Category Archives: Domòtica

Domòtica amb PLC, 1 part

Domòtica amb PLC, 1 part

Un dels meus primers temes d’aquest bloc i que em fa especial il·lusió és l’aplicació domòtica que vaig realitzà casa meva i que vaig porta a terme durant la construcció d’aquesta. Encara que no tot fos programació, ja que vaig realitzà jo mateix tota la instal·lació elèctrica i de fontaneria de la casa, en qualsevol cas la programació porta gran part de tot el treball.
La Domòtica amb PLC, no és una cosa molt comuna, encara que pugui aportar molts avantatges respecte a altres sistemes domòtics.

Pantalla aplicacion domotica

Què fer?

Quan comences un projecte de domòtica el primer que et ve al cap és: i que faig?, La domòtica, encara que ajuda en moltes coses, evidentment és una part prescindible de la casa, hi ha però gran varietat de parts de la casa que es poden automatitzar i a mesura que vas fent coses van sorgint noves idees, algunes de les coses que tenia clar en un principi van ser:

  • Il·luminació (Només un 30%)
  • Persianes (Totes)
  • Control temperatura (Calefacció i aire condicionat)
  • alarma
  • reg jardí

A mesura que anava fent la instal·lació em van anar sorgint noves idees, fins i tot ara vivint a la casa realitzo noves tasques d’automatització, com ara la piscina, alarma d’incendi, portes de pàrquing i accés, etc.

PLC per a la domòtica

Un altre dubte que se’t sorgeix quan vols automatitzar la casa és quin sistema utilitzà, evidentment hi ha gran varietat de dispositius en el mercat per una instal·lació domòtica, cada sistema domòtic s’adapta a les necessitats i coneixements de l’usuari final, en el meu cas em vaig decidir per instal·lar un autòmat programable (PLC):

Avantatges

  • Treballo com a programador de PLC 
  • L’autòmat programable et permet anar modificant la programació i l’automatisme a mesura que vas veient les necessitats de la casa.
  • És ampliable i escalable.
  • Com que és un component industrial és molt més robust.
  • Gran varietat de components en el mercat, fins i tot de segona mà, vaig comprar moltes coses al ebay
  • La interfície d’home màquina o panell de visualització pot ser des d’un PC, i aquest a la vegada aprofitar-ho per a altres tasques, TV, música, etc.

Inconvenients

  • Els components són més cars.
  • Normalment el sistema tendeix a ser centralitzat, de manera que si cau la CPU, cau tot el sistema.
  • És molt laboriós a nivell de programació i muntatge, has de fer-ho tot des de zero, la càrrega de treball és important.
  • Requereix de més espai on ubicar els quadres de control.

Tasques a realitzar

Il·luminació

La il·luminació en un 35% és controlada per l’autòmat, tots els punts de llum tenen el seu polsador independent i a més es poden accionar des de la pantalla tàctil, alguns punts de llum es controlen també per control de presència utilitzant els mateixos sensors de presència de la alarma.
El 100% de la il·luminació exterior és domòtica, alguns punts de llum s’encenen a la nit, l’hora exacta per encendre / apagar ve determinat per una taula diària de sortida i posta de sol.

Persianes

Les persianes controlades en un 100% per l’autòmat, és una de les parts potser més complexes del programa, l’autòmat controla en tot moment la posició en què estan i aquestes es regulen depenent de l’estació de l’any hivern / estiu i la temperatura exterior de la casa o si el dia està assolellat o no.
També té un control de pluja, és a dir el dia que plou determinades persianes de la casa es baixen per evitar que s’embrutin per la pluja.
Cada persiana es pot programar a una posició determinada, també es pot programar per zones, és a dir podem posar les persianes de la zona de les habitacions al 45% amb només prémer un botó.

Control de temperatura

Una de les millors inversions que vaig fer va ser instal·lar aerotermia, un sistema de calefacció i aire condicionat, net, econòmic i amb moltes possibilitats de control, aquest sistema juntament amb el terra radiant em permet regular la temperatura de calefacció i aire condicionat tant a l’hivern com a l’estiu. Segurament és la part més complexa de tot l’automatisme.
La casa està dividida per diferents zones i cada zona té el seu propi termòstat, la temperatura es controla mitjançant un PID (Control proporcional, integral i derivatiu) del propi autòmat, al qual vaig tenir dificultats per ajustar, a causa de la gran inèrcia tèrmica del terra radiant , al final crec que va quedar molt ben ajustat, ja que en condicions normals la temperatura s’arriba ajustar pràcticament a la perfecció, amb unes petites variacions de dècimes de grau.

Control de l’alarma

L’alarma també està controlada per la domòtica, al final acabi amb un sistema d’alarma bastant complex i diferent a una alarma convencional.

Reg jardí

El reg és controlat per l’autòmat, depenent de l’època de l’any en què estiguem aplica uns temps de reg o altres, el reg depèn també de les precipitacions de pluja que hi puguin haver.

Domòtica amb PLC, 2 part

Seguint amb el capítol 1 de Domòtica amb PLC, vaig a explicar amb més detall els requeriments tècnics del sistema i les conclusions que fins a dia d’avui he tret de la domòtica instal · lada a casa.

Requeriments tècnics

El muntatge l’he fet amb els dispositius electrònics:

  • Autòmat programable Vipa Speed ​​7. 
  • Mòdul de 8 entrades analògiques (bàsicament per a la regulació de temperatures)
  • Mòduls d’entrades i sortides de bastidor (46 entrades i 46 sortides) 
  • Mòdul Profibus ET200 de Siemens de 16 entrades i 16 sortides 
  • Mòdul Profibus de Bartec de 32 entrades i 16 sortides 
  • Mini PC de baix consum (per a la pantalla tàctil i scada)
  • Pantalla tàctil de Samsung

HARDWARE-automata
Vista del hardware del autómata

Bus de comunicacions Profibus

Aprofitant que la CPU de Vipa pot funcionar com a mestre Profibus, he comunicat els diferents quadres elèctrics mitjançant comunicació Profibus, d’aquesta manera m’he estalviat una gran quantitat de cable elèctric, fins i tot podria haver muntat algun quadre elèctric més o alguna estació més que segurament hagués estat més econòmic que la gran quantitat de cable que vaig utilitzà.

A dia d’avui no he tingut cap problema amb el bus, només petits micro talls de comunicació que no em suposen cap problema amb l’automatització de la casa.

Conclusions

Realitzar un mateix la tasca d’automatització de casa és una feina molt interessant, didàctic i divertit però de vegades es converteix en una odissea causa de la gran quantitat de treball que suposa, de tota manera en veure el resultat final certament és molt gratificant, més el més interessant és que el projecte sigui escalable i es pugui anar modificant o afegint funcions a mesura que vas veient les necessitats.
Per si algú s’anima a fer aquesta tasca, poso un llistat de coses que canviaria i coses que no canviaria

Que faria diferent

  • Cablejat per tubs o canalitzacions independents: En una instal · lació domèstica no permet barrejar tensions en una mateixa conducció o canalització de fils, per tant el que vaig fer va ser treballar sempre a 220 V i posar relés en el quadre elèctric per convertir els senyals a 24V. Aquí hem vaig equivocà, ara amb tota seguretat ho faria amb dues instal · lacions independents, una la clàssica de 220V i l’altra amb mànegues multifilars de 24V, així m’estalviaria tots els relés i el cablejat seria més econòmic. 
  • Cable reservat: Una altra cosa que faria diferent és passar més cables de domòtica i deixar-los reservats, en alguns llocs he hagut de tornar a passar cables i he hagut de treure’ls i tornar a passar de nou amb dificultat, l’ideal hagués estat deixar de reserva per a futures modificacions.

Que no canviaria

  • Domòtica amb PLC: tot i els inconvenients que ja he esmentat, realment és molt més interessant poder anar variant o modificant la instal · lació domòtica a mesura que vas veient les necessitats. 
  • Bus de comunicacions Profibus: Funciona perfectament i m’ha permès un estalvi considerable de cablejat, també m’ha permès descentralitzar tota la domòtica de la casa en 3 armaris diferents encara que només tingui una CPU. 
  • Mini PC: PC molt econòmic i amb un consum molt baix (20W), puc utilitzar per a altres tasques (música, TV, videovigilància) i porta funcionant sense cap problema des del principi 365 dies 24 hores.