Robot  salva obstacles
Descripció i característiques del projecte

Data : febrer 2000


RESUM DEL PROJECTE APLICAT AMB EL SADEX

Autors: 
Sebastià Ruiz sruiz12@pie.xtec.es IES Angeleta Ferrer i Sensat de Sant Cugat 
Josep Maria Español jespanol@pie.xtec.es IES San Quirze de San Quirze del Vallès 
Cristóbal Sánchez csanche3@pie.xtec.es IES Sant Quirze de Sant Quirze del Vallès 
Data:  22- 2- 00
Nivell/cicle/crèdit:  4t d’ESO i Batxillerat Temps aprox.:  7 h


Objectiu del projecte
  • Construcció d'un senzill robot controlat amb SADEX 

Coneixements previs
  • Coneixements bàsics de l'entorn SADEX , mecànica i connexionat de motors

Material i equipament
  • Interfície, llenguatge Win-Logo, micromón
  • Ordinador 486 o superior
  • Mòduls de l'equip SADEX: entrades digitals (M36), control de motors (M43), sortides digitals (M37)
  • Font d'alimentació (0 – 24 V). Tensió de treball 5 V
  • 2 Motors reductors  c. c. amb una tensió nominal màxima de 12 V
  • Dos microrruptors amb palanca d'accionament
  • 2 rodes de plàstic (amb una tercera roda o altre punt de recolzament)
  • Elements auxiliars: placa de plàstic (també fusta o mecano), cables, regleta i fixacions

Descripció del projecte i funcionament
  • Es construeix un senzill robot constituït per dos motors amb reductors, dos sensors de final de carrera, dues rodes de plàstic i dos suports d'estabilització de la dotació de l'aula taller de tecnologia. Cada motor controla el funcionament d'una roda de forma que quan activem tots dos el vehicle va recte i si només funciona un dels motors el vehicle gira. El vehicle està connectat al mòdul de motors del SADEX amb 5 cables de petita secció que permeten alimentar els motors i el contacte amb els sensors. El sistema constitueix un exemple d'automatisme de llaç tancat controlat per un senzill algoritme que sorteja obstacles.

Funcionament:
  • A l'iniciar el programa el robot es desplaça en línia recta fins que troba un obstacle. Quan el vehicle topa contra algun objecte s'activen els sensors de final de carrera que té a la part davantera i aquests envien un senyal elèctric al mòdul d'entrades digitals. A continuació els dos motors s'aturen i, passat un temps, s’activen en sentit contrari durant uns instants separant el vehicle de l’obstacle. Després el vehicle gira uns graus i reinicia de nou el desplaçament en línia recta. 

Entrades/sortides (mòduls utilitzats, vies...)
  • Mòdul de control de motors. S’utilitzen les dues sortides de gir a dretes (endavant) i gir a esquerres (enrera).  Alimentar el mòdul de control de motors (via A) amb 5V. c.c. i connectar als motors.
  • Mòdul d’entrades digitals. S’utilitza només una via (via B i entrada 1) connectada a dos sensors de final de carrera (connectats entre si en paral·lel, de forma que en la pràctica constitueixen un únic sensor)

Llista del programa de control

Notes prèvies a tenir en compte:
  • Per començar: Instal·lar micromón Fer un: recupera  "sadex.log
  • Per escriure procediments:
  • Entrar a WinLogo
  • Seleccionar finestra de treball i donar ordre recupera "sadex
  • Seleccionar finestra d'edició (entorn/edició) apareix la finestra d'edició on s'han d'escriure el procediments
  • Seleccionar finestra/desa, salvar per guardar el procediment (no es executable des de la finestra treball)
  • F10 o edició (del menú, no de l'opció entorn del menú) + interpreta. Ara ja és executable
  • Fer les modificacions a la finestra d'edició (no a la de treball) i acabar sempre amb F10
  • No oblidar de fer F10 quan acabem de definir o modificar procediments
  • No es poden executar dos procediments en paral·lel
  • Quan un procediment crida un altre cal que el que es crida hagi estat declarat abans
A continuació es llista el procediment utilitzat en WinLogo. Entre parèntesis hi ha els comentaris explicatius de la tasca realitzada per cada línia de programa:

proc cotxe   (identificació del procediment)
motors "a [1 d 2 d] (el cotxe comença la seva marxa cap endavant)
espera1.entrada "b 1  (s’activa l’entrada digital quan el cotxe troba un obstacle
atura.motor "a 1  (atura els motors un a continuació de l’altre, també es
atura.motor "a 2  podria aturar els dos motors alhora)
espera 100
motors "a [1 e 2 e] (el cotxe fa marxa enrera amb els motors a esquerres)
espera 500
motor1 "a "d  (el cotxe salva l’obstacle amb el motor 1 a dretes)
espera 200 
cotxe    (torna l’inici del procediment)
fi
cotxe    (arrenca el procediment cotxe)
p    (atura el cotxe manualment polsant la tecla P)

Des de la finestra treball, validar cada programa (en el nostre cas només en tenim un) amb un  return. 
Escriure cotxe i return per iniciar programa
Si l'equip funciona amb bateria, controlar el nivell de càrrega. Si la bateria està baixa, l'equip no funciona correctament.
Quan no funcioni el procediment cotxe provar:

actualitza.equip Verificarem que els mòduls connectats a les vies corresponents son reconeguts pel Sadex
 


Esquemes / dibuixos / fotos 

 
Possibles millores
  • Col·locació d’un dispositiu d'engegada: polsador, sonòmetre, termòmetre, luxòmetre, etc.
  • Instal·lació de microrruptors de final de carrera a la part posterior 

  • Fer que els sensors davanters siguin independents i amb maniobres diferents per salvar els obstacles.

Qüestions / activitats
  • Construcció del robot
  • Edició del programa i esquemes de control
  • Verificació del funcionament
  • Resolució de qüestions sobre el funcionament del sistema

Valoració / conclusions
Es tracta d'una activitat bastant senzilla que permet practicar d’una manera engrescadora el control automàtic amb l’equip SADEX. Els alumnes construeixen un vehicle que podran controlar posteriorment, el que resulta un bon exemple de sistema de control per ordinador. Adient per a 4t d'ESO i batxillerat.

 

 
CONTROL D’UN ASCENSOR 
Descripció i característiques del projecte

Data : febrer 2000

RESUM DEL PROJECTE D’APLICACIÓ AMB EL SADEX

Autors
 Juan Carlos Pérez IES Can Jofresa Terrassa
Antoni Muntané amuntan1@pie.xtec.es IES Can Jofresa Terrassa 
Data:  29-2-00
Nivell/cicle/crèdit:  ESO / 2n CICLE  Temps aprox.:  10 h


Objectiu del projecte
  • Introducció al control de processos mitjançant en sadex control automàtic d’una maqueta d’ascensor de 3 plantes

Requeriments (especificacions tècniques)
  • Programació en winlogo
  • Nocions de lògica programada

Material i equipament
  • Sadex
  • Maqueta d’un ascensor

Descripció del projecte i funcionament
  • El programa de control esta dividit en varis subprogrames, per una millor estructuració lògica. Consta de :
  • Programa general  : ASCENSOR
  • Control de posició inicial  : INICIO
  • Control de posició   :  PISO
  • Control de trucades   : LLAMADA
  • Actuació sobre el motor : SUBIR // BAJAR

  • Posta en marxa  : TOTAL

Entrades/sortides (mòduls utilitzats, vies...)
  • Entrades digitals : via B
  • Sortides motor : via D
  • Sortides displai : vies C i D

  • Entrades polsadors :  Teclat

Llista del programa de control
Veure programa adjunt  :  ascensor.log (Disponible en l'Aulatec de Cerdanyola)
proc inicio
envia.byte "c 63
posa.a "p 0
posa.a "l 0
fi
proc llamada
motor1 "d "a
si cl=0 [posa.a "l 0]
si cl=1 [posa.a "l 1]
si cl=2 [posa.a "l 2]
fi
proc piso
si bit.llegit "b 0>0 [posa.a "p 0 envia.byte "c 63]
si bit.llegit "b 1>0 [posa.a "p 1 envia.byte "c 6]
si bit.llegit "b 2>0 [posa.a "p 1 envia.byte "c 6]
si bit.llegit "b 3>0 [posa.a "p 2 envia.byte "c 91]
fi
proc subir
motor1 "d "d
piso
fi
proc bajar
motor1 "d "e
piso
fi
proc total
espera 300
mentre [:p=:l] [llamada]
mentre [:p<:l] [subir]
motor1 "d "a
mentre [:p>:l] [bajar]
motor1 "d "a
total
fi

Esquemes / dibuixos / fotos

 

Possibles millores
  • Activació mitjançant polsadors externs
  • Memorització de les trucades
  • Obertura i tancament de les portes

Qüestions / activitats
  • Els alumnes poden fer els diferents programes de forma individual per desprès editar-los en un de sol
  • Els alumnes poden fer millores en el sistema d’accionament i control
  • Els alumnes poden fer diferents tipus de programació, tot modificant el sistema de funcionament.

Valoració / conclusions
  • La valoració com és lògica, es del tot positiva tan des de el punt de vista pedagògic com des de el punt de vista tècnic, dons això és una petit mostra de el que es pot fer, dins el actual mont dels sistemes de control automàtic
  • En resum i per acabar el que hem fet esta bé, però el que podem fer a partir  d'ara no te límits.

 

 
Control d’un pont llevadís
Descripció i característiques del projecte

Data : febrer 2000


RESUM DEL PROJECTE D’APLICACIÓ AMB EL SADEX

Autors
Isabel Morgó imorgo@pie.xtec.es IES Nicolau Copèrnic Terrassa
Marc Busquets mbusqu2@pie.xtec.es IES Nicolau Copèrnic Terrassa
Data: 29-2-2000 
Nivell/cicle/crèdit: Quart d’ESO Temps aprox.: 30 h


Objectiu del projecte
  • Controlar elevació i descens sincronitzats dels dos batents d’un pont llevadís.

Requeriments (especificacions tècniques)
  • Quan un luxòmetre detecta una baixada de llum (presència d’un vaixell), acciona una alarma i un controlador humà inicia l’elevació dels batents del pont. Una vegada que el vaixell ha passat, el controlador inicia l’operació de descens

Material i equipament
  • Part mecànica: 
  • 8 perfils metàl·lics en angle perforats de 500 mm
  • 2 cargols de cap hexagonal de M10, 100 mm
  • 2 femelles de M10
  • 16 cargols de M4, volanderes i femelles
  • 10 quadrats de fullola de 3 mm, 150 x 150
  • 2 rectangles de fullola de 3 mm, 300 x 120
  • 2 rectangles de fullola de 3 mm, 140 x 120
  • 4 rectangles de fullola de 3 mm, 6 x 300
  • 4 rectangles de fullola de 3 mm, 6 x 140
  • Taulell de conglomerat de 9 mm, 810 x 610
  • 4 barretes roscades de M4, 170 mm
  • 8 politges de 10 mm de diàmetre
  • Corda
  • 4 anelles
  • Part elèctrica: 
  • 2 motors amb reductors
  • 4 visos sense fi
  • 4 politges de 30 mm de diàmetre
  • Regletes i cables de connexió
  • 4 polsadors

  • SADEX

Descripció del projecte i funcionament
  • Sobre un taulell de conglomerat fixem dues torres construïdes amb els vuit perfils metàl·lics. Els quadrats de fullola formen la part fixa del pont i amb els rectangles construïm la part mòbil. Les cordes i les politges fan de mecanisme de transmissió. A les bases de les torres posem els motors. Quan el luxòmetre detecta la presència del vaixell sona una alarma i mitjançant els polsadors fem baixar o pujar els batents, segons calgui.

Entrades/sortides (mòduls utilitzats, vies ...)
  • M19, nivell de llum
  • M43, control de motors
  • M36, entrades digitals
  • M37, sortides digitals
  • MS01, visualitzador i brunzidor

  • Sensor luxòmetre

Llista de programa de control
Veure programa adjunt  : Pont.log (Disponible en l'Aulatec de Cerdanyola)
proc pont1
desactiva.sortida "d 7
desactiva.sortida "d 4
desactiva.sortida "d 5
si lux•metre.llegit "a > 100  [sortides "d [7 0 4 1 5 1]]
si lux•metre.llegit "a < 100 [sortides "d [7 1 4 1 5 0]]
espera 300
desactiva.sortida "d 7
espera1.entrada "c 1
motors "b  [1 d 2 d]
espera1.entrada "c 3
atura.motor "b 2
espera1.entrada "c 2
atura.motor "b 1
espera1.entrada "c 4
motors "b [1 e 2 e]
espera1.entrada "c 3
atura.motor "b 2
espera1.entrada "c 2
atura.motor "b 1
pont1
fi

Esquemes / dibuixos / fotos

 

Possibles millores
  • Sistema de control lluminós del trànsit pel pont
  • Avís lluminós pels vaixells
  • Control automatitzat de la pujada, baixada i aturada dels batents del pont mitjançant finals de carrera, ...
  • Detector de presència dels vaixells

  • Millora del sistema de transmissió per corda

Qüestions / activitats / possibles activitats d’avaluació
  • Càlculs de la velocitat de pujada en funció del voltatge subministrat
  • Detecció d'errors i possibles millores

Conclusions
  • Es una bona maqueta però es pot millorar el sistema de transmissió per corda, unificant el control de pujada i baixada dels dos batents en un sol motor

 

 
 
Sistema d'alarma antirobatori
Descripció i característiques del projecte

Data : febrer 2000

RESUM DEL PROJECTE APLICAT AMB EL SADEX

Autors: 
Jaume Casasola  IES  Can Planas de Barberà del Vallès
Eduard Garcia egarcia1@pie.xtec.es IES Arnau Cadell de Sant Cugat
Jordi Llunell  jllunell@pie.xtec.es  IES Duc de Montblanc de Rubí 
Data:  22- 2- 00
Nivell/cicle/crèdit:  Per a alumnes de 4t d´ESO, 7è crèdit Temps aprox.:  5 h


Objectiu del projecte
  • Dissenyar I construir un sistema d´alarma sonor-visual en l´obertura d´una porta 

Coneixements previs i requeriments
  • Coneixements bàsics de l’entorn SADEX , mecànica i connexionat d'elements elèctrics
  • L´alarma sonora ha de funcionar simultàniament a la visual
  • L´alarma sonora s'ha d'activar al commutar-se un relè governat per un interruptor magnètic o de contacte
  • L´alarma visual s´activa com a resposta a un programa en Winlogo que rep el senyal d´un luxòmetre
  • Ambdós sistemes d´alarma funcionaran com sistemes de control de llaç obert
  • El material de la maqueta de l´estructura de la porta serà d´aglomerat i de contraplacats de fusta reciclats
  • Estèticament i lumínica, s'haurà de diferenciar l´interior de l´exterior de la façana.
Material i equipament
  • L´equip d´interfície Sadex amb luxòmetre, visualitzador i mòduls corresponents
  • Un ordinador amb programa Winlogo connectat al Sadex
  • 3 LEDs de color amb conductors fins al mòdul de sortida (alarma visual)
  • Un circuit de control amb relè i pila de 9 V, que separa una part de comandament (interruptor magnètic com a sensor) d´una altra, de potència (brunzent de 9 V)
  • Aglomerat de 12 mm de gruix per a la paret i el sòl de la maqueta, aglomerat de 6 mm per a la porta i contraplacat de 4 mm com a revestiment exterior
  • Material auxiliar de subjecció, cable elèctric,...
Funcionament:
  • Hi ha dos sistemes complementaris i autònoms d´alarma que s´activen amb l´obertura de la porta .L´un és un circuit amb brunzent i interruptor magnètic i, l´altre, un circuit amb LEDs connectats a un mòdul de sortida de l´equip SADEX-ordinador que rep un senyal d´entrada procedent d´un sensor de llum (luxòmetre). En obrir-se la porta es tanca el primer circuit sonant el brunzent. Alhora entra més llum a l´interior de l'habitatge ,augment de lúmens, que envia un senyal analògic a l´equip SADEX  que el transmet en forma digital al programa. Aquest respon segons el senyal rebut i la consigna assignada en el programa perquè s'activi o no l´alarma visual (LEDs).
Entrades/sortides (mòduls utilitzats, vies...)
  • Mòdul de sortides digitals
  • Visualitzador
  • Brunzent (en cas de voler simular el brunzent de la maqueta)

  • Luxòmetre amb el seu mòdul
Llista del programa de control
proc control
sortides "c [1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0]
espera 30
si luxòmetre.llegit "b<50 [repeteix 300 [activa.sortida "c 8 si luxòmetre.llegit "b>50 [activa.sortida "c 1 espera 10 desactiva.sortida "c 1 espera 10 activa.sortida "c 2 espera 10 desactiva.sortida "c 2 espera 10 activa.sortida "c 3 espera 10 desactiva.sortida "c 3 espera 10 activa.sortida "c 4 si tecleig [p acaba] ] [activa.sortida "c 6]] [activa.sortida "c 6]
fi

Des de la finestra treball, validar cada programa (en el nostre cas només en tenim un) amb un  return. 
Escriure control i return per iniciar programa
Quan no funcioni el procediment control provar:
actualitza.equip Verificarem que els mòduls connectats a les vies corresponents son reconeguts pel Sadex


Esquemes / dibuixos / fotos 

 

Possibles millores
  • Per començar a treballar amb alumnes potser el programa hauria de ser més senzill. Com hem dit, el sistema d´alarma controlat amb relè es podria simular també per SADEX i ordinador

Qüestions / activitats
  • Es podrien fer múltiples experiències de control, obert i tancat, primer amb la realització d´una maqueta i després amb la simulació amb SADEX. El projecte de l´alarma es podria dividir en dos, un per a cada tipus d´actuador. Hi ha editorials com Teide i Mc Graw que fan bones propostes de projectes de sistemes de control. Una metodologia adient seria el LEITEXT, construcció del robot

Valoració / conclusions
El treball en equip ha estat complementari doncs cadascú ha col·laborat en una determinada parcel·la: programació, electrònica, muntatge de la maqueta,... És clar que en un projecte com aquest no pot ser molt pretensiós tot just quan el temps i coneixement dels recursos emprats són insuficients. Tanmateix si que es pot albirar un ampli ventall de possibilitats de treball amb anàlisi de dades i control de processos, a nivell d´ESO o de Batxillerat, per a treballs de recerca o per crèdits variables d´ampliació