Simulazione seconda prova 2024
Qui il testo della prova.
Il testo è volutamente ambiguo per somigliare a quelli del ministero e per consentire soluzioni diverse a patto che siano giustificate da opportune ipotesi. Ci sono dei punti fermi però:
la spia verde si accende se il bicchiere è presente per cinque secondi e lampeggia dalla pressione del pulsante fino al termine dell'erogazione
l'abilitazione dei pulsanti dipende dalla presenza del bicchiere e, anche se meno esplicito, dalla temperatura
la spia rossa lampeggia se non c'è il bicchiere
la spia gialla si accende insieme alla caldaia
se la temperatura è minore di 60°C non si può erogare la bevanda
l'accensione della caldaia porta l'acqua a 80°C
la temperatura dell'acqua può essere gestita a parte o nella sequenza di preparazione della bevanda
il contatore volumetrico genera un segnale che dà un impulso per ogni centilitro di acqua
frullino, coclea e immissione di acqua nel raccoglitore si attivano (e presumibilmente terminano) insieme
Punto 1: ipotesi, schema a blocchi, ingressi e uscite
Ipotesi:
tutti i motori (frullino, coclee, pompa) sono in DC alimentati a 24V e dotati di opportuni riduttori di velocità
la caldaia mantiene una temperatura elevata al suo interno e trasmette il calore all'acqua che passa da tubazioni al suo interno (vedi
le figure qui)
il volume d'acqua misurato dal contatore volumetrico a monte della caldaia coincide con quello che esce dalla caldaia e va al raccoglitore
il meccanismo con le coclee è tarato in modo da erogare una quantità adeguata di polvere mentre viene pompata acqua nel raccoglitore
preparazione della bevanda e erogazione avvengono insieme: nel raccoglitore conico la preparazione della bevanda, ottenuta miscelando polveri e acqua calda con il frullino, avviene rapidamente e la bevanda scende nel bicchiere (lentamente data la forma del raccoglitore) mentre viene preparata; al termine dell'erogazione dell'acqua (pompa, coclea e frullino disattivati) la bevanda finisce di scendere nel bicchiere per gravità
il bicchiere, dopo essere stato posizionato, non viene prelevato fino alla fine dell'erogazione della bevanda
i pulsanti sono tutti normalmente aperti
le spie sono a 24V
il sensore di presenza bicchiere (ad esempio fotocellula IR) è a tre fili tipo PNP e fornisce un segnale digitale a 24V
il segnale del contatore volumetrico è ad impulsi con il livello alto a 24V
la caldaia contiene un elemento riscaldante resistivo che si alimenta a 24V
Si prevede di utilizzare un PLC Siemens S7-1200 che disponga di:
ingressi digitali a 24V ad assorbimento di corrente (sink)
con un ingresso analogico in tensione (0-10V)
uscite a relè collegate ad un'alimentazione a 24V
Si abilitano ed utilizzano:
un merker di sistema FirstScan, attivo solo quando viene avviato il programma, per impostare lo stato iniziale
un merker di clock a 1Hz per gestire il lampeggio delle spie
Come schema basta un rettangolo con tutti gli ingressi a sinistra (evidenziare l'ingresso analogico) e le uscite a destra.
Una tabella/legenda che elenca ingressi, uscite, timer, ecc. è la seguente.
Punto 2: Algoritmo
Una possibile soluzione per l'algoritmo di gestione è descritta da questo diagramma SFC.
Il passo P1 è superfluo; si poteva subito fare la scelta mettendo in AND il sensore MONETA e la condizione sulla temperatura. Il contatore non è presente tra le uscite perché il suo stato dipende dal segnale del contatore volumetrico e non dal passo attivo.
Punto 3: codice per PLC
Qui il progetto TIA Portal per PLC che implementa il diagramma SFC.
Qui il progetto Codesys che implementa l'algoritmo direttamente in SFC.