ya que
se emplean para poner en marcha y detener el vehículo, el
embrague es un sistema intermediario y de diseño
mecánico para que el conductor conecte y desconecte a su
criterio la fuerza de motor hacia la caja de cambios.

Se debe tener en cuenta que el embregue se debe utilizar
tanto para el cambio de velocidades y como se menciono
anteriormente para el control de la fuerza del motor y no se debe
tener presionado siempre.

El la figura 2-7 se puede apreciar una foto de los
pedales.

Figura 2-7. Embrague, freno,
acelerador.

CAPÍTULO III

Propuesta

• INTRODUCCIÓN

La realización de este proyecto de diseño
de un simulador para el control de las partes mecánicas
del vehículo controlado por el PLC (LOGO! ! 230B11
siemens), enfoca la problemática que se vive hoy en
día en la vías de la Ciudad y del País por
los diversos accidentes de transito causados por personas
irresponsables que causan choques, con nuestro simulador se
pretenderá dar seguridad al momento de como manipular o
conducir un vehículo, ya que vinculara, la forma correcta
en la que un conductor deberá conducir un vehículo
en la vida real, pues este diseño garantizara, el
funcionamiento de las partes mecánicas para prevenir las
acciones posibles de daño a la máquina o deterioro
de las mismas por el mal uso y principalmente la
prevención de accidentes que ocurren hoy en día. La
simulación va a encabezar desde el encendido del
vehículo, la maniobra de los cambios, acelerar y
desacelerar de acuerdo a qué velocidad se está
circulando y finalmente el apagado del vehículo. Este
proyecto de diseño de un simulador para el control de las
partes mecánicas del vehículo, servirá como
un tutorial y medio de consulta para el aprendizaje de personas
interesadas en conducir correctamente un
vehículo.

• CONCEPTO DE SEGURIDAD

El Diseño de Instalación que se realiza en
el "Autómata Programable LOGO! 230RCB11", Como se muestra
en la figura 3-1; debe tener un Terminal de Programación a
prueba de fallos en el Sistema de Comunicación, aun si
ocurrieran fallos, que no afecte directamente la función
de seguridad del sistema, deberá establecer el manejo de
operación requerida por el operario.

Figura 3-1 Autómata programable
(LOGO! 230RCL11)

• COMPONENTES DEL SISTEMA PARA LA MAQUINA
  ROBUSTA.-

El diseño se eligió con el
propósito de que el estudiante de conducción se
sienta cómodo, al conducir un vehículo, ya que el
simulador tendrá los comandos tal como posee en
vehículo normal, pero con algunos cambios esto
permitirá controlar el vehículo de manera
eficiente, por ejemplo el encendido correcto del vehículo,
el sistema de la palanca de los cambios que garantice el control
del vehículo para un correcto rendimiento del motor, con
cada aceleración o frenado que se lo haga. Como se muestra
en la figura 3-2, tenemos los dispositivos de la palanca de
cambios, los pedales y la llave en general.

Figura 3-2 Modelo de la maquina
robusta

• PANEL DE CONTROL.-

El panel de control está ubicado y forma parte
del tablero o consola central delvehículo, este es el
encargado de proporcionar toda la información esencial
alconductor acerca del funcionamiento y estado del motor, como
también la información extra del vehículo en
general. Ya que en su interior está conformado por una
serie de indicadores (luminosos, análogos y digitales) que
son los que corroboran la información del funcionamiento
del motor para indicarlo en el panel de control.

COMPONENTES DEL PANEL DE CONTROL.-

• VELOCÍMETRO (odómetro)

• TACOMETRO

• INDICADOR DE TEMPERATURA

• INDICADOR DE COMBUSTIBLE

• LUCES (direccionales, media luz, alta, baja,
  estacionamiento)

• LUZ INDICADORA DE BATERÍA

• LUZ INDICADORA DE ACEITE

• LUCES INFORMATIVAS Y SEGURIDAD (cinturón,
  puertas, freno aux., etc.)

• SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO DEL
  SIMULADOR.-

• SISTEMA DEL ENCENDIDO DEL
  PROGRAMA.-

Inicialmente comenzaremos a correr el programa, luego
nos habilitar un sin número de opciones, pero para
comenzar con nuestro simulador lo que se deberá presionar
el pulsante "I12" para acceder al vehículo virtual. Como
se muestra en la figura 3-3 componentes de la maquina
robusta.

Figura 3-3 Sistema del encendido del
programa

• SISTEMA DE PEDALES (EMBRAGUE, FRENO Y
  ACELERADOR).-

PEDAL DE EMBRAGUE.-

Con el pie izquierdo se maneja exclusivamente el pedal
del embrague.

El embrague es un mecanismo auxiliar que permite el uso
de la caja de cambios. Al pisar a fondo el pedal del embrague se
desembraga, interrumpiendo la conexión entre el movimiento
del motor y la caja de cambios.

PEDAL DE FRENO.-

Al soltar el embrague el motor está en
posición de acoplado o embragado. Hay conexión
entre el movimiento del motor y la caja de cambios. Con el pie
derecho se acciona el pedal del freno. En circulación
normal se debe pisar con suavidad, lo justo, para disminuir la
velocidad o llegar a detener el vehículo con seguridad.
Actúa sobre todas las ruedas del
vehículo.

PEDAL DEL ACELERADOR.-

Con el pie derecho también se acciona el pedal
del acelerador. El efecto de estos dos pedales (freno y
acelerador) es contrario y por esa razón se accionan con
el mismo pie. Al pisarlo en forma suave, aumentan las
revoluciones del motor, salvo que ofrezca alguna resistencia. Si
no se pisa el pedal, no hay movimiento del motor.

Pues el proyecto de diseño de un simulador para
el control de las partes mecánicas del vehículo
controlado por el PLC (LOGO! ! 230B11 siemens), otorga un sistema
de pedales algo diferente a un comando analógico pues el
simulador en si no nos otorgaba la manipulación como si
fuese un pulsante con muelle, pero cabe recalcar que para el
efecto de implementar la maquina robusta solo se
efectuaría el cambio de señal digital a la forma de
señal analógica. Como se muestra en la figura
3-4.

A. Embrague

B. Freno de servicio

C. Acelerador

Figura 3-4Sistema de pedales (embrague,
freno y acelerador)

• SISTEMA DE ENCENDIDO DE
  VEHÍCULO.-

Es el encargado de iniciar el arranque del motor y
proporcionar la corriente necesaria mediante: el sistema de carga
(batería y alternador) al igual que el resto de accesorios
del vehículo, para esta maniobra de procederá a
girar la llave para el arranque del motor, Como se muestra en la
figura 3-5, aunque en nuestro caso se tendrá que manipular
"I11" en el encendido del motor. Para cumplir con un
vehículo normal se genero un efecto de encendido en que se
tendrá presionado hasta que arranque el motor, he incluso
se genero un efecto de cortocircuito, cuando se mantiene girando
la llave luego del arranque del motor, como se podrá ve
escucha ocurre un deterioro en las partes del
vehículo.

Figura 3-5 Sistema del encendido ideal
del vehículo

No se debe de accionar nunca el contacto, cuando el
motor ya está en marcha, porque se pueden dañar los
engranajes del motor de arranque al rascar con los engranajes de
la corona del motor. Como se muestra en la figura 3-6

Figura 3-6 Sistema del encendido
incorrecto del vehículo

• SISTEMA DE EMBRAGUE DE
  VEHÍCULO.-

El embrague es un sistema intermediario y de
diseño mecánico para que elconductor aplique y
transmita (conecte o desconecte) a su criterio, la fuerza
delmotor hacia la caja de cambios (mediante el pedal del
embrague). Ahora como se puede observar que el pedal del embrague
se tiene que presionar primero para que entre a funcionar
cualquier cambio requerido por el operario.

Figura 3-7 Sistema de embrague de
vehículo

• SISTEMA DE CAJA DE CAMBIOS.-

Es el sistema que mediante un conjunto de ejes y
engranajes modifica la relación de velocidad y fuerza,
entre el motor y las ruedas del vehículo. Por lo general
existen de dos tipos: mecánicas y automáticas. Como
se muestra en la figura 3-8 tenemos los contactos "Q1, Q2, Q3,
Q4, Q5 y Q6 de reversa casi como una caja de cambios convencional
o mecánica proporcionando los diversos cambios de
velocidad hacia delante y un cambio hacia atrás o reversa.
Estos diversos cambios son obtenidos gracias a la ayuda de un
conjunto de engranajes de diversos tamaños, los cuales al
unirse unos con otros nos otorga cada vez un cambio
diferente.

Figura 3-8Sistema de caja de
cambios

• SISTEMA DE PALANCA DE CAMBIOS.-

La palanca de cambios normalmente está situada
entre los asientos delanteros, un poco avanzada o en la columna
de la dirección. Para accionar la palanca de cambios es
necesario dejar de accionar el acelerador y desembragar, pisando
el pedal de embrague a fondo. La palanca de cambio permite
seleccionar las velocidades o marchas. La caja de cambios nos
sirve para aprovechar la potencia del motor de acuerdo con las
necesidades.

La palanca de cambios es la encargada mediante un
sistema interno de varillas o cables, proporcionar el cambio o
marcha seleccionada por el conductor según las condiciones
del camino por donde circule el vehículo. Por lo general
tiene inscrito un croquis visible de la ubicación de cada
uno de los cambios, para ayuda del conductor. Como se muestra en
la figura 3-9, y como se muestra en la figura tenemos en los
pulsantes para elegir cada cambio.

Figura 3-9 Sistema de palancas de
cambios

• SISTEMA DE DETECCIÓN PARA LOS
  CAMBIOS.-

Las marcas se identifican con M (marca) son salidas
virtuales que poseen en su salida. La marca por ello puede
utilizarlo como marca de arranque. Una vez completado el primer
cambio el indicador la M1 se desactiva hasta que se encienda las
segunda marca para su posterior ejecución hacia el segundo
cambio y sucesivamente tenemos para. Como se muestra en la figura
3-10

Figura 3-10 Sistema de palancas de
cambios

• SISTEMA DE FRENADO DEL
  VEHÍCULO.-

Sistema de frenos cumple la función de garantizar
la desaceleración progresiva, mediante la ayuda de
diferentes partes, el diseño tiene los mismos efectos de
frenado del vehículo, donde que al igual que la
aceleración tiene un tiempo que le permite bajar el cambio
para la mejor circulación. Como se muestra en la
figura.3-11.

Figura 3-11 Sistema de frenado del
vehículo

• SISTEMA DE PARADO DEL
  VEHÍCULO.-

Sistema de parado del vehículo, cumple la
función de garantizar la detención progresiva o la
parada total del vehículo, mediante la ayuda de diferentes
partes.

El parado es el encargado de proporcionar una
detención o parada del automóvil provisional y
momentánea, cuando el motor este encendido. Como se
muestra en la figura 3-12.

Este actúa directamente solo sobre las ruedas
posteriores por lo que su efectividad es poca y depende de su
estado y calibración Funciona por medio de un sistema de
traba (trinquete y uñeta) y un botón de
liberación para poder regresarlo a su posición
neutral.

La distancia de frenado supone el espacio en el que debe
detenerse el vehículo, y éste depende de la
velocidad a la que se circula, el tipo de calzada, las
condiciones de adherencia del suelo, el estado de los frenos del
vehículo, amortiguadores, etc.

La suma de la distancia de reacción y de la
distancia de frenado es lo que se denomina distancia de
detención.

La gran mayoría de los estudios realizados
sugieren que la velocidad inadecuada causa los accidentes y en
graves daños del vehículo. La proporción de
accidentes mortales es 1,6 veces superior cuando hay una
velocidad inadecuada.

Figura 3-12 Sistema de parado del
vehículo

• TIPO DE CONTROL A MANEJAR.-

El "Autómata Programable LOGO! 230RCB11" aunque
nunca se ha usado para el diseño de una maquina robusta,
solo para el Manejo en proyectos Civiles o Industriales, pues el
equipo cumple con los requisitos de un Sistema de Control para
nuestra maquina robusta, con un nivel de seguridad que no carece
de ninguna de sus partes, además se escogió este
PLC ya que cuenta con las entradas y salidas necesarias para
llevar a cabo el cumplimiento de nuestro proyecto, por lo tanto
no se necesita de mas entradas y salidas extras.

• CONCEPTO DE SEGURIDAD.-

El Diseño de Instalación que se realiza en
el "Autómata Programable LOGO! 230RCB11" como se muestra
en la figura 1; debe tener un Terminal de Programación a
prueba de fallos en el Sistema de Comunicación, aun si
ocurrieran fallos que no afecte directamente la función de
seguridad del sistema, deberá establecer el manejo de
operación requerida por el operario.

• SISTEMAS DE CONTROL
  ENCENDIDO-APAGADO.-

El sistema comienza por el encendido del programa, donde
el conductor podrá visualizar en una pantalla de mensaje
de texto, indicándole que podrá ser encendido el
vehículo por la llave. El vehículo inicialmente se
mantendrá en neutro hasta que se mueva de esa
posición, claro está, para el cambio se
deberá presionar el embrague caso contrario nunca se
efectuara el cambio, ejemplo se ha presionado el embrague y
posteriormente se efectuara el cambio a la primera velocidad,
ahora como un vehículo normal, se tendrá que
levantar el pedal del embrague para comenzar a acelerar o
desacelerar.

• SISTEMA DE CONTROL CAMBIO DE
  VELOCIDAD.-

El cambio se deberá realizar de forma ascendente,
inicialmente comenzara con la primera velocidad y posteriormente
al subir progresivamente de segunda a tercera, etc., se va
perdiendo potencia y ganando velocidad, se podrá efectuar
el segundo cambio solo cuando se haya sobrepasado una velocidad
especifica, caso contrario el sensor del vehículo no
estará en disposición de dar la ejecución
del cambio, así mismo se tendrá vigente el control
cuando quiera bajar de velocidad. Como se muestra en la figura
3-13.

Figura 3-13 Sistema de control cambio de
velocidad

• SISTEMA DE CONTROL SEGURIDAD
  ACELERACIÓN-DESACELERACIÓN.-

Una vez efectuado el cambio de velocidad, se
podrá presionar el pedal del acelerador siempre y cuando
se ha levantado el pedal del embrague. En momento del trayecto
sobre la circulación del vehículo cuando sobrepase
una velocidad especifica por el programa, aparecerá una
señal de aviso indicándole que tiene un tiempo
determinado para cambiar de marcha o bajar la
velocidad.

Como se muestra en la figura 4. De la misma forma se
tiene que tener vigente cuando se esta frenando.