La mia Tesi di laurea

1. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
AUTOMAZIONE DI UN PROTOTIPO PERAUTOMAZIONE DI UN PROTOTIPO PER
PROVE MECCANICHE DI USURAPROVE MECCANICHE DI USURA
PIN on DISKPIN on DISK
 Progetto e realizzazione di un prototipo in
grado di compiere prove meccaniche di
usura per strisciamento su provini di
forma cilindrica
 Rilevamento del coefficiente di attrito in
funzione della distanza percorsa da un pin
strisciando su un provino posto in
rotazione
 Titolo :
 Obiettivo :
 Scopo :
 Relatori :  Professoressa Marina Indri
 Professor Giovanni Griva
 Ing. Alessio Levratto
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2. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
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SISTEMA
CONTROLLATO
SISTEMA DI
CONTROLLO
SISTEMA DI COMANDO ed
ACQUISIZIONELiv.
ALTO
Liv.
INTERMEDIO
Liv.
BASSO
I / O
I / O
H M I :
P L C :
TRIBOMETRO:
1. INTRODUZIONE
• Lavoro svolto :
 Scelta degli strumenti (elettrici,,
elettronici, automatici e software)
 Progetto e realizzazione del quadro
elettrico della macchina
 Studio e programmazione del PLC
 Studio, strutturazione e programmazione
dell’interfaccia HMI
 Collaudo del prototipo e verifica della
conformità alle norme EMC

3. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
2. SISTEMA CONTROLLATO
Porta pin
Porta provini Azion. VF-CE
V / f = cost. ; 0 ÷ 60 Hz
Mot. asinc. 3F
RPM impostati
Sist. di trasmiss.
n = ½ RPM impostati
Azion. SCA-25
Treno impulsi = 5 Vdc
Mot. a Step
Passi
Camma
Spostamento
Elaborazione ed invio segnali di controllo
PLC
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4. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
Trasmissione segnale 0 ÷ 100 mV
Cella di carico
Modulo di
interfacciamento
DAT 400
Ricezione del segnale amplificato ed elaborazione
Amplificazione del segnale
{0 ÷ 10 V}
e trasmissione
PLC
0 ÷ 10 V ⇔ 0 ÷ 100 N
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5. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
Micro interruttore di zero macchina
Micro interruttore di sicurezza
PLC
Invio segnaleInvio segnale
Elaborazione
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6. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
3. SISTEMA DI CONTROLLO
MODULO BASE
+
MODULO
ALIMENTAZIONE
+
CPU + MODULO
I/O ANALOGICI
+
SCHEDA ASSI
+
MODULO
INPUT
DIGITALI
+
MODULO
OUTPUT
DIGITALI
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P L C
(Programmable Logic Controller)
FP2-MATSUSHITA

7. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
• MODULO DI ALIMENTAZIONE
• Caratteristiche :
 Tensione nominale di alimentazione : 230 Vac
 Corrente assorbita : 0,2 A
 Frequenza di funzionamento : 50 ÷ 60 Hz
 Temperatura di esercizio : 55 °C
Terminali alimentazione
Terminali di allarme
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8. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
• CPU E MODULO DI I/O ANALOGICI
 Tensione in ingresso : 24 Vdc
 Corrente in ingresso : 4,3 mA
 Capacità memoria RAM : 2 MB
 Tempo di risposta : 0,2 ms
 Campo segnali : - 10 ÷ 10 Vdc
: 0 ÷ 10 Vdc
: 1 ÷ 5 Vdc
: 4 ÷ 20 mA
: - 20 ÷ 20 mA
Azion. VF-CE
0 ÷ 60 Hz ⇔ 0 ÷ 10 V
Modulo DAT 400
0 ÷ 10 V
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9. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
• SCHEDA PER IL CONTROLLO ASSI
 Tensione in ingresso : 24 Vdc
 Corrente assorbita : 0,5 A
 Possibilità di controllare due assi
contemporaneamente
Azion. SCA-25
Treno impulsi
Mot. a Step
MF 40 MD
Legge di regolazione
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10. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
• MODULO OUTPUT DIGITALI
 Tensione in ingresso : 12 ÷ 24
Vdc
 Corrente assorbita : 0,12 A
 5 uscite optoisolate a relè
Azion. VF-CE
Start-Stop
ON/OFF
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11. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
• MODULO INPUT DIGITALI
 Tensione in ingresso : 12 ÷ 24
Vdc
 Corrente assorbita : 0,06 A
 16 ingressi optoisolati a transistor
Micro interruttore
di zero macchina
ON/OFF
Micro interruttore
di sicurezza
ON/OFF
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12. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
4. LO STANDARD IEC 61131-3
MENU DELLE VARIABILI GLOBALI
FUNZIONI (o Blocchi Funzione)
STANDARD IEC 61131-3 ⇔ UNIFICAZIONE DEI
LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE
INSIEME POU (Program
Organisation Unit)
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Compilatore 1
PC
Dati Dati
PLC 1
PLC n
Compilatore N Dati
PC
Dati PLC 1
PLC nDati
Protocollo IEC
61131-3
Prima :
Dopo :
FPWIN ProFPWIN Pro
3.03.0

13. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
5. PROGRAMMA REALIZZATO PER IL PLC
 UNA POSIZIONE DI ZERO MACCHINA
 UNA POSIZIONE DI TARATURA
OPERAZIONI
 UNA POSIZIONE DI LAVORO
 ACQUISIZIONE DELLA FORZA TANGENZIALE
MISURATA DALLA CELLA DI CARICO
 ACQUISIZIONE DELLA DISTANZA PERCORSA DAL PIN SUL PROVINO
 SICUREZZA
Orientamento
del Porta Pin
 STANDARD IEC 61131-3 + LIBRERIE MATSUSHITA
 DUE INSIEMI POU
STRUTTURAZIONE
 LINGUAGGIO LADDER (LD)
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14. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
6. SISTEMA DI COMANDO ED ACQUISIZIONE
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PAGINA “DEI TREND”PAGINA “HARDWARE”PAGINA “CONFIGURAZIONE
DATABASE”
PAGINA “DI PRESENTAZIONE”
PAGINA “PANNELLO
OPERATORE”
S.C.A.D.A. = SUPERVISORY CONTROL
AND DATA ACQUISITION
CITECT 5.21

15. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
REPORT DI PROVA
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-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 50 100 150 200 250
Distanza [m]
Coeff.diattrito

16. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
7. PROVE DI COMPATIBILITA’ ELETTROMAGNETICA
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 EMISSIONI CONDOTTE
 EMISSIONI IRRADIATE
 IMMUNITA’ ALLA SCARICA ELETTROSTATICA
 IMMUNITA’ AI CAMPI ELETTROMAGNETICI A R.F.
 IMMUNITA’ AI TRANSITORI VELOCI
 IMMUNITA’ AI DISTURBI CONDOTTI A R.F.
 IMMUNITA’ ALLA TENSIONE DI IMPULSO

17. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
8. CONSUNTIVO DI SPESA
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18. Politecnico di Torino sede di Alessandria anno accademico 2000/2001
9. CONCLUSIONI
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 RAGGIUNGIMENTO DELL’OBIETTIVO PREFISSATO
 ESPERIENZA OTTIMA DAL PUNTO DI VISTA
FORMATIVO :
• APPLICAZIONE DI APPARECCHIATURE
TECNOLOGICAMENTE AVANZATE
• PROGRAMMAZIONE DI UN PLC DELL’UTLIMA
GENERAZIONE
• CONFIGURAZIONE DI UN SISTEMA DI SUPERVISIONE
 PROPOSTE MIGLIORATIVE :
• STUDIO PIU’ APPROFONDITO RIGUARDO AI
DISTURBI PRODOTTI DALL’AZIONAMENTO VF-CE
Grazie per l’attenzione!!!Grazie per l’attenzione!!!