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simulazione2019

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Linea 35: Linea 35:
 Per la termocoppia la soluzione più semplice è usare l'integrato AD594 della Analog Devices che compensa il giunto freddo e amplifica il segnale in modo da avere 10mV/°C (vedi risorse a fondo pagina). Alla temperatura più alta si avranno 4,6V compatibili con gli ingressi analogici del PLC. Il testo richiede 5V a 600°C quindi servirebbe un circuito che attenui il segnale dell'AD594 (altimenti si avranno 6V a 600°C) ma probabilmente non ne vale la pena considerato il range di temperature previste. Per la termocoppia la soluzione più semplice è usare l'integrato AD594 della Analog Devices che compensa il giunto freddo e amplifica il segnale in modo da avere 10mV/°C (vedi risorse a fondo pagina). Alla temperatura più alta si avranno 4,6V compatibili con gli ingressi analogici del PLC. Il testo richiede 5V a 600°C quindi servirebbe un circuito che attenui il segnale dell'AD594 (altimenti si avranno 6V a 600°C) ma probabilmente non ne vale la pena considerato il range di temperature previste.
  
-Nella sezione risorse in fondo alla pagina (secondo link) c'è un circuito alternativo che non usa un integrato dedicato ma un operazionale e un sensore integrato per la compensazione del giunto freddo.+Nella sezione risorse in fondo alla pagina (secondo link) c'è un circuito alternativo che non usa un integrato dedicato ma un operazionale e un sensore integrato simile all'LM35 per la compensazione del giunto freddo.
  
 === Punto 2 === === Punto 2 ===
  
-Per dimensionare il motore manca un dato importante, la velocità di sollevamento del carico. Senza questo dato non è possibile stimare la potenza richiesta. Allo si possono prendere due strade:+Per dimensionare il motore scegliamo una tipologia di motore, ad esempio un MAT a 4 poli che avrà una velocità di circa 1500 rpm((3000rpm se a 2 poli, 1000rpm se a 6 poli, ecc. ma la tipologia a 4 poli è quella più comune)), calcoliamo la velocità di sollevamento e verificare che sia "ragionevole. 
 + 
 +/* 
 + 
 +manca un dato importante, la velocità di sollevamento del carico. Senza questo dato non è possibile stimare la potenza richiesta. Allo si possono prendere due strade:
   * fare un'ipotesi aggiuntiva e, per esempio, considerare una velocità di sollevamento di 10 cm/s (0.1 m/s)   * fare un'ipotesi aggiuntiva e, per esempio, considerare una velocità di sollevamento di 10 cm/s (0.1 m/s)
   * scegliere una tipologia di motore, ad esempio un MAT a 4 poli che avrà una velocità di circa 1500 rpm((3000rpm se a 2 poli, 1000rpm se a 6 poli, ecc. ma la tipologia a 4 poli è quella più comune)), calcolare la velocità di sollevamento e verificare che sia "ragionevole"   * scegliere una tipologia di motore, ad esempio un MAT a 4 poli che avrà una velocità di circa 1500 rpm((3000rpm se a 2 poli, 1000rpm se a 6 poli, ecc. ma la tipologia a 4 poli è quella più comune)), calcolare la velocità di sollevamento e verificare che sia "ragionevole"
  
-/* 
 Consideriamo innanzitutto la prima ipotesi. La coppia alla carrucola che serve a bilanciare il carico vale: Consideriamo innanzitutto la prima ipotesi. La coppia alla carrucola che serve a bilanciare il carico vale:
  
Linea 70: Linea 73:
 */ */
  
-Se consideriamo la seconda ipotesi la velocità della carrucola sarà:+Se consideriamo un MAT a 4 poli con velocità a vuoti di 1500 rpm la velocità della carrucola sarà:
  
-`n_c=n_m / 20 = 75 r\p\m`+`n_c=n_m / 20 = 1500/ 20 =  75 r\p\m`
  
 che in radianti al secondo diventa: che in radianti al secondo diventa:
  
-`omega_c = (n_c * 2 * pi)/60 ~= 8 (rad)/s`+`omega_c = (n_c * 2 * pi)/60 = (75*2*pi)/60 ~= 8 (rad)/s`
  
-allora la potenza alla carrucola sarà:+Con una carrucola di raggio 5cm la velocità di sollevamento del carico sarà:
  
-`P=C * omega_c ~80 W`+`= omega_c * r = 8 * 0,05 0,4 m/s`
  
-Quella del motore, tenendo conto del rendimento del riduttore dovrà essere almeno il doppio. Maggiorandola ulteriormente per sicurezza si potrebbe scegliere un motore da almeno 200W.+Considerando una massa di 20kg e la costante di accelerazione gravitazionale g, la potenza alla carrucola sarà: 
 + 
 +`P_c=C * omega_c= F*r*omega_c = m*g*r*omega_c= 20*9,81*0,05*8 ~= 80 W` 
 + 
 +La potenza minima del motore, tenendo conto del rendimento del riduttoredovrà essere
 + 
 +`P_m=P_c/eta = 80/(0,5)= 160 W` 
 + 
 +Per sicurezza maggioriamo questo valore e scegliamo un motore da almeno 200W. 
  
 === Punto 3 e 4=== === Punto 3 e 4===
  
-FIXME+L'algoritmo non è complicato e il funzionamento è completamente automatico, senza emergenze o anomalie. Si fanno le seguenti ipotesi: 
 +  * tutti i finecorsa sono NC 
 +  * il segnale analogico del circuito di condizionamento della termocoppia viene acquisito dal PLC e scalato opportunamente; i valore della temperatura sarà contenuto in una variabile di tipo intero TEMP 
 +  * per semplicità non si sono considerati gli stati che introducono una pausa di uno o due secondi ogni volta che si fa l'inversione di un moto per evitare sforzi elettrici e meccanici (ad esempio nella discesa e salita dell'argano) 
 +  * per semplicità non si è tenuto conto del riposizionamento di argano e carroponte che sarebbe bene introdurre prima di partire col ciclo di lavorazione e si assume che questi siano già in posizione 
 +  * la temperatura dello zinco del serbatoio è gestita in maniera indipendente dal ciclo di lavorazione  
 +  * il livello dello zinco in vasca è gestito in maniera indipendente dal ciclo di lavorazione 
 +  * il ciclo di lavorazione parte se temperatura e livello sono superiori ai livelli minimi
  
 +Per la gestione della temperatura si prevedono due segmenti: uno attiva il riscaldatore quando la temperatura è inferiore a 440°C, l'altro lo disattiva superati i 460°C.
  
 +Per la gestione del livello si prevedono due segmenti: uno attiva la pompa quando la temperatura è superiore a 440°C e il livello è inferiore a 600mm, l'altro la disattiva quando il livello supera gli 800mm.
  
 +Il diagramma SFC seguente(({{ ::simulazione2019sorgentesfc.zip |qui}} il sorgente per draw.io)) gestisce il ciclo di lavorazione.
  
- +{{::simulazione2019bis.png|SFC ciclo di zincatura}} 
 + 
 +/* 
 + 
 +Soluzione alternativa
  
 L'algoritmo non è complicato e il funzionamento è completamente automatico. L'unica variazione da prevedere nella sequenza è per gestire il livello e la temperatura nella vasca. Si potrebbe ricorrere al parallelismo ma in realtà non sono due controlli completamente indipendenti (si può pompare lo zinco se non è liquido?) quindi tanto vale gestire in sequenza temperatura e successivamente livello. L'algoritmo non è complicato e il funzionamento è completamente automatico. L'unica variazione da prevedere nella sequenza è per gestire il livello e la temperatura nella vasca. Si potrebbe ricorrere al parallelismo ma in realtà non sono due controlli completamente indipendenti (si può pompare lo zinco se non è liquido?) quindi tanto vale gestire in sequenza temperatura e successivamente livello.
Linea 103: Linea 128:
 {{::zincatura_sfc.png|}} {{::zincatura_sfc.png|}}
  
 +*/
  
  
Linea 155: Linea 180:
 Anche in questa prova, diversamente rispetto al passato, non viene richiesta una discussione su ingressi e uscite (ad esempio come adattare il segnale TTL agli ingressi del PLC) o una rappresentazione schematica del sistema.  Anche in questa prova, diversamente rispetto al passato, non viene richiesta una discussione su ingressi e uscite (ad esempio come adattare il segnale TTL agli ingressi del PLC) o una rappresentazione schematica del sistema. 
  
-Per il primo punto si può usare un circuito a due stadi con un sommatore invertente, che media i due segnali, e un amplificatore invertente che scala la tensione per ottenere il range desiderato (10V con 15uW)((in alternativa si può usare un unico [[http://www.itipacinotti.gov.it/pag_formazione/elettronica/sommatore_non_invertente.htm|sommatore non invertente]] con un guadagno opportuno)).+Per il primo punto si può usare un circuito a due stadi con un sommatore invertente, che media i due segnali, e un amplificatore invertente che scala la tensione per ottenere il range desiderato (10V con 15uW)((in alternativa si può usare un unico [[https://www.itimonaco.it/documpdfvari/fiondapdf/TeoriaeLaboratorio/Som.pdf|sommatore non invertente]] con un guadagno opportuno)).
  
 Il secondo punto richiede il calcolo della velocità di rotazione e delle coppia corrispondente alla forza tangenziale dovuta all'attrito tra nastro e piano d'appoggio((vedi [[https://www.cad3d.it/forum1/threads/dimensionamento-motore-per-tappeto-traino.51322/|qui]])). La velocità si calcola con: Il secondo punto richiede il calcolo della velocità di rotazione e delle coppia corrispondente alla forza tangenziale dovuta all'attrito tra nastro e piano d'appoggio((vedi [[https://www.cad3d.it/forum1/threads/dimensionamento-motore-per-tappeto-traino.51322/|qui]])). La velocità si calcola con:
  
-`omega = v / r = (300 cdot 10^-3) / 50 cdot 10^-3 = 6 {rad}/s`+`omega = v / r = (300 cdot 10^-3) / (50 cdot 10^-3= 6 {rad}/s`
  
 oppure direttamente facendo il rapporto tra velocità lineare e circonferenza (adattando le unità di misura se serve): oppure direttamente facendo il rapporto tra velocità lineare e circonferenza (adattando le unità di misura se serve):
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