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.

• 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.)

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.

Ingressi e uscite sono riportati sulla morsettiera:

Una descrizione dei morsetti è indicata nella tabella sotto.

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

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

• 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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