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simulazione5c2019

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simulazione5c2019 [2019/05/12 18:13]
admin [Algoritmo in SFC]
simulazione5c2019 [2020/04/23 09:33] (versione attuale)
admin [Punto 3]
Linea 5: Linea 5:
 {{ ::​simulazione_seconda_prova_2019.pdf |testo della prova}} {{ ::​simulazione_seconda_prova_2019.pdf |testo della prova}}
  
-===== Algoritmo ​in SFC =====+===== Prima parte ===== 
 + 
 +==== Punto 1 ==== 
 + 
 +Ipotesi cella di carico alimentata a 10V; a fondo scala (3,5Kg) la tensione differenziale ​in uscita è 125mV. [[https://​leonardocanducci.org/​wiki/​tp5/​wheatstone#​ponte_squilibrato|Qui]] il circuito di riferimento con la tensione differenziale in uscita. Il guadagno richiesto per ottenere 5V a fondo scala è: 
 + 
 +`A v_o/v_s5/​0.125 ​40` 
 + 
 +Per ottenerlo due possibili soluzioni:​ 
 +  * amplificatore differenziale con operazionale 
 +  * amplificatore per strumentazione 
 + 
 +La seconda soluzione è migliore sotto tutti i punti di vista, vedi [[https://​leonardocanducci.org/​wiki/​tp5/​wheatstone#​amplificatore_per_strumentazione|qui]]. Ipotizzando di usare un [[http://​www.ti.com/​lit/​ds/​symlink/​ina111.pdf|INA111]] è sufficiente dimensionare la resistenza Rg con la formula: 
 + 
 +`G 1 + (50k Omega)/​R_G` 
 + 
 +quindi 
 + 
 +`R_G =(50k Omega)/ (G-1) = (50k Omega)/​(40-1) = 1.28k Omega` 
 + 
 +Scegliendo una soluzione con amplificatore differenziale occorre scegliere le quattro resistenze - uguali a due a due - in modo che il rapporto sia 40, ad esempio 1k e 40k (39k + trimmer multigiro da 2k). In questo caso bisogna tarare il circuito per essere sicuri che, tenuto conto anche delle tolleranze, il rapporto 40 sia corretto. Oltre a questo la resistenza di ingresso offerta dal circuito non è infinita ed è diversa per il punto a potenziale maggiore e quello a potenziale minore. 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +==== Punto 2 ==== 
 + 
 +Un possibile diagramma a stati - SFC in questo caso - è questo:
  
 {{:​simulazione_seconda_prova_2019.png|SFC della simulazione di seconda prova 2019}} {{:​simulazione_seconda_prova_2019.png|SFC della simulazione di seconda prova 2019}}
 +
 +Lo schema a blocchi rappresenterà un PLC mettendo in evidenza ingressi e uscite.
 +
 +Otto ingressi digitali:
 +  * pulsante SB1 con contatto NA
 +  * pulsante SB2 con contatto NC
 +  * finecorsa meccanici SQ1 fino a SQ6 con contatti NA (ma potevano essere fotocellule,​ proximity, ecc.)
 +Un ingresso analogico:
 +  * segnale in tensione 0-5V dal circuito di condizionamento della cella di carico
 +Sei uscite digitali (a relé):
 +  * lampada di segnalazione L1
 +  * bobina dei contattori dei motori M1, M2, M4 
 +  * due bobine dei contattori per la marcia avanti e indietro del motore M3
 +
 +==== Punto 3 ====
 +
 +Dal momento che non sono richieste particolari prestazioni e che data l'​applicazione si può pensare che sia disponibile un sistema di alimentazione trifase si può utilizzare un motore asincrono trifase a quattro poli, con velocità attorno ai 1400 rpm.
 +
 +Il dimensionamento del motore si fa calcolando velocità di rotazione e coppia per poi moltiplicarle ottenendo un valore di potenza che va maggiorato per tenere conto di vari fattori quali non idealità nei comportamenti delle varie parti in gioco, rendimenti, ecc.
 +
 +Con la velocità del nastro e il raggio del rullo di traino si ottiene la velocità angolare del rullo (naturalmente bisogna convertire tutti i dati in modo da usare le UDM del Sistema Internazionale):​
 +
 +`omega = v/r = 0.2/0.05= 4 (rad)/s`
 +
 +La stessa velocità espressa in giri al minuto vale:
 +
 +`n=(omega*60)/​(2 pi)= 38,2 rp\m`
 +
 +Il rapporto di riduzione richiesto è:
 +
 +`i = 1400/38.2 = 36.6`
 +
 +ottenibile ad esempio con un riduttore a ingranaggi, che ha un rendimento molto alto.
 +
 +Per il calcolo della potenza bisogna prima valutare la forza tangenziale. Questa è dovuta al fenomeno dell'​[[https://​www.youmath.it/​lezioni/​fisica/​dinamica/​2968-attrito-radente-statico-dinamico.html|attrito radente]] e si calcola moltiplicando il coefficiente di attrito per il peso di nastro e prodotto (vedere i link in fondo alla pagina). Nel nostro caso, trascurando il peso del nastro, si ottiene:
 +
 +`F_u=f cdot P=f cdot mg= 0.2 cdot 3.5 cdot 9.81 = 6.87 N`
 +
 +La coppia allora vale:
 +
 +`C= F_u cdot r = 6.87 cdot 0.05 = 0.34 Nm`
 +
 +e la potenza meccanica al rullo di traino si ottiene così:
 +
 +`P = C omega = 0.34 cdot 4 = 1.37 W`
 +
 +Questo valore va maggiorato per tenere conto di vari fattori di non idealità, rendimenti, ecc. E' comunque un valore molto basso dal momento che i motori asincroni di taglia più piccola partono comunque da potenze intorno ai 100W. Si sceglierà quindi un motore di questa taglia anche se risulterà senz'​altro sovradimensionato.
 +==== Punto 4 ====
 +
 +Per passare dallo schema SFC al programma in ladder si usa la tecnica batch descritta [[https://​leonardocanducci.org/​wiki/​tp5/​sfc#​dal_grafcet_al_laddertecnica_batch|qui]].
 +
 +
 +===== Seconda parte =====
 +
 +Due quesiti di elettronica:​
 +  * il primo è un monostabile con 555 (il secondo punto è spiegato a pagina 30 [[https://​leonardocanducci.org/​wiki/​tp4/​_media/​sez_23a.pdf|di questo capitolo del libro di elettronica di terza]]
 +  * il secondo quesito nel paragrafo 4 del file linkato sopra (per onde sinusoidali invece conviene usare un [[https://​leonardocanducci.org/​wiki/​ee5/​sezione_22b#​oscillatore_di_wien|oscillatore a ponte di Wien]]
 +
 +Due quesiti di sitemi: boh?
 +
 +===== Altro =====
 +
 +Roba sul calcolo dei nastri:
 +  * {{ ::​206_it.pdf |Calcolo sintetico Siegling Transilon Forbo}} (calcolo a pagina 16)
 +  * {{ :​28333402-belt-conveyor-design-dunlop.pdf |Calcolo e progetto Dunlop}}
 +  * {{ :​39200146-tensione-nastri.pdf |Calcolo Transilon (più vecchio)}}
 +  * un [[https://​www.youtube.com/​watch?​v=F7_hBEg8iTI|video con una nastro con pesatura]], [[https://​www.youtube.com/​watch?​v=0LS74JLgiyk|un altro]]
 +
 +Altro:
 +  * carrucola, argano, paranco: https://​en.wikipedia.org/​wiki/​Pulley
 +  * [[https://​www.youtube.com/​watch?​v=TET4ksZ1b2g|video di assemblaggio]] di un nastro trasportatore
 +  * video di [[https://​www.youtube.com/​watch?​v=vNsJ1CFn1po|due]] [[https://​www.youtube.com/​watch?​v=udGEW7saes8|produttori]]
simulazione5c2019.1557677597.txt.gz · Ultima modifica: 2019/05/12 18:13 da admin