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nastro

Linea con nastro trasportatore

Modellino di una linea di lavorazione interfacciabile al PLC. Si tratta di un trainer FischerTechnik abbinabile al manipolatore con:

  • 4 nastri trasportatori
  • 8 motori DC
  • 4 finecorsa meccanici
  • 5 barriere fotoelettriche

Dalla pagina prodotto si possono scaricare i documenti tecnici del prodotto.

Il video seguente mostra la linea in funzione insieme al manipolatore.

Obiettivi

  • osservando il modellino in funzione ricavare il diagramma temporale
  • descrivere l'automatismo con un diagramma SFC
  • re-implementare il programma per PLC usando il diagramma SFC
  • aggiungere un pannello HMI per supervisione e controllo
  • dialogare col PLC del manipolatore (quando il pezzo è arrivato alla fine della linea si attiva il manipolatore che lo sposta nuovamente all'inizio per un nuovo ciclo)
  • migliorare l'automatismo (pulsante emergenza, rilevazione anomalie, ecc.)

Interfaccia col PLC: ingressi e uscite

L'immagine sotto riporta delle sigle che permettono di identificare ingressi e uscite (per il PLC) come riportate sulla morsettiera del modellino. NB: ingressi e uscite sul PLC non coincidono con quelle in figura. legenda ingressi e uscite nastro

Ingressi e uscite sono riportati sulla morsettiera:

morsettiera nastro

Una descrizione dei morsetti è indicata nella tabella sotto.

morsetto sigla descrizione nome simbolico
124V DC alimentazione motori
224V DC alimentazione sensori
3GND massa
4GND massa
5I1 finecorsa espulsore 1 avantiFC_E1A
6I2 finecorsa espulsore 1 indietroFC_E1I
7I3 finecorsa espulsore 2 avantiFC_E2A
8I4 finecorsa espulsore 2 indietroFC_E2I
9I5 fotcellula espulsore 1FTC_E1
10I6 fotocellula fresaFTC_F
11I7 fotocellula inizio linea FTC_START
12I8 fotocellula trapanoFTC_T
13I9 fotocellula fine lineaFTC_STOP
14
15Q1 motore espulsore 1 indietroM_E1I
16Q2 motore espulsore 1 avanti M_E1A
17Q3 motore espulsore 2 indietro M_E2I
18Q4 motore espulsore 2 avanti M_E2A
19Q5 motore nastro inizio lineaM_N1
20Q6 motore nastro fresaM_N2
21Q7 motore fresaM_F
22Q8 motore nastro trapanoM_N3
23Q9 motore trapanoM_T
24Q10 motore fine lineaM_N4

Scaricare il programma del 2013 dal PLC

E' possibile scaricare il programma dal PLC in TIA Portal per esaminarlo. Per farlo:

  • usare la versione di TIA Portal con cui è stato scritto il programma (la 11)
  • creare un nuovo progetto inserendo (non rilevando) una CPU della stessa serie di quello del trainer (serie 30)
  • stabilire il collegamento online con il PLC
  • cliccare su blocchi programmi e poi sul pulsante Caricamento del dispositivo (PLC)
  • salvare il progetto e riaprirlo con TIA Portal 13 per “migrare” alla versione corrente

Il programma scaricato è questo.

Osservazioni:

  • non usa merker di clock e di sistema
  • programmazione non modulare (18 segmenti tutti nel main)
  • la logica è gestita con blocchi SR
  • le fotocellule sono NC (1 = assenza ostacolo)
  • i finecorsa sono NO
  • la soluzione non è per niente robusta perché fa affidamento su una corretta sequenza dei segnali; se qualcosa va storto l'automatismo si blocca e per ripartire non resta che mettere in STOP e poi in RUN il PLC

Sensori e attuatori

I nove ingressi collegati al PLC sono:

  • 5 fotocellule che segnalano la presenza di un ostacolo con un segnale basso di tensione (sono coppie LED/fototransistor alimentate a 24V)
  • 4 finecorsa meccanici per il movimento dei due espulsori (sono pulsanti con un contatto di scambio usati come normalmente aperti nel programma originale)

Le dieci uscite del PLC comandano:

  • 2 motori 24V DC che muovono avanti e indietro i due espulsori (servono due uscite per ogni motore per la marcia avanti e indietro)
  • 4 motori 24V DC che azionano i quattro nastri trasportatori
  • 2 motori 24V DC che azionano fresa e trapano

Il pilotaggio di nastri, fresa e trapano non è complicato perché non prevede l'inversione del moto: l'uscita a relè del PLC, collegata ai 24V dell'alimentatore interno, aziona direttamente il motore. Per i due motori degli espulsori, per ottenere un movimento in avanti o indietro con un'alimentazione singola, si usa una soluzione con doppio relé SPDT (deviatore) come nel caso del manipolatore.

In tutti i motori sono presenti accoppiamenti meccanici particolari:

  • nei nastri trasportatori un riduttore abbassa la velocità di rotazione e cambia l'asse del movimento, una ruota dentata produce un'ulteriore riduzione di velocità e aziona il nastro
  • negli espulsori è presente un riduttore e un accoppiamento pignone-cremagliera
  • nella fresa il solo riduttore
  • nel trapano riduttore e accoppiamento con Coppia_conica conica per azionare un asse ortogonale

Diagramma temporale 2018

diagramma temporale linea con nastro trasportatore

SFC 2018

SFC linea con nastro trasportatore

Implementazione in ladder

Problemi e possibili miglioramenti

  • uno dei motori funziona male e va sostituito
  • il pezzo rischia di bloccarsi in una maglia del nastro mentre l'espulsore 2 avanza, modificare il programma facendo avanzare il nastro 4 insieme all'espulsore

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nastro.txt · Ultima modifica: 2019/01/16 17:27 da admin