ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE P. HENSEMBERGER

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1 ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE P. HENSEMBERGER Via Berchet Monza Anno scolastico 2005/06 Classe 5B 2 Progetto: AUTOMAZIONE TRAMITE PLC DEL CARROPONTE ALIMENTATO A 12/24 V c.c. Docente responsabile Prof. Giuseppe Rizzaro Progetto realizzato da: Galimberti Matteo Zorloni Guglielmo I

2 STRUTTURA GENERALE DEL CARROPONTE Il carroponte è costituito da un intelaiatura in ferro, su cui sono fissate 2 guide che svolgono la funzione di sorreggere il carro e di permettergli movimenti orizzontali. All interno del carro sono presenti 2 piccoli motori in corrente continua, al cui albero sono collegati alcuni ingranaggi, scelti con un opportuno rapporto in modo da ridurre la velocità di rotazione del secondo albero rispetto al primo. Uno dei motori è usato per gli spostamenti orizzontali;affinché ciò sia possibile il moto rotatorio è trasmesso al secondo albero attraverso gli ingranaggi. All estremità di questo secondo albero sono collegati 2 ingranaggi i quali, facendo presa sulla cremagliera, permettono la trasformazione del moto rotatorio in moto rettilineo. Il movimento orizzontale è ottenuto alimentando il motore come indicato in questo schema: II

3 Il vantaggio di una simile configurazione è abbastanza evidente; infatti variando il verso di circolazione della corrente,da un solo motore, è possibile ottenere 2 movimenti (avanti e indietro). Il secondo motore ha le stesse caratteristiche del primo, con la sola differenza che gli ingranaggi collegati al suo albero hanno rapporto differente rispetto a quelli del primo motore, questo per ridurre ulteriormente la velocità dell albero,così da ottenere un movimento verticale più lento rispetto a quello orizzontale. Sul la funzione di questo secondo motore è paragonabile a quella di un argano che solleva o abbassa l elettromagnete ed il suo eventuale carico, questo è possibile perché sull albero del motore vi è la presenza di un cilindro metallico che ha il compito avvolgere/svolgere la corda sulla quale è collegato l elettromagnete. L elettromagnete, invece, è soggetto ad una tensione di 24V per cui, solo quando l interruttore è chiuso si ha questa tensione, quindi l elettromagnete si magnetizza; viceversa ad interruttore aperto l elettromagnete si smagnetizza. Elettromagnete Diseccitato Elettromagnete Eccitato I 4 interruttori presenti sul modellino hanno la funzione di segnalazione, ovvero di fine-corsa; 2 sono posti sull estremità dalle guide del carroponte e rilevano l arrivo del carrello agli estremi del binario; mentre gli altri 2, posizionati all interno del carrello riguardano il movimento verticale, in particolare allo stato della corda. I primi 2 funzionano tramite la pressione esercitata su di loro dal carrello, mentre gli altri 2 vengono comandati da un ingranaggio, il quale dopo aver compiuto un giro in un senso o nell altro, preme, a caso, uno dei 2 interruttori. Per interfacciare il carroponte con le macchine di progetto si utilizza il cavo multifilare a vaschetta a 15 pin maschio. III

4 PROGETTO P.L.C. Moeller Easy 621dc-tc (Programmable Logic Controller) INTRODUZIONE Con il progetto carroponte ci proponiamo di automatizzare un carroponte in miniatura sul modello dei grandi carroponti utilizzati in ambito industriale. Il nostro compito è creare un software su P.L.C. in grado di eseguire le fasi di lavoro proposte. Nel filmato potremo vedere: - le fasi di realizzazione del progetto; - la verifica della correttezza del progetto; - il ciclo di lavoro del carroponte. AZIONAMENTO CARROPONTE: Fasi di lavoro 1 Fase: Inizialmente il progetto viene sviluppato su supporto cartaceo, per studiarne le varie fasi e realizzarne un prototipo in linguaggio Kop (ladder). 2 Fase: Con l aiuto del pc si procede alla realizzazione dello schema Kop con il software della Moeller Easy-Soft 6 pro, per simularne il corretto funzionamento. Nel caso in cui si dovessero riscontrare problemi bisogna revisionare il progetto cartaceo iniziale. IV

5 3 Fase: Una volta dimostrata la correttezza del progetto, tramite il cavo Link si collega il pc con il P.L.C. Moeller Easy 621dc-tc. Fasi di movimento: 1 Fase: fase di movimento longitudinale (destra) Premendo il tasto start il carroponte si muove sul proprio binario nella direzione destra per un tempo determinato dal temporizzatore, nel nostro caso Fase: prima fase di discesa Trascorsi i 10 il carroponte si arresta e l elettromagnete, collegato tramite un cavo al motore, viene fatto calare per un tempo di Fase: fase di magnetizzazione/recupero A questo punto l elettromagnete ha subito una magnetizzazione e può quindi attrarre materiali ferromagnetici tra cui il nostro campione di ferro che una volta attratto viene recuperato per un tempo sempre pari a 10, quest ultima operazione è detta fase di recupero. 4 Fase: fase di movimento longitudinale (sinistra) Una volta terminata la fase di recupero il carroponte si muove sui binari per un tempo pari a 10 fino a ritornare alla posizione di partenza. 5 Fase: seconda fase di discesa Raggiunta la posizione iniziale il magnete viene ancora calato per un tempo di 5. 6 Fase: fase di sgancio/recupero Ultimata la discesa il magnete perde il proprio potere di magnetizzazione, quindi avviene lo sgancio del campione, in seguito avviene la 2 fase di recupero. 7 Fase: restart Con il termine della seconda fase di recupero il P.L.C. provvede a ripetere il ciclo ripartendo dalla prima fase. Attenzione il programma si può arrestare in qualsiasi momento premendo il tasto stop. V

6 CONFIGURAZIONE USCITE I collegamenti tra P.L.C. e motore sono stati eseguiti seguendo questa struttura: Motore c.c.12/24v Relè n 1 Relè n 2 Tutti gli x2 sono collegati tra loro e al + dell alimentatore (12V/24V). Tutti gli x4 sono collegati tra loro e al dell alimentatore (12V/24V). Tutti gli x1 sono collegati ognuno al morsetto del rispettivo contatto del motore. Le uscite del P.L.C. sono collegate a relè monostabili esterni che rappresentano ciascuno un movimento del carroponte (destra, sinistra, su ). Per poter controllare i motori del carroponte si segue la configurazione proposta nel grafico precedente, dove i relè presi a coppie, svolgono movimenti antagonisti (su/giù, destra/sinistra), tali relè vengono collegati al motore corrispondente tramite il cavo multifilare a vaschetta a 15 pin femmina CONCLUSIONI Come abbiamo visto il programma ha svolto correttamente tutti gli incarichi assegnati. Per evitare i problemi di magnetismo residuo applichiamo tra magnete e campione di ferro un pezzo di carta, così facendo alla diseccitazione dell elettro-calamita il campione si sgancerà senza problemi. (Allegato schema circuitale Ladder) VI