Estación de bombeo TK-01

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   Sena Soluciones Integrales - Demo SCADA
   Control de nivel de tanque elevado TK-01 con dos bombas alternadas
   Lenguaje: Structured Text (IEC 61131-3) - compatible OpenPLC / CODESYS
   ---------------------------------------------------------------------
   Secuencia (modo AUTO):
     1. Nivel <= SP_ARRANQUE  -> arranca la bomba lider.
     2. Nivel <= SP_REFUERZO durante 10 s -> arranca tambien la bomba
        de refuerzo (la otra).
     3. Nivel >= SP_PARADA    -> paran ambas. Al terminar cada ciclo
        se alterna la bomba lider (desgaste parejo).
     4. Si la lider esta en falla, arranca la otra automaticamente.
   Protecciones (AUTO y MANUAL):
     - Paro de emergencia, cisterna sin agua (marcha en seco),
       nivel muy alto (rebalse) y falla de sensor detienen las bombas.
     - Falla termica o falta de confirmacion de contactor (3 s)
       bloquea la bomba hasta RESET.
   Escala LT-01: 4-20 mA en entrada 0-20 mA -> 0..65535
     4 mA = 13107 (0 %), 20 mA = 65535 (100 %), < 3,6 mA = falla sensor.
   ===================================================================== *)

PROGRAM ControlTanque
  VAR
    (* ---------- Entradas digitales ---------- *)
    PE_OK        AT %IX0.0 : BOOL;   (* Paro de emergencia, NC: TRUE = OK *)
    SEL_AUTO     AT %IX0.1 : BOOL;   (* Selector: TRUE = AUTO, FALSE = MANUAL *)
    MAN_P1       AT %IX0.2 : BOOL;   (* Marcha manual bomba 1 *)
    MAN_P2       AT %IX0.3 : BOOL;   (* Marcha manual bomba 2 *)
    TERM_P1      AT %IX0.4 : BOOL;   (* Termico bomba 1: TRUE = disparado *)
    TERM_P2      AT %IX0.5 : BOOL;   (* Termico bomba 2: TRUE = disparado *)
    LSL_CIST     AT %IX0.6 : BOOL;   (* Flotante cisterna: TRUE = hay agua *)
    PB_RESET     AT %IX0.7 : BOOL;   (* Pulsador reset / reconocer alarmas *)
    CONF_P1      AT %IX1.0 : BOOL;   (* Contacto auxiliar contactor K1 *)
    CONF_P2      AT %IX1.1 : BOOL;   (* Contacto auxiliar contactor K2 *)

    (* ---------- Entrada analogica ---------- *)
    LT01_RAW     AT %IW0   : UINT;   (* Transmisor de nivel TK-01 *)

    (* ---------- Salidas ---------- *)
    K1_P1        AT %QX0.0 : BOOL;   (* Contactor bomba 1 *)
    K2_P2        AT %QX0.1 : BOOL;   (* Contactor bomba 2 *)
    BALIZA       AT %QX0.2 : BOOL;   (* Baliza de alarma *)
    BOCINA       AT %QX0.3 : BOOL;   (* Bocina (hasta reconocer) *)

    (* ---------- Registros para el SCADA (Modbus holding regs) ---------- *)
    NIVEL_X10    AT %MW0   : INT;    (* Nivel en % x 10 (ej. 735 = 73,5 %) *)
    ESTADO       AT %MW1   : WORD;    (* bit0 P1 marcha, bit1 P2 marcha, bit2 AUTO, bit3 ciclo, bit4 refuerzo, bits8-9 lider *)
    ALARMAS      AT %MW2   : WORD;    (* Palabra de alarmas, ver ALM_* *)
    HORAS_P1     AT %MW3   : INT;    (* Horas de marcha bomba 1 *)
    HORAS_P2     AT %MW4   : INT;    (* Horas de marcha bomba 2 *)
    ARRANQ_P1    AT %MW5   : INT;    (* Cantidad de arranques bomba 1 *)
    ARRANQ_P2    AT %MW6   : INT;    (* Cantidad de arranques bomba 2 *)
    SP_ARRANQUE  AT %MW10  : INT := 40;  (* % - arranca lider *)
    SP_REFUERZO  AT %MW11  : INT := 25;  (* % - arranca refuerzo *)
    SP_PARADA    AT %MW12  : INT := 90;  (* % - paran ambas *)
    SP_ALTO      AT %MW13  : INT := 95;  (* % - alarma rebalse, corta bombas *)
    SP_BAJO      AT %MW14  : INT := 15;  (* % - alarma nivel bajo *)
    RESET_SCADA  AT %MW15  : INT;    (* Escribir 1 desde el SCADA = reset *)
  END_VAR

  VAR
    Nivel        : REAL;
    FallaSensor  : BOOL;
    Permisivo    : BOOL;
    Ciclo        : BOOL;
    Refuerzo     : BOOL;
    Lider        : INT := 1;
    LiderEf      : INT;
    Disp1, Disp2 : BOOL;
    Pedido1, Pedido2 : BOOL;
    FallaK1, FallaK2 : BOOL;     (* Falla de confirmacion, enclavada *)
    Reset        : BOOL;
    AlmAct       : WORD;          (* Alarmas activas en este scan *)
    AlmEncl      : WORD;          (* Alarmas enclavadas hasta reset *)
    AlmNoRec     : BOOL;         (* Hay alarma nueva sin reconocer *)
    SegP1, SegP2 : INT;          (* Segundos acumulados (para horas) *)

    T_Refuerzo   : TON;
    T_ConfK1     : TON;
    T_ConfK2     : TON;
    T_Seg        : TON;
    F_FinCiclo   : F_TRIG;
    R_MarchaP1   : R_TRIG;
    R_MarchaP2   : R_TRIG;
    R_AlmNueva   : R_TRIG;
  END_VAR

  VAR CONSTANT
    ALM_PARO     : WORD := 1;     (* bit0 Paro de emergencia *)
    ALM_CIST     : WORD := 2;     (* bit1 Cisterna sin agua *)
    ALM_SENSOR   : WORD := 4;     (* bit2 Falla transmisor LT-01 *)
    ALM_ALTO     : WORD := 8;     (* bit3 Nivel muy alto *)
    ALM_BAJO     : WORD := 16;    (* bit4 Nivel bajo *)
    ALM_P1       : WORD := 32;    (* bit5 Falla bomba 1 *)
    ALM_P2       : WORD := 64;    (* bit6 Falla bomba 2 *)
  END_VAR

  (* ---------- 1. Escalado y diagnostico del transmisor ---------- *)
  FallaSensor := LT01_RAW < 11796;                        (* < 3,6 mA *)
  IF FallaSensor THEN
    Nivel := 0.0;
  ELSE
    Nivel := (UINT_TO_REAL(LT01_RAW) - 13107.0) * 100.0 / 52428.0;
    IF Nivel < 0.0 THEN Nivel := 0.0; END_IF;
    IF Nivel > 100.0 THEN Nivel := 100.0; END_IF;
  END_IF;
  NIVEL_X10 := REAL_TO_INT(Nivel * 10.0);

  Reset := PB_RESET OR (RESET_SCADA = 1);
  RESET_SCADA := 0;

  (* ---------- 2. Disponibilidad de bombas ---------- *)
  T_ConfK1(IN := K1_P1 AND NOT CONF_P1, PT := T#3s);
  T_ConfK2(IN := K2_P2 AND NOT CONF_P2, PT := T#3s);
  IF T_ConfK1.Q THEN FallaK1 := TRUE; END_IF;
  IF T_ConfK2.Q THEN FallaK2 := TRUE; END_IF;
  IF Reset AND NOT TERM_P1 THEN FallaK1 := FALSE; END_IF;
  IF Reset AND NOT TERM_P2 THEN FallaK2 := FALSE; END_IF;
  Disp1 := NOT TERM_P1 AND NOT FallaK1;
  Disp2 := NOT TERM_P2 AND NOT FallaK2;

  (* ---------- 3. Permisivos (valen en AUTO y en MANUAL) ---------- *)
  Permisivo := PE_OK AND LSL_CIST AND NOT FallaSensor
               AND (Nivel < INT_TO_REAL(SP_ALTO));

  (* ---------- 4. Secuencia automatica con histeresis ---------- *)
  IF Nivel <= INT_TO_REAL(SP_ARRANQUE) THEN Ciclo := TRUE; END_IF;
  IF Nivel >= INT_TO_REAL(SP_PARADA) OR NOT Permisivo OR NOT SEL_AUTO THEN
    Ciclo := FALSE;
  END_IF;

  T_Refuerzo(IN := Ciclo AND Nivel <= INT_TO_REAL(SP_REFUERZO), PT := T#10s);
  IF T_Refuerzo.Q THEN Refuerzo := TRUE; END_IF;
  IF NOT Ciclo THEN Refuerzo := FALSE; END_IF;

  (* Alternancia: al terminar cada ciclo cambia la bomba lider *)
  F_FinCiclo(CLK := Ciclo);
  IF F_FinCiclo.Q THEN Lider := 3 - Lider; END_IF;

  (* Si la lider no esta disponible, toma la otra *)
  LiderEf := Lider;
  IF Lider = 1 AND NOT Disp1 THEN LiderEf := 2; END_IF;
  IF Lider = 2 AND NOT Disp2 THEN LiderEf := 1; END_IF;

  IF SEL_AUTO THEN
    Pedido1 := (Ciclo AND LiderEf = 1) OR (Refuerzo AND LiderEf = 2);
    Pedido2 := (Ciclo AND LiderEf = 2) OR (Refuerzo AND LiderEf = 1);
  ELSE
    Pedido1 := MAN_P1;
    Pedido2 := MAN_P2;
  END_IF;

  (* ---------- 5. Salidas a contactores ---------- *)
  K1_P1 := Pedido1 AND Disp1 AND Permisivo;
  K2_P2 := Pedido2 AND Disp2 AND Permisivo;

  (* ---------- 6. Alarmas: activas, enclavadas y reconocimiento ---------- *)
  AlmAct := 0;
  IF NOT PE_OK THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_PARO; END_IF;
  IF NOT LSL_CIST THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_CIST; END_IF;
  IF FallaSensor THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_SENSOR; END_IF;
  IF NOT FallaSensor AND Nivel >= INT_TO_REAL(SP_ALTO) THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_ALTO; END_IF;
  IF NOT FallaSensor AND Nivel <= INT_TO_REAL(SP_BAJO) THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_BAJO; END_IF;
  IF NOT Disp1 THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_P1; END_IF;
  IF NOT Disp2 THEN AlmAct := AlmAct OR ALM_P2; END_IF;

  R_AlmNueva(CLK := (AlmAct AND NOT AlmEncl) <> 0);
  IF R_AlmNueva.Q THEN AlmNoRec := TRUE; END_IF;
  AlmEncl := AlmEncl OR AlmAct;
  IF Reset THEN
    AlmEncl := AlmAct;          (* quedan solo las que siguen activas *)
    AlmNoRec := FALSE;
  END_IF;
  ALARMAS := AlmEncl;
  BALIZA := AlmEncl <> 0;
  BOCINA := AlmNoRec;

  (* ---------- 7. Contadores de horas y arranques ---------- *)
  R_MarchaP1(CLK := K1_P1);
  R_MarchaP2(CLK := K2_P2);
  IF R_MarchaP1.Q THEN ARRANQ_P1 := ARRANQ_P1 + 1; END_IF;
  IF R_MarchaP2.Q THEN ARRANQ_P2 := ARRANQ_P2 + 1; END_IF;

  T_Seg(IN := NOT T_Seg.Q, PT := T#1s);
  IF T_Seg.Q THEN
    IF K1_P1 THEN SegP1 := SegP1 + 1; END_IF;
    IF K2_P2 THEN SegP2 := SegP2 + 1; END_IF;
    IF SegP1 >= 3600 THEN SegP1 := 0; HORAS_P1 := HORAS_P1 + 1; END_IF;
    IF SegP2 >= 3600 THEN SegP2 := 0; HORAS_P2 := HORAS_P2 + 1; END_IF;
  END_IF;

  (* ---------- 8. Estado para el SCADA ---------- *)
  ESTADO := 0;
  IF K1_P1 THEN ESTADO := ESTADO OR 1; END_IF;
  IF K2_P2 THEN ESTADO := ESTADO OR 2; END_IF;
  IF SEL_AUTO THEN ESTADO := ESTADO OR 4; END_IF;
  IF Ciclo THEN ESTADO := ESTADO OR 8; END_IF;
  IF Refuerzo THEN ESTADO := ESTADO OR 16; END_IF;
  ESTADO := ESTADO OR INT_TO_WORD(LiderEf * 256);
END_PROGRAM


CONFIGURATION Config0
  RESOURCE Res0 ON PLC
    TASK TaskMain(INTERVAL := T#100ms, PRIORITY := 0);
    PROGRAM Inst0 WITH TaskMain : ControlTanque;
  END_RESOURCE
END_CONFIGURATION