testo della prova dall'archivio del ministero.
Digitali:
Analogici:
Digitali:
Accessi gestiti con contatori up/down:
Ingressi digitali:
Ingressi analogici:
Per la temperatura si impiegano due sensori integrati LM35 che danno 10mV/°C. L'amplificazione richiesta è 20 ottenibile con un integrato LM324 con alimentazione singola a 12V e due circuiti non-invertenti con rapporto 19 tra la resistenza nel ramo di retroazione e quella collegata tra ingresso invertente e massa.
Per l'umidità si suppone di utilizzare un sensore integrato che produca un segnale in tensione. Il segnale viene eventualmente amplificato per rientrare nel range 0-10 Volt con altri due stadi amplificatori non-invertenti usando sempre l'integrato LM324 (che contiene quattro operazionali).
I tornelli sono provvisti di sensori che segnalano il passaggio di una persona con la chiusura di un contatto. Possono ruotare in un solo senso.
Le porte sono dotate di sensori di passaggio che possono essere a infrarosso o barriere fotoelettriche. In quest'ultimo caso un LED emette un fascio luminoso che manda in saturazione un fototransistor posto sulla parte opposta della porta. Quando passa una persona il raggio non colpisce il fototransistor che va in interdizione. Un circuito di condizionamento, con trigger di Shmitt, genera un segnale alto/basso in presenza/assenza di un ostacolo.
I segnali dei sensori analogici vengono condizionati (è sufficiente l'amplificazione, eventualmente offset e filtraggio) con circuiti amplificatori non invertenti ad operazionali. Il dimensionamento per i sensori di temperatura è molto semplice:
Per i sensori di umidità si procede allo stesso modo.
L'impianto è alimentato con tensione di rete: 230V sinusodiali a 50 Hz, con una linea per le luci, una per le prese e una per la PLC/forza motrice/attuatori. Le linee sono protette da interruttori magnetotermici-differenziali. Si prevede un quadro generale con un interruttore generale magnetotermico-differenziale.
I sensori sono alimentati a 24V CC con opportuni alimentatori; eventualmente si prevede una linea a 24V CC dedicata a questi dispositivi.
Il controllo degli accessi e il condizionamento dei due locali possono essere gestiti in maniera indipendente. In entrambi i casi la descrizione dell'algoritmo non si presta particolarmente all'uso del grafcet/SFC.
Controllo accessi sito (per i locali A e B è uguale):
------ | | | --------------------------- | |stato accesso consentito | | --------------------------- | | | - visitatori = 30 | | | --------------------------- ---------------------- | |stato accesso bloccato | ----- |blocco accesso | | --------------------------- ---------------------- | | | - visitatori < 30 | | ------
La temperatura si gestisce separatamente considerando lo stato normale con attuatori disattivati e una selezione (scelta/convergenza) per stato freddo e stato caldo dove si attivano rispettivamente piastre e aeratori; in entrambi i casi si torna allo stato normale con una transizione attivata dalla condizione temperatura = 9°C (22° in estate).
L'umidità si gestisce separatamente considerando uno stato normale con attuatori disattivati e una scelta/convergenza per stato secco e umido dove si attivano rispettivamente nebulizzatori e aeratori e un Ton da 10 minuti; l'attivazione dell'uscita del timer riporta il sistema nello stato normale.
In alternativa si può fare un diagramma di flusso per accessi, uno per la temperatura e uno per l'umidità evidenziando con dei blocchi di selezione (rombi) quando e come vengono attivate le uscite.
Si propone l'utilizzo di un PLC Siemens S7-1200 con eventuali moduli di espansione per uscite e ingressi aggiuntivi. Il PLC viene configurato per:
E' possibile/ragionevole una soluzione senza SFC con queste funzioni:
Per evitare ripetizioni è sufficiente illustrane tre: una per gli accessi, una per la temperatura e una per l'umidità. Consideriamo una tabella delle variabili per questo caso semplificato:
| nome | indirizzo | descrizione |
|---|---|---|
| S1 | I0.0 | contatto NA tornello ingresso |
| S2 | I0.1 | contatto NA tornello uscita |
| S3 | I0.2 | pulsante NA reset conteggio manuale |
| tA | MD10 | temperatura in gradi centigradi locale A (numero reale) |
| hA | MD14 | umidità percentuale locale A (numero reale) |
| tMIN | MD18 | temperatura minima |
| tMAX | MD22 | temperatura massima |
| tMED | MD26 | temperatura media |
| K1 | Q0.0 | blocco tornello ingresso |
| K2 | Q0.1 | piastre riscaldanti locale A |
| K3 | Q0.2 | aeratori locale A |
| K4 | Q0.3 | nebulizzatori locale A |
Gestione accessi:
CTUD-tornelli | S1 ----------------- |--| |--| UP | | S2 | | |--| |--| DOWN | K1 | S3 | Q |--( )--| |--| |--| RESET | | | | | 30 --| PV | | -----------------
Gestione temperatura:
Gestione umidità:
La soluzione SFC è più lunga ma altrettanto semplice.
Argomento non trattato
E' la solita applicazione con estensimetro. λ corrisponde a Δl/l e il gauge factor è il coefficiente di proporzionalità. Vale:
`{Delta R}/R = K {Delta l}/l`
Quindi l'estensimetro da 100 Ohm con K pari a 2, quando λ vale 100 produce una ΔR=0,0001*2*100=0,02 Ohm.
Questo valore, che può essere positivo o negativo a seconda del verso della deformazione, deve diventare una tensione di +5/-5 Volt. Il condizionamento si fa come sempre con un ponte di Wheatstone scegliendo il valore delle altre tre resistenze e dell'alimentazione. Il segnale differenziale così ottenuto deve essere amplificato per ottenere ±5Volt e sommato ad un offset di 5V.
Per variare la velocità occorre intervenire sulla frequenza con un inverter (convertitore di frequenza).
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