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Domótica con PLC, 2 parte

Siguiendo con el capitulo 1 de Domótica con PLC, voy a explicar con mas detalle los requerimientos técnicos del sistema y las conclusiones que hasta día de hoy he sacado de la domótica instalada en casa.

Requerimientos técnicos

El montaje lo he realizado con los siguientes dispositivos electrónicos:

  • Autómata programable Vipa Speed 7.
  • Módulo de 8 entradas analógicas (básicamente para la regulación de temperaturas)
  • Módulos de entradas y salidas de bastidor (46 entradas y 46 salidas)
  • Módulo Profibus ET200 de Siemens de 16 entradas y 16 salidas
  • Módulo Profibus de Bartec de 32 entradas y 16 salidas
  • Mini PC de bajo consumo (para la pantalla táctil i scada)
  • Pantalla táctil de Samsung

HARDWARE-automata
Vista del hardware del autómata

Bus de comunicaciones Profibus

Aprovechando que la CPU de Vipa puede funcionar como maestro Profibus, he comunicado los diferentes cuadros eléctricos mediante comunicación Profibus, de esta manera me he ahorrado una gran cantidad de cable eléctrico, incluso podría haber montado algún cuadro eléctrico más o alguna estación más que seguramente hubiese sido más económico que la gran cantidad de cable que utilice.

A día de hoy no he tenido ningún problema con el bus, solo pequeños micro cortes de comunicación que no me suponen ningún problema con la automatización de la casa.

Conclusiones

Realizarse uno mismo la tarea de automatización de su casa es un trabajo muy interesante, didáctico y divertido pero a veces se convierte en una odisea debido a la gran cantidad de trabajo que supone, de todas formas al ver el resultado final ciertamente es muy gratificante, además lo mas interesante es que el proyecto sea escalable y se pueda ir modificando o añadiendo funciones a medida que vas viendo las necesidades.
Por si alguien se anima a realizar esta tarea, pongo un listado de cosas que cambiaría y cosas que no cambiaría

Que haría diferente

  • Cableado por tubos o canalizaciones independientes: En una instalación domestica no se permite mezclar tensiones en una misma conducción o canalización de hilos, por tanto lo que hice fue trabajar siempre a 220V i poner relés en el cuadro eléctrico para convertir las señales a 24V. Aquí me equivoque, ahora con toda seguridad lo haría con dos instalaciones independientes, una la clásica de 220V i la otra con mangueras multifilares de 24V, así me ahorraría todos los relés i el cableado sería más económico.
  • Mas cable reservado: Otra cosa que haría diferente es pasar más cables de domótica y dejarlos reservados, en algunos sitios he tenido que volver a pasar cables y he tenido que sacarlos y volver a pasar de nuevos con bastante dificultad, lo ideal hubiese sido dejar de reserva para futuras modificaciones.

Que no cambiaria

  • Domótica con PLC: a pesar de los inconvenientes que ya he mencionado, realmente es mucho más interesante poder ir variando o modificando la instalación domótica a medida que vas viendo las necesidades.
  • Bus de comunicaciones Profibus: Funciona perfectamente y me ha permitido un ahorro considerable de cableado, también me ha permitido descentralizar toda la domótica de la casa en 3 armarios diferentes aunque solo tenga una CPU.
  • Mini PC: PC muy económico y con un consumo muy bajo (20W), puedo utilizarlo para otras tareas (música, TV, videovigilancia) y lleva funcionando sin ningún problema desde el principio 365 días 24 horas.

Domótica con PLC, 1 parte

Domótica con PLC, 1 parte

Uno de mis primeros temas de este blog y que me hace especial ilusión contar es la aplicación domótica que realice en mi propia casa y que lleve a cabo durante la construcción de esta. Aunque no todo fuera programación, ya que realice yo mismo toda la instalación eléctrica i de fontanería de la casa, en cualquier caso la programación se lleva gran parte de todo el trabajo.
La Domótica con PLC, no es algo muy común, aunque pueda aportar muchas ventajas respecto a otros sistemas domóticos.

Pantalla aplicacion domotica

¿Qué hacer?

Cuando empiezas un proyecto de domótica lo primero que se te viene a la cabeza es ¿i que hago?, la domótica, aunque ayuda en muchas cosas, evidentemente es una parte prescindible e la casa, existe no obstante gran variedad de partes de la casa que se pueden automatizar y a medida que vas realizando cosas van surgiendo nuevas ideas, algunas de las cosas que tenía claro en un principio fueron:

  • Iluminación (Solo un 30%)
  • Persianas (Todas)
  • Control temperatura (Calefacción i aire acondicionado)
  • Alarma
  • Riego jardín

A medida que iba realizando la instalación me fueron surgiendo nuevas ideas, incluso ahora viviendo en la casa realizo nuevas tareas de automatización, como por ejemplo, la piscina, alarma de incendio, puertas de parking y acceso, etc.

PLC para la domótica

Otra duda que se te surge cuando quieres automatizar la casa es que sistema vas a emplear, evidentemente existe gran variedad de dispositivos en el mercado para realizar una instalación domótica de una vivienda, cada sistema domótico se adapta a las necesidades y conocimientos del usuario final, en mi caso me decidí por instalar un autómata programable (PLC) :

Ventajas

  • Trabajo como programador de PLC
  • El autómata programable te permite ir modificando la programación y el automatismo a medida que vas viendo las necesidades de la casa.
  • Es ampliable y escalable.
  • Al ser un componente industrial es mucho más robusto.
  • Gran variedad de componentes en el mercado, incluso de segunda mano, yo compre muchas cosas en el ebay
  • La interfaz de hombre maquina o panel de visualización puede ser desde un PC, i este al mismo tiempo aprovechar para otras tareas, TV, música, etc.

Inconvenientes

  • Los componentes son más caros.
  • Normalmente el sistema tiende a ser centralizado, por lo que si se cae la CPU, se cae todo el sistema.
  • Es muy laborioso a nivel de programación y montaje, tienes que hacerlo todo desde cero, la carga de trabajo es importante.
  • Requiere de más espacio donde ubicar los cuadros de control.

Tareas a realizar

Iluminación

La iluminación en un 35% es controlada por el autómata, todos los puntos de luz tienen su pulsador independiente y además se pueden accionar desde la pantalla táctil, algunos puntos de luz se controlan también por control de presencia utilizando los mismos sensores de presencia de la alarma.
El 100% de la iluminación exterior es domótica, algunos puntos de luz se encienden por la noche, la hora exacta para encender/apagar viene determinado por una tabla diaria de salida y puesta de sol.

Persianas

Las persianas controladas en un 100% por el autómata, es una de las partes quizás más complejas del programa, el autómata controla en todo momento la posición en que están y estas se regulan dependiendo de la estación del año invierno/verano y la temperatura exterior de la casa o si el día está soleado o no.
También tiene un control de lluvia, es decir el día que llueve determinadas persianas de la casa se bajan para evitar que se ensucien por la lluvia.
Cada persiana se puede programar a una posición determinada, también se puede programar por zonas, es decir podemos poner las persianas de la zona de las habitaciones al 45% con solo pulsar un botón.

Control de temperatura

Una de las mejores inversiones que hice fue instalar aerotermia, un sistema de calefacción i aire acondicionado, limpio, económico y con muchas posibilidades de control, este sistema junto con el suelo radiante me permite regular la temperatura de calefacción i aire acondicionado tanto en invierno como en verano. Seguramente es la parte más compleja de todo el automatismo.
La casa está dividida por diferentes zonas y cada zona tiene su propio termostato, la temperatura se controla mediante un PID (Control proporcional, integral y derivativo) del propio autómata, al que tuve dificultades para ajustar, debido a la gran inercia térmica del suelo radiante, al final creo que quedo muy bien ajustado, ya que en condiciones normales la temperatura se llega ajustar prácticamente a la perfección, con unas pequeñas variaciones de décimas de grado.

Control de alarma

La alarma también está controlada por la domótica, al final acabe con un sistema de alarma bastante complejo y diferente a una alarma convencional.

Riego jardín

El riego es controlado por el autómata, dependiendo de la época del año en que estemos aplica unos tiempos de riego o otros, el riego depende también de las precipitaciones de lluvia que puedan haber.

Ver el capítulo 2 de Domótica con PLC