COMANDI PER CICLI. Ciclo: un insieme di operazioni (movimentazioni, ecc.) che evolvono secondo una sequenza prestabilita.

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1 COMANDI PER CICLI Ciclo: un insieme di operazioni (movimentazioni, ecc.) che evolvono secondo una sequenza prestabilita. Tipologie di comandi per cicli: 1. MANUALI o ARBITRARI : ogni azione della sequenza dipende dall azione umana. 2. SEMIAUTOMATICI: la ripetizione del ciclo è legata all azione umana. 3. AUTOMATICI: solo l inizio del primo ciclo dipende dall azione umana, i successivi si ripetono automaticamente.

2 COMANDI per Cicli Pneumatici I comandi per cicli automatici e semiautomatici possono essere realizzati: 1. In funzione della corsa. 2. In funzione della contropressione. 3. In funzione del tempo. Tutti i componenti impiegati e collegati fra loro per poter realizzare un ciclo, formano un CIRCUITO, mentre il disegno che illustra il collegamento dei vari componenti rappresenta lo SCHEMA DEL CIRCUITO.

3 COMANDI in funzione della corsa Il comando si ottiene facendo commutare, al termine della corsa, da una camma o dallo stelo del pistone stesso, un distributore di controllo chiamato DISTRIBUTORE FINECORSA o semplicemente FINECORSA (azione di controllo meccanica). Per cicli semiautomatici quando il distributore principale, o di potenza, è di tipo monostabile (detto anche instabile o unistabile) i circuiti sono detti a RITENUTA DI PRESSIONE, lo start e il finecorsa sono realizzati, ciascuno, mediante una valvola 2/2.

4 COMANDI in funzione della corsa Per cicli semiautomatici quando il distributore principale, o di potenza, è di tipo bistabile, o stabile, i circuiti sono detti A PRESSIONE, lo start e il finecorsa sono realizzati, ciascuno, mediante una valvola 3/2 normalmente chiusa.

5 COMANDI in funzione della contropressione Il comando si ottiene utilizzando la contropressione dell aria che si stabilisce nella camera del cilindro posta in comunicazione con lo scarico, per l effetto della spinta del pistone.

6 COMANDI in funzione della contropressione Il comando si ottiene utilizzando elementi logici pneumatici NOT che sostituiscono i distributori 3/2 impiegati nel controllo classico in contropressione. Il motivo è legato alla pressione di comando che si aggira tra i 0,03 Mpa e i 0,05 MPa.

7 COMANDI in funzione della contropressione Un problema presentato dagli elementi pneumologici è l incertezza nell esecuzione della corsa. Questo problema può essere ovviato introducendo la funzione INIBIZIONE. Tale funzione si realizza sostituendo l alimentazione dell elemento mediante una presa di pressione con la camera dell attuatore pneumatico. Nell eventualità che il pistone si blocchi in posizione intermedia, si passa alla fase successive con delle alterazioni del ciclo originario.

8 Elementi pneumologici

9 Elementi pneumologici

10 COMANDI in funzione del tempo Il comando consiste nell impiegare un temporizzatore tarato in modo che invii il segnale per il ritorno del pistone dopo il tempo necessario al completamento della sua prima corsa.

11 COMANDI misti Il comando può essere realizzato per combinazioni di temporizzazioni con rispettivamente finecorsa e controllo in contropressione.

12 COMANDI SEQUENZIALI Con il termine sequenza si intende definire il movimento di più pistoni che si attua secondo un programma prestabilito. I metodi più usati per la realizzazione delle sequenze sono: 1. COMANDI CON PROGRAMMATORI A CAMME. 2. COMANDI CON CONTROLLO DI POSIZIONE. 3. COMANDI IN FUNZIONE DEL TEMPO.

13 PROGRAMMATORI A CAMME I programmatori a camme sono gruppi di comando centralizzato costituiti da un motoriduttore elettrico (1) che, tramite un ingranaggio (2) trasmette un movimento rotatorio ad un albero (3) su cui sono calettate delle camme (4) che, nel loro movimento rotatorio, possono azionare dei distributori (5). Questi non danno la certezza dell esecuzione delle movimentazioni, in quanto possono avvenire dei movimenti anche se quelli precedenti non sono stati effettuati. Le sequenze a camme sono di facile realizzazione e di minor costo rispetto a quelle con controllo di posizione, quindi trovano applicazione quando movimenti incompleti non rechino danno alla produzione.

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15 Comando di un distributore a rullo mediante camma

16 COMANDI CON CONTROLLO DI POSIZIONE La sequenza può evolvere quando un distributore finecorsa da il consenso alla fase successiva, segnalando che una certa movimentazione è avvenuta. Diversamente dal programmatore a camme, quando un attuatore non termina la sua corsa, il ciclo si arresta perché manca il consenso del finecorsa per la prosecuzione della sequenza di movimentazioni.

17 COMANDI CON CONTROLLO DI POSIZIONE Per studiare un circuito pneumatico che deve realizzare una determinata sequenza bisogna: 1. Descrivere la sequenza. 2. Disegnare i diagrammi di moto dei pistoni nella successione cronologica che li lega. 3. Scrivere le equazioni del moto. 4. Definire la posizione di partenza e di arrivo dei segnali di comando. 5. Analizzare i detti segnali di comando.

18 Introduzione ai comandi automatici L automazione di una qualsiasi operazione di un processo produttivo viene conseguita attraverso un complesso di apparecchiature di vario tipo, opportunamente connesse tra loro in modo da realizzare un comando automatico; questo può essere considerato un sistema la cui costituzione ed il cui funzionamento sono genericamente descrivibili con l aiuto dello schema a blocchi della figura 1. Un comando automatico si può immaginare costituito da tre parti, ciascuna delle quali assolve ad una precisa funzione: blocco di elaborazione; blocco di attuazione; blocco di comunicazione.

19 BLOCCO DI COMANDI E/A COMANDI BLOCCO DI ELABORAZIONE O DI COMANDO BLOCCO DI COMUNICAZIONE CONSENSI A/E CONSENSI ATTUAZIONE O DI POTENZA Fig. 1 Il blocco di elaborazione, detto anche blocco di comando, è quella parte cui viene demandato il coordinamento di tutte le operazioni necessarie per effettuare l automazione richiesta, naturalmente in condizioni di assoluta sicurezza sia delle persone che delle apparecchiature e dei prodotti. Il blocco di attuazione, detto anche blocco di potenza o di lavoro, costituisce la parte che realizza l operazione da automatizzare. Il blocco di comunicazione, detto anche blocco di interfaccia, è formato da tutti gli elementi che consentono lo scambio delle informazioni tra le altre due parti costituenti il comando. L interfaccia E/A (elaborazione/attuazione) è quella che consente il flusso di informazioni dall unità di elaborazione agli attuatori; viceversa l interfaccia A/E (attuazione/elaborazione) consente il flusso contrario, che in gergo prende il nome di retroazione o feedback.

20 GRUPPO DI POTENZA BLOCCO DI COMANDI E/A BLOCCO DI ELABORAZIONE ATTUAZIONE A/E CONSENSI GRUPPO DI COMANDO Fig. 2 A proposito del blocco di comunicazione si osserva che spesso viene trascurato, ed il comando automatico si immagina costituito dalle sole due parti di comando e potenza come indicato nello schema di figura 2. L' interfaccia E/A viene inserita nel gruppo di potenza, mentre quella A/E, che esegue la retroazione, viene considerata come componente del gruppo di comando.

21 Ricapitolando Il funzionamento di un comando automatico comprende le seguenti fasi in successione ciclica: mediante l impiego di opportuni sensori si prelevano informazioni sull andamento del processo; tali sensori costituiscono l interfaccia A/E, mentre le informazioni che essi inviano sono i cosiddetti segnali di ritorno dal campo o consensi ; nell unità di elaborazione, ovvero nel cervello del sistema di comando, avviene l elaborazione di tali informazioni (calcoli matematici, calcoli logici, decisioni delle azioni da comandare); i risultati dell elaborazione sono le informazioni che devono essere inviate agli organi attuatori; esse si dicono segnali di comando ed arrivano al blocco di potenza attraverso l interfaccia E/A.

22 Un comando automatico pneumatico ha la seguente struttura: Gruppo di potenza: pneumatico Gruppo di comando: pneumatico Gruppo di interfaccia Elaborazione/ attuazione: finecorsa pneumatici E necessario caratterizzare ognuno dei TRE elementi del COMANDO PNEUMATICO

23 Valvole

24 Gruppo FRL

25 Valvole regolatrici del flusso

26 Attuatori

27 Compressori e motori

28 Componenti vari

29 Valvole distributrici

30 Valvole distributrici posizionatrici

31 Comandi