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Caso de estudio · Automatización de lavado de coches · PLC Arduino

Jabón, agua, cepillos y aire en un orden fijo. Un PLC Arduino gestiona todo el ciclo.

Cómo un M-Duino 19R de Industrial Shields automatiza un túnel de lavado: detecta el coche, lo mueve por la cinta y temporiza el enjabonado, el lavado y el secado, para que cada lavado use menos agua, menos personal y menos tiempo que uno manual.

3fases en secuencia fija: enjabonado, lavado y secado
3temporizadores, uno por fase
4salidas de relé: bomba de jabón, cepillos, bomba de agua y ventilador
1 PLCun M-Duino 19R gestiona el ciclo

Lavar un coche a mano es sencillo.

También es lento, exige personal y gasta mucha agua.

El lavado de coches se hace sobre todo a mano en talleres y centros de servicio, lo que supone más agua, más mano de obra y más tiempo. El sistema automático de este caso está controlado por un PLC industrial basado en Arduino y está pensado para reducir los tres.

El reto

Hacer cada lavado igual, sin un operario en cada paso.

Cuando un coche entra en la nave, una secuencia fija debe arrancar sola: enjabonado, lavado y secado, mientras una cinta transportadora lleva el coche hasta el final del recorrido.

01

Agua

La automatización ayuda a reducir el agua desperdiciada respecto al lavado a mano.

02

Personal

Como el sistema funciona solo, hace falta menos personal para operar el lavado.

03

Tiempo

El control automático de cada fase reduce el tiempo de cada lavado.

Detectar el coche automáticamente

Una célula de carga detecta un peso similar al de un vehículo. También se puede usar un sensor de infrarrojos u otro sensor de presencia, y sensores de movimiento podrían sustituir a los temporizadores para detectar cuándo llega el coche a cada fase.

Cómo funciona

Una secuencia, tres temporizadores, un controlador.

Todo el ciclo se ejecuta en el mismo PLC Arduino industrial. Inicia un lavado para ver qué salidas activa el PLC en cada fase.

Paso 1 · Detección

La célula de carga inicia el ciclo

Cuando la célula de carga de la entrada detecta un peso similar al de un vehículo, el PLC arranca el motor de la cinta transportadora y empieza a contar los temporizadores de enjabonado, lavado y secado.

  • Entrada: célula de carga en una entrada analógica con interrupción
  • Alternativa: sensor de infrarrojos en una entrada digital
  • Salida: motor de la cinta en una salida digital
ENJABONADOLAVADOSECADOTemporizador de faseEsperando un coche
CintaBomba de jabónCepillosBomba de aguaVentilador

Simulación ilustrativa. Los tiempos de cada fase están acortados y no son datos de la instalación.

Paso 2 · Fases temporizadas

Enjabonado, lavado y secado

Para el enjabonado, el PLC actúa sobre la bomba dosificadora de jabón. Cuando termina ese tiempo, activa la bomba de lavado y, a la vez, el relé que controla los tres motores de los cepillos. Con el tercer temporizador, los ventiladores inician el secado.

  • Relé 1: bomba dosificadora de jabón
  • Relé 2: tres motores de los cepillos
  • Relé 3: bomba de agua
  • Relé 4: ventilador de secado
CintaJabónCepillosAguaVentiladorENJABONADOLAVADOSECADO

La cinta está en marcha durante todo el ciclo. Amarillo: salida activada en esa fase.

Paso 3 · Final y seguridad

Final de carrera y botones manuales

La cinta lleva el coche hasta el final del recorrido. Cuando el final de carrera lo detecta, se cierra todo el proceso. Los botones manuales de ON y OFF permiten al operario poner en marcha o parar el sistema cuando hace falta.

  • Entrada: final de carrera al final del recorrido
  • Entradas: botones manuales ON y OFF
  • Resultado: el proceso se cierra y espera el siguiente coche
final de carreraOFFONMANUAL

Ilustración esquemática.

Arquitectura del sistema

Todas las señales, de principio a fin.

El esquema de cableado original de la instalación, redibujado. Sensores y botones a la izquierda, el PLC en el centro y las cargas a la derecha.

Automatic car wash controlled by an Arduino based PLCENTRADASSALIDASCélula de cargaentrada analógica, interrupciónSensor de infrarrojosentrada digitalBotón ONentrada digitalBotón OFFentrada digitalM-Duino 19RPLC basado en Arduino MegaMotor de la cintasalida digitalBomba de jabónRelé 1Motores de cepillos x3Relé 2Bomba de aguaRelé 3VentiladorRelé 4ENTRADASCélula de cargaentrada analógica, interrupciónSensor de infrarrojosentrada digitalBotón ONentrada digitalBotón OFFentrada digitalM-Duino 19RPLC basado en Arduino MegaSALIDASMotor de la cintasalida digitalBomba de jabónRelé 1Motores de cepillos x3Relé 2Bomba de aguaRelé 3VentiladorRelé 4
Entrada de sensorEntrada o salida digitalSalida de relé (ON/OFF)
Lista de señales
SeñalDirecciónTipoFunción
Célula de cargaSensor → PLCEntrada analógica con interrupciónDetecta un peso similar al de un vehículo e inicia el ciclo
Sensor de infrarrojosSensor → PLCEntrada digitalDetecta la presencia del coche
Botón ONOperario → PLCEntrada digitalPone en marcha el sistema manualmente
Botón OFFOperario → PLCEntrada digitalPara el sistema manualmente
Motor de la cintaPLC → motorSalida digitalMueve el coche a lo largo del lavado
Bomba dosificadora de jabónPLC → bombaRelé 1 · ON/OFFFase de enjabonado
Motores de los cepillos (3)PLC → motoresRelé 2 · ON/OFFFrotan el coche durante la fase de lavado
Bomba de aguaPLC → bombaRelé 3 · ON/OFFFase de lavado
VentiladorPLC → ventiladorRelé 4 · ON/OFFFase de secado

Por qué un PLC basado en Arduino

Hardware industrial, código abierto.

Todo el ciclo en un programa

La detección, los tres temporizadores, la cinta y las cuatro salidas de relé se ejecutan en el mismo programa y en el mismo controlador.

Relés para las cargas

La versión de relés del M-Duino activa la bomba de jabón, los cepillos, la bomba de agua y el ventilador directamente desde sus salidas.

Abierto y adaptable

La secuencia está escrita en código Arduino, así que los temporizadores se pueden sustituir por sensores de movimiento que detecten cuándo llega el coche a cada fase.

Hardware utilizado

Un solo controlador en el carril DIN.

M-Duino Ethernet PLC Arduino 19R+

M-Duino Ethernet PLC Arduino 19R+

El caso original usa el M-Duino 19R, la versión de relés de la familia M-Duino basada en Arduino Mega. El 19R+ es su versión actual.

Entradas
6 (4 analógicas 0-10 V)
Salidas
11 (8 relés, 3 analógicas/PWM)
Comunicaciones
Ethernet, RS-485, RS-232, TTL, I2C, SPI
Alimentación
12 a 24 Vdc, IP20

Preguntas sobre este caso

¿Cómo sabe el sistema que ha entrado un coche?

Una célula de carga detecta un peso similar al de un vehículo y el PLC inicia el ciclo. En su lugar se puede usar un sensor de infrarrojos u otro sensor de presencia.

¿Por qué se usan temporizadores en cada fase?

El enjabonado, el lavado y el secado duran un tiempo fijo, así que el PLC necesita un retardo para cada salida. Se usan tres temporizadores. La alternativa son sensores de movimiento que detecten cuándo llega el coche a cada fase.

¿Qué salidas activa el PLC?

Una salida digital para el motor de la cinta y cuatro relés: la bomba dosificadora de jabón, los tres motores de los cepillos, la bomba de agua y el ventilador de secado.

¿Cuándo se activan los cepillos?

Cuando termina el tiempo de enjabonado, el PLC activa la bomba de lavado y, a la vez, el relé que controla los tres motores de los cepillos para frotar el coche con jabón.

¿Cómo termina el ciclo?

La cinta lleva el coche hasta el final del recorrido. Cuando el final de carrera lo detecta, el PLC cierra todo el proceso.

¿Puede el operario parar el lavado?

Sí. Los botones manuales ON y OFF están conectados a entradas digitales del PLC para poner en marcha o parar el sistema cuando hace falta.

Descarga el caso de estudio

PDF de 4 páginas con el reto, la lógica, la arquitectura y el hardware. Sin formularios.

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