PLC Solution Library · Simulador de control de aforo
Cuenta quién entra y quién sale, y pon la luz en rojo al llegar al límite
Una tienda o un aparcamiento con un aforo máximo tiene que saber, en cada momento, cuántas personas o vehículos hay dentro. En este simulador, un ESP32 PLC 21 CORE lee dos barreras de luz o dos lazos en cada entrada, distingue entradas de salidas, lleva la cuenta y gobierna el semáforo y la barrera.
El simulador también muestra lo que el PLC no puede ver: cuántos hay dentro de verdad. Ejecuta un escenario y mira dónde se separan la cuenta y la realidad.
Elige tu escenario
Cada botón hace pasar a una persona o un vehículo por la entrada. Los escenarios envían muchos, con su propio ritmo.
Tus decisiones de diseño
Son decisiones que tomas en el programa de tu contador. Se explican más abajo.
Límites de ejemplo
| Instalación | Límite | Ámbar desde | Sensores |
|---|---|---|---|
| Puerta de tienda | 20 personas | 18 | 2 barreras de luz, una puerta en los dos sentidos |
| Aparcamiento, público | 34 vehículos | 31 | 2 lazos por carril, carril de entrada y de salida |
| Aparcamiento, con tarjeta | 40 vehículos | - | Lector de tarjetas en RS-485 |
Valores de ejemplo para este simulador. El aparcamiento reserva 6 de sus 40 plazas para usuarios con tarjeta, así que el cartel de COMPLETO para el público se enciende a 34. Las barreras A y B están a 15 cm, una persona cruza la puerta en unos 2 s, una barrera cortada más de 4 s da una alarma. Tus límites salen de tu licencia, de tu plan de seguridad contra incendios y de tu distribución.
Registro del contador
| hora | entrada | secuencia de sensores | decisión del PLC | cuenta | dentro de verdad |
|---|
Una fila por secuencia que el PLC cierra. Tu PLC puede guardar cada fila con la hora de su reloj de tiempo real y publicar la cuenta, para que una pantalla en la puerta o un panel en la oficina la muestren. La columna dentro de verdad solo existe en este simulador.
¿Cómo distingue un PLC una entrada de una salida?
Con dos sensores a poca distancia, A por fuera y B por dentro. El orden en que se cortan da el sentido. El PLC sigue los cuatro estados de la pareja, igual que lee los dos canales de un encoder.
- Entrada: se corta A, después A y B a la vez, después solo B, y después los dos quedan libres. El PLC suma 1.
- Salida: los mismos estados en orden contrario, primero B. El PLC resta 1, pero nunca baja de 0.
- Se da la vuelta: se corta A y vuelve a quedar libre sin B, o la secuencia empieza en A y termina en A. Nadie ha pasado, así que el PLC no cuenta nada.
- Bloqueado: un sensor sigue cortado más de 4 s. Alguien está parado en la puerta, o una caja tapa la barrera. El PLC da una alarma y la cuenta no se mueve hasta que la barrera queda libre.
Con un solo sensor, cada corte cuenta como una entrada: las personas que salen por la misma puerta y las que se dan la vuelta suman a la cuenta. Pon Contar un paso cuando en Solo el sensor A y ejecuta el escenario Tienda concurrida.
¿Cómo funciona la luz en el límite?
El PLC compara la cuenta con dos umbrales. Por debajo del umbral de ámbar la luz está en verde. Del ámbar al límite está en ámbar: casi lleno. En el límite se pone en rojo, y en un aparcamiento se enciende el cartel de COMPLETO y la barrera de entrada no se abre para el público.
¿Cuándo deja el rojo? Con límite menos 1, una persona que sale deja entrar a una persona, y la luz cambia en cada paso en una puerta concurrida. Con límite menos 3, la luz sigue en rojo hasta que han salido tres, así que la gente de la puerta recibe una señal clara y entra en grupos pequeños. Tú eliges entre una tienda llena y una puerta tranquila.
En el aparcamiento, los usuarios con tarjeta tienen 6 plazas reservadas. El PLC pide al lector el número de tarjeta por RS-485 y abre la barrera a una tarjeta válida mientras el total quede por debajo de 40, aunque el cartel diga COMPLETO para el público. Ejecuta el escenario Aparcamiento lleno.
La luz, el cartel y la barrera guían a las personas y los vehículos, no son una función de seguridad. Las salidas de emergencia nunca deben depender de la cuenta. El controlador de la barrera tiene su propio lazo de seguridad o fotocélula, para que la pluma nunca baje sobre un vehículo, como pide la norma de puertas y barreras motorizadas (EN 12453). El PLC solo da la orden de abrir y lee el estado de la barrera.
¿Por qué se desvía la cuenta y cómo se corrige?
Una barrera de luz ve una sombra, no una persona. Algunos pasos dan una secuencia que no coincide con lo que de verdad ha pasado, y cada uno separa la cuenta de la realidad en uno.
- Dos personas en paralelo cortan las barreras a la vez y dan una entrada. A la cuenta le falta uno.
- Dos personas muy juntas, una detrás de otra, también pueden dar una sola secuencia larga y una sola cuenta.
- Una persona que entra y otra que sale a la vez cortan las barreras en un orden mezclado. El PLC puede leer un solo sentido para dos personas, o ninguno.
- Un carro o un cochecito puede cortar las barreras dos veces para una sola persona, según su altura y la altura de las barreras.
Los errores pequeños se suman a lo largo del día. Tres formas de mantenerlos pequeños: montar las barreras a una altura y una distancia que vayan con tu puerta, añadir un pulsador de más 1 y menos 1 para el personal, y poner la cuenta a cero cuando la instalación está cerrada y vacía. Para cuentas más precisas, usa un contador de personas hecho para eso, como un sensor de cámara térmica o estéreo, y lee su cuenta por Modbus o por una salida de impulsos.
Ejecuta el escenario Errores de cuenta. Al final la tienda cierra vacía, y la cuenta muestra lo que se ha desviado durante el día.
¿Qué pasa con la cuenta después de un corte de tensión?
Una cuenta guardada solo en RAM vuelve a empezar en cero. En un aparcamiento con 30 vehículos dentro, la luz se pone en verde, la barrera se abre para el público y el aparcamiento se llena por encima de su límite mientras los conductores buscan plazas que no existen.
El ESP32 tiene almacenamiento no volátil (NVS) en su memoria flash. El PLC escribe allí la cuenta en cada cambio y la vuelve a leer al arrancar. NVS reparte sus escrituras por la flash, lo que ayuda a que la memoria dure con muchas escrituras al día. Compara el número de escrituras de tu instalación con la resistencia de la flash en la documentación del ESP32, o guarda cada pocos segundos en lugar de en cada cambio.
Mientras el PLC no tiene tensión, no ve ningún paso. Una cuenta guardada en flash solo es correcta si nadie ha pasado durante el corte. Una barrera que se queda cerrada sin tensión deja fuera a los vehículos, y la salida tiene que seguir dejándolos salir. Ejecuta el escenario Corte de tensión con las dos opciones de Guardar la cuenta tras un corte de tensión.
Decisiones de diseño que tomas
1. Un sensor o dos
Un sensor por puerta basta cuando una puerta es solo de entrada o solo de salida. Una puerta que se usa en los dos sentidos necesita dos sensores, o un contador que dé el sentido por sí mismo.
2. Cuándo deja la luz el rojo
Un margen entre la cuenta que pone la luz en rojo y la que la quita, una histéresis, evita una luz que parpadea en el límite. Un margen mayor deja la instalación un poco por debajo de su límite durante más tiempo.
3. Dónde vive la cuenta
La cuenta vive en el PLC, junto a los sensores. La pantalla de la puerta y el panel solo la muestran. Si la red o la pantalla fallan, la luz y la barrera siguen funcionando con la cuenta correcta.
4. La puesta a cero al cierre
El reloj de tiempo real del PLC sabe cuándo cierra la instalación. Cuando nadie pasa durante 30 minutos después de esa hora, el PLC pone la cuenta a cero y escribe en su registro la cuenta que tenía antes, para ver cuánto se ha desviado. Si el personal se queda dentro después del cierre, pon la hora más tarde o pon a cero con un interruptor de llave.
5. Lo rápidas que deben ser las entradas
Las personas y los coches son lentos. Un corte de una barrera dura décimas de segundo, así que el PLC lo lee en el bucle normal del programa. Las entradas de interrupción importan para impulsos rápidos, como un encoder, no para una puerta.
Los casos detrás de este simulador
Este simulador reúne patrones de tres de nuestros casos: una tienda que cuenta personas en la puerta con un aforo máximo, una estación de servicio que cuenta los vehículos de la carretera y del área de servicio, y el aparcamiento de una empresa con tarjetas RFID y una barrera. Cada caso describe su propia instalación. Este simulador muestra la lógica de cuenta que comparten.
- Control de aforo en una tienda con un PLC M-Duino: una fotocélula en la puerta, un aforo en el panel y un mensaje cuando la tienda está llena
- Tráfico en una estación de servicio con un ESP32 PLC: vehículos en la carretera, entradas, salidas y tiempo de estancia
- Acceso RFID a un aparcamiento con un M-Duino: la lista de usuarios en el PLC y la barrera delante del coche
Lo que ves aquí es un patrón general. Los límites, las cuentas, los tiempos y los fallos son ejemplos, no datos de esos casos.
Para abrir una puerta desde una base de datos en lugar de un lector de tarjetas, prueba el simulador de control de puertas.
Aprende las piezas básicas
Estos ejemplos cubren las partes de este contador en un ESP32 PLC.
- Contadores persistentes en NVS en un ESP32 PLC (PLC Solution Library), para guardar la cuenta tras un corte de tensión
- Contador de impulsos de producción en un ESP32 PLC (PLC Solution Library), para contar impulsos limpios de una entrada digital
- Reloj de tiempo real sincronizado por NTP en un ESP32 PLC (PLC Solution Library), para la hora de cierre
- Un mapa de registros Modbus TCP (PLC Solution Library), para publicar la cuenta y el límite en una pantalla
Más ejemplos: PLC Solution Library · todos los simuladores.
ESP32 PLC 21 CORE: las especificaciones que importan aquí
| Entradas | 13: 6 analógicas/digitales (0-10 V, 11 bits) y 7 digitales optoaisladas (5 a 24 Vdc), 2 con interrupción |
|---|---|
| Salidas | 8: 5 digitales optoaisladas (5 a 24 Vdc, 70 mA) y 3 analógicas/digitales/PWM (0-10 V, 12 bits, 20 mA) |
| Comunicación | Ethernet 10/100, Wi-Fi 2,4 GHz, Bluetooth LE, RS-485, serie RS-232 o TTL (interruptor DIP), I2C, SPI |
| Controlador | ESP32 de doble núcleo, hasta 240 MHz, 16 MB de flash, 520 KB de SRAM |
| Integrado | Reloj de tiempo real DS3231 con batería de respaldo |
| Alimentación | 12 a 24 Vdc, con protección de polaridad |
| Montaje | Carril DIN TS35, IP20, dentro de un armario |
| Programación | Arduino IDE con el paquete de placas ESP32 de Industrial Shields |
E/S de ejemplo para el aparcamiento
| Señal | E/S del PLC | Cantidad |
|---|---|---|
| Detectores de lazo: entrada A y B, salida C y D (contactos de relé) | Entradas digitales optoaisladas | 4 |
| Barrera arriba: entrada y salida | Entradas digitales optoaisladas | 2 |
| Pulsadores del personal: cuenta más 1, cuenta menos 1, reconocer | Entrada digital y entradas analógicas/digitales usadas como digitales | 3 |
| Fallo de barrera desde los controladores de barrera | Entrada analógica/digital usada como digital | 1 |
| Orden de abrir: barrera de entrada y barrera de salida | Salidas digitales optoaisladas, con relés de interfaz | 2 |
| Luz de entrada verde y roja, cartel de COMPLETO | Salidas digitales optoaisladas, con relés de interfaz | 3 |
| Luz de entrada ámbar | Salida analógica/digital usada como digital, con relé de interfaz | 1 |
| Lector de tarjetas en la entrada | RS-485 | 1 |
| Cuenta, límite y alarmas a una pantalla o un panel | Ethernet o Wi-Fi | 1 |
Este ejemplo usa 10 de las 13 entradas y 6 de las 8 salidas. En la puerta de la tienda, el mismo PLC solo necesita 2 entradas para las barreras de luz, 3 salidas para la luz y un enlace de red para la pantalla. Los detectores de lazo y las barreras de luz con salida de relé o PNP de 24 V se conectan a las entradas optoaisladas. Las salidas digitales dan hasta 70 mA y las analógicas/digitales hasta 20 mA, así que las luces y las órdenes a las barreras van con relés de interfaz. Para más entradas, añade un segundo PLC en la red o elige un ESP32 PLC más grande. Comprueba tus niveles con la hoja de datos de la familia ESP32 PLC. Especificaciones completas: ESP32 PLC 21 CORE · familia ESP32 PLC.
FAQ
¿Qué secuencia de las barreras es una entrada, una salida o alguien que se da la vuelta?
Con la barrera A fuera y la B dentro, una entrada es A, luego A y B, luego B y luego las dos libres. Una salida es lo mismo en el orden contrario. Una secuencia que empieza y acaba en la misma barrera es alguien que se da la vuelta, y el PLC no cuenta nada. El PLC suma o resta 1, nunca baja de cero, y compara la cuenta con el límite para gobernar la luz de la puerta.
¿Por qué hacen falta dos sensores en una puerta que se usa en los dos sentidos?
Un solo sensor solo dice que algo ha pasado, no en qué sentido. Con un sensor, las personas que salen y las que se dan la vuelta suman a la cuenta. Dos sensores dan cuatro estados, y el PLC los sigue como los dos canales de un encoder para distinguir una entrada de una salida y para ignorar a quien se da la vuelta.
¿Por qué se desvía una cuenta de personas a lo largo del día?
Porque una barrera de luz ve una sombra, no una persona. Dos personas en paralelo dan una entrada, dos personas muy juntas pueden dar una sola secuencia larga y un carro puede cortar las barreras dos veces. Cada caso mueve la cuenta en uno. Los pulsadores de más 1 y menos 1 para el personal, la puesta a cero cuando la instalación está cerrada y vacía, y un contador hecho para personas mantienen el error pequeño.
¿Cómo sabe un aparcamiento que está lleno?
Cada carril tiene dos lazos de inducción con un detector de lazo. El orden en que los lazos ven el vehículo da el sentido, y el PLC lleva la cuenta de vehículos dentro. Cuando la cuenta llega al límite para el público, el PLC enciende el cartel de COMPLETO y no abre la barrera de entrada a los vehículos del público. Los usuarios con tarjeta todavía pueden entrar mientras queden plazas reservadas libres.
¿Cómo se guarda la cuenta después de un corte de tensión?
Guardarla en memoria no volátil y volver a leerla al arrancar. En un ESP32 PLC, el almacenamiento NVS de la flash guarda la cuenta y reparte sus escrituras por la flash. Una cuenta guardada solo en RAM vuelve a empezar en cero, y una instalación llena parece vacía. Los pasos durante el corte no se ven en ningún caso.
¿Se puede mostrar la cuenta de aforo en una pantalla en la entrada?
Sí. El PLC lleva la cuenta y la publica por Ethernet o Wi-Fi, por ejemplo como registros Modbus TCP o mensajes MQTT. Un Panel PC o una pantalla la lee y la muestra junto al límite. La cuenta se queda en el PLC, así que la luz y la barrera siguen funcionando si la pantalla o la red fallan.
¿Un contador de aforo es un sistema de seguridad?
No. La luz, el cartel y la barrera guían a las personas y los vehículos. Las salidas de emergencia deben quedar libres diga lo que diga la cuenta, y el controlador de la barrera tiene su propio lazo de seguridad o fotocélula para que la pluma nunca baje sobre un vehículo. El PLC da órdenes y lee estados. No sustituye esas funciones.
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