miércoles, 17 de junio de 2020

Automatización de un limpiarreja. Funcionamiento del limpiarreja y por qué hay que automatizar mas. (Parte III)


Una vez sabemos los elementos del limpiarreja ahora debemos ver como es el comportamiento del limpiarreja.


Cuando el limpiarreja esta inactivo el rastrillo se encuentra sumergido en el agua. Para entender el proceso lo haremos en modo manual para ver como funciona.


Cuando queremos limpiar la reja debemos pulsar el botón subir. El rastrillo empezará a subir y conforme lo vaya haciendo irá sacando con las puas la basura que haya en la reja y se ira acumulando en el recogedor.


Al llegar arriba, la basura caerá del recogedor a la canaleta, momento en el cual hemos de activar la bomba para que el agua la saque de nuevo al rio.


Y por último debemos bajar de nuevo el rastrillo al fondo.


Este proceso que hemos realizado se llama ciclo y será la base de funcionamiento . Tenemos un botón llamado ciclo que realizará este proceso tanto en manual como en automático.


En modo automático el funcionamiento es el mismo, solo que en vez de pulsar botones, se encarga un temporizador de hacerlo realizando un ciclo cada cierto tiempo.


Ahora bien, para tener el control absoluto del rastrillo no basta solo con realizar esas operaciones simples. Hemos de controlar lo siguiente:


  • El tiempo de subida. En caso de que el rastrillo se atasque o se suelte hemos de comprobar que si ha pasado cierto tiempo no se ha alcanzado la carrera superior es que hay un problema.
  • No podemos cambiar inmediatamente de subir a bajar por dos motivos: no es bueno para el motor ya que podemos realizar un cortocircuito y tenemos que dejar que la basura caiga. Esto implica un tiempo de espera en la posición superior.
  • Al igual que cuando subimos hemos de comprobar el tiempo de bajada, para ver si el rastrillo ha llegado a la parte inferior o no.
  • El tiempo de ciclo. La cantidad de basura que lleva el rio no es siempre constante, si no que depedende de muchos factores. Por ejemplo, en otoño con la caida de la hoja de los chopos, a lo mejor conviene limpiar la reja cada seis horas; tras una crecida, es necesario que el limpiarreja actue cada 5-10 minutos ya que todo lo que baja es broza; y en verano, con poco caudal y casi sin movimiento en el rio no es necesario que se ponga en marcha el limpiarreja o como mucho una vez al dia.
  • Por último debemos considerar el tiempo que ha de funcionar la bomba, un tiempo corto no dará tiempo a que desaloje toda la broza de la canaleta y un tiempo largo es un consumo excesivo. Necesitamos un temporizador que sea regulable para la bomba.

Un detalle interesante es que la bomba no ha de funcionar justo cuando esté arriba, si no un poco antes de que el rastrillo llegue a la parte superior. Esto permite que según va cayendo la broza a la canaleta esta ya está siendo expulsada directamente. Para conseguir esto es necesario un temporizador que detecte cuando ha empezado el ciclo y obtener una orientación de cuando ha de poner la bomba en marcha.


¿Por que es necesario automatizar?

Aquí una lista de problemas que presenta el sistema:


  • No hay esquema. Con lo que una avería será díficil de detectar y hacer ingenieria inversa al cuadro implica tener que desmontar y volver a montar, lo cual es absurdo.
  • Coste. Los relés temporizadores tienen un coste elevado y en caso de fallo de alguno su coste comparado con un relé programable es irrisorio.
  • Dificil de ampliar. Si queremos aumentar la funcionalidad del limpiarreja como por ejemplo detectar si hay broza y activarlo en consecuencia es muy costoso.
  • El operador ha de estar presente para configurar tiempos, ya que el cuadro no tiene comunicación con el exterior.

Por todos estos motivos se ha pensado que lo conveniente es sustituir todo el sistema por un sistema programable, mucho mas flexible y barato.


Dicho sistema ha de tener las siguientes caracteristicas:


  • Fácil de programar.
  • Interfaz de usuario fácil de usar
  • Poder programar los intervalos de tiempo necesarios.
  • Comunicación ModBus para comunicar con el control central.
  • Número de entradas suficientes, con entradas analógicas para poder usar sensores de nivel a presión.
  • Un número de salidas suficientes para el control del limpiarreja.

Aquí es donde entra Arduino. En la próxima entrada veremos como es el automata del limpiarreja.



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