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@@ Linea 54: / Linea 54: @@
 |MIN|attivazione valvola dosatore al 20%|
 |MAX|attivazione valvola dosatore al 100%|
+|TAP|attivazione tappatrice|
 |CAM|attivazione sistema di visione|
 |K1|espulsore pneumatico K1|
@@ Linea 85: / Linea 86: @@
   * i sensori A, B, C e D sono fotocellule a infrarosso, con elemento foto-emettitore a LED e ricevitore a fototransistor, alimentati a 24V in continua e con segnale in uscita 0-24V DC
   * i finecorsa sono meccanici con contatti normalmente aperti (per semplicità, altrimenti sarebbe più corretto usare contatti NC)
-  *
+  * il sistema di visione accetta è attivato da un segnale digitale in ingresso a 24V e produce due segnali digitali 0-24V in uscita per indicare il termine dell'elaborazione e l'errore di posizionamento del coperchio
+  * l'elettrovalvola del dosatore è pilotata da due segnali digitali 0-24V DC che producono tre combinazioni: valvola chiusa, valvola aperta al 20% e valvola aperta al 100%
+  * la tappatrice, alimentata a 230V in alternata, si attiva con un segnale digitale 0-24V DC
+  * gli attuatori pneumatici sono cilindri pneumatici a semplice effetto pilotati da elettrovalvole di tipo 3-2 con bobine a 24V DC
+  * la cella di carico è un sensore di forza (peso) che sfrutta una trave di metallo deformabile sulla quale sono inseriti quattro estensimetri collegati a ponte di Wheatstone; la forza deforma i quattro estensimetri (due lavorano in trazione e due in compressione) per produrre un segnale differenziale in tensione che va amplificato e riferito a massa preferibilmente con una soluzione con amplificatore per strumentazione
-==== Osservazioni varie ====
+==== Punto 3 ====
-Per gestire la temperatura del piatto riscaldante, dove servono 6V per 90°C e 3,3V per 50°C, si può usare un'uscita analogica. Un'alternativa più semplice è usare due generatori di tensione regolati su 3,3V e 6V e collegarli al piatto chiudendo il contatto di due uscite a relè.
+=== Nastro trasportatore e K2 ===
-Encoder degli assi X e Y del traslo-elevatore: ipotizziamo di usare due HSC per encoder incrementali (conta fino a 700) impegnando 4 ingressi (2 per encoder). Il valore del conteggio è contenuto nelle variabili ID1000 e ID1008 (double int). I conteggi vengono resettati da due finecorsa (sinistra e basso).
+Il nastro è sempre attivo. L'espulsore K2 è comandato dal contatore CTU1 che attiva la sua uscita dopo 3 impulsi del sensore D. Il finecorsa FCK2 resetta il conteggio disattivando K2.
-Per riempire le quattro celle il ciclo va ripetuto incrementando un contatore che indicizza i dati delle cordinate X e Y in due array. Gli array non possono essere dichiarati nella tabella delle variabili ma richiedono un blocco dati (DB1). Per esempio l'array con le quattro coordinate x si dichiara indicando ''Array[1..4] of Int'' come tipo di dati e inserendo come valori inziali i quattro valori indicati nella tabella con le coordinate moltiplicati per 100 (nella tabella ci sono i metri mentre l'encoder fornisce un impulso ogni 10mm cioè ogni centimetro). Per l'array con le coordinate y si procede allo stesso modo. Come indice per iterare tra i valori dell'array useremo un contatore (l'indice sarà ''CTUMAG.CV''). NB: bisogna fare molta attenzione a non usare un indice non compatibile con la dichiarazione dell'array (ad esempio ''x[5]'') o il PLC segnalerà un errore.
+=== Stazione di tappatura ===
-==== SFC ====
+La tappatrice TAP è comandata da un timer a impulso TP1 che attiva la sua uscita per un tempo pari a 2 secondi quando il segnale del sensore B passa al livello alto. Lo stopper S3 viene comandato insieme alla tappatrice.
+=== Stazione di singolarizzazione/riempimento e di ispezione/scarto ===
-Tralasciamo lo schema a blocchi, che è banale, e passiamo all'algoritmo che descriviamo con un diagramma SFC. Nel diagramma non ci sono i contatori perché incrementano il loro valore con dei segnali e non con il passo attivo. L'algoritmo ipotizza che il composto vada preparato dopo ogni deposito in una cella del magazzino ma si poteva supporre che il preparato fosse sufficiente a riempire tutte e quattro le celle; il testo non è chiaro al riguardo.
+Le due stazioni sono gestite in maniera indipendente con gli algoritmi descritti dai seguenti diagrammi SFC((c'è un errore nel primo perché ci sono due passo P3, il secondo è il passo P4)).
-{{::sfc_esame_2019.png?400|}}
+{{::simulazione_2026.png|SFC della stazione di riempimento e di ispezione}}
-{{ ::sfc_esame_2019.zip |sorgente SFC per draw.io}}
+===== Seconda parte =====
+==== Quesito 1 ====
-===== Punto 2 =====
+Considerato il range di temperatura richiesto la scelta più sensata è quella di utilizzare un sensore integrato LM35 (10 mV/°C) abbinato a semplice circuito di condizionamento con amplificatore operazionale nella configurazione non invertente. Nel campo richiesto il segnale del sensore sarà 0-500 mV; per ottenere 0-10 V in uscita serve un guadagno 20 quindi le due resistenze potrebbero essere da 1kΩ, verso massa, e 19kΩ (18 + trimmer multigiro da 2) nel ramo di retroazione.
-{{ ::esame2019plc30.zip |soluzione completa per PLC S7-1200 (serie 30)}}((nel programma c'è un errore: le coordinate negli array sono in metri invece che in centimetri))
+==== Quesito 2 ====
-===== Punto 3 =====
-Il rapporto di riduzione richiesto si ottiene dividendo la velocità di un MAT a 4 poli (circa 1500 giri/m) per quella richiesta:
+Vedi [[https://leonardocanducci.org/wiki/tp5/wheatstone#amplificatore_per_strumentazione|la sezione sull'amplificatore per strumentazione]] dagli appunti di quinta.
-`i=n_(mot)/n_(mesc)=1500/40=37,5`
-Alla velocità di 40 rpm la coppia resistente vale:
+==== Quesito 3 ====
-`C_r=60+1,17 ((40 cdot 2 pi)/60)^2=80,5 Nm`
+Ci sono più soluzioni possibili ma servirà:
+  * generare col micro-controllore un segnale PWM con duty-cycle variabile per controllare la velocità senza dissipare potenza
+  * una soluzione discreta (a BJT o MOSFET) o integrata (L293, L298, ecc.) per ponte H per l'inversione della velocità
-La potenza richiesta dal mescolatore è:
+Si possono fare considerazioni su:
+  * eventuale problema della traslazione di livello per pilotare i MOSFET con segnali digitali a 5V
+  * diodi di ricircolo per proteggere i componenti elettronici
+  * schemi circuitali del ponte H
+  * regolazione efficiente (senza perdite) del valore medio di una tensione, e quindi della velocità di un motore, usando un segnale PWM
-`P=C cdot omega = 80,5 cdot (40 cdot 2 pi)/60 = 337W`
+==== Quesito 4 ====
-Tenendo conto del rendimento del riduttore la potenza minima del motore è:
-`P_(min)=P/(0,75)=449W`
-Si sceglie allora un motore da mezzo chilowatt.
-===== Punto 4: condizionamento =====
-Il circuito proposto è questo:
-{{::condizionamento_2019.png?600|}}
-La soluzione non è per niente banale e viene da [[https://electronics.stackexchange.com/questions/500234/three-points-two-slopes-op-amp-conditioning-circuit/500259#500259|qui]].
-Il circuito richiede guadagno 16 fino a 250mV. Questo si può imporre con opportuni valori di R<sub>1</sub> e R<sub>2</sub>. Fino a questa soglia U<sub>2</sub> satura (la tensione sull'ingresso invertente è maggiore di quella sull'ingresso non invertente), il diodo risulta interdetto e il ramo con R<sub>3</sub> è interrotto.
-Quando V<sub>1</sub> supera i 250mV il guadagno richiesto è 24 (ΔV<sub>o</sub>/ΔV<sub>in</sub>) con un offeset di -2V (0.5*24=12V ma si vogliono 10V in uscita). In questo range di valori l'operazionale U<sub>2</sub> e il diodo si comportano come un buffer e ci sono 250mV costanti applicati a R<sub>3</sub>. La tensione in uscita si calcola con la sovrapposizione degli effetti considerando separatamente la sola V<sub>1</sub>, in configurazione non invertente con guadagno R<sub>1</sub>/(R<sub>2</sub> || R<sub>3</sub>), e la tensione costante di 250mV, in configurazione invertente con guadagno -R<sub>1</sub>/R<sub>3</sub>). Imponendo guadagno 24 si ottiene:
-`24=1+(R1)/(R2 ∥ R3)`
-dove, sostituendo i valori di R<sub>1</sub> e R<sub>2</sub> si ottiene R<sub>3</sub> = 1,875Ω
+Il quesito riprende la configurazione presente nel laboratorio di TPSEE dove:
+  * la scheda PC ha indirizzo 192.168.0.2
+  * il PLC ha indirizzo 192.168.0.1
+  * l'HMI ha indirizzo 192.168.0.3
+  * la maschera di rete è 255.255.255.0 (quindi i primi tre numeri individuano la rete e il quarto l'indirizzo in quella rete)
+Per connettersi a un server sul web bisognerà specificare anche:
+  * l'indirizzo del gateway, cioè del PC/server/router collegato a più reti che instraderà o pacchetti provenienti dal PLC
+  * l'indirizzo del server DNS, che tradurrà l'indirizzo ntp1.inrim.it in un indirizzo IP