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TABELLA ASSEGNAZIONE INGRESSI/USCITE 5-11 INGRESSI Simbolo Operando Commento (PLC SIEMENS) PS set I0.0 Attiva fase di inizio ciclo PS start I0.1 Avvia ciclo di lavoro PS stop I0. Arresta ciclo di lavoro Press. I0.3 Controlla la pressione S.M. I0.4 Sensore Magnetico Rt P. I0.5 Termico Pompa Depressione Rt V. I0.6 Termico Ventilatore VU I0.7 Controllo di Depressione TMR I1.0 Termoregolatore PS Carico I1.1 Comanda carico filati PS Scarico I1. Comanda scarico filati FC 0 I1.3 Controlla filati a terra FC 1 I1.4 Controlla i filati in macchina PS Reset I1.5 Azzera il contacicli USCITE Simbolo Operando Commento (PLC SIEMENS) EV B.P. Q0.0 Elettrovalvola comando bloccoporta ElettroP. Q0.1 Elettropompa per vuoto e valvola depressione EV Vapore Q0. Apre valvola immissione vapore ElettroV. Q0.3 Elettroventilatore EV Aria fredda Q0.4 Apre valvola immissione aria a T. atm EV Carico Q0.5 Comanda elettrovalvola cilindro di carico EV Scarico Q0.6 Comanda elettrovalvola cilindro di scarico Segnalaz. Q0.7 Segnala ciclo predisposto
GARA NAZIONALE OPERATORE ELETTRICO 7 8 APRILE 001 Impianto di automazione per un vaporizzo sottovuoto 6-11 Specifiche tecniche: Si richiede l analisi, la stesura e la messa in funzione di un programma per P.L.C. in grado di gestire il ciclo di lavorazione di un vaporizzo sottovuoto mediante l utilizzo di un simulatore operativo. Il sistema di comando e di controllo è costituito da un PLC a scelta del candidato, a una pulsantiera e da un visualizzatore per simulare lo stato degli Ingressi e delle Uscite. Condizioni di inizio ciclo: Filati in fase di caricamento, Sensore magnetico di rilevamento porta chiusa disattivato, Finecorsa di rilevamento dei filati a terra normalmente chiuso, Finecorsa di rilevamento dei filati in macchina normalmente aperto, Rilevamento della pressione nell autoclave (Pressostato) normalmente chiuso, Valvole di entrata vapore e di entrata aria chiuse, Fasi di mantenimento della temperatura, dio riscaldamento e di raffreddamento disattivate, Elettrovalvole e pompa depressioni fermi. DESCRIZIONE DEL CICLO L'impianto di automazione proposto comanda un vaporizzo sottovuoto per tutti i tipi di filati e per stoffe tinte (vedi disegno). Dal grafcet descrittivo allegato emergono 8 fasi indispensabili per un corretto ciclo funzionale: 1. Carico dei filati. Depressione, 3. Riscaldamento con immissione di vapore, 4. Mantenimento della temperatura, 5. Riempimento di aria alla temperatura ambiente, 6. Raffreddamento. 7. Scarico dei filati 8. Conteggio dei cicli di lavoro Attivare la fase di reset della macchina premendo per " il pulsante di arresto ciclo. Segue la fase di inizializzazione e successivamente premendo il pulsante di inizio ciclo si attiva la segnalazione di ciclo predisposto. L'operatività della macchina inizia, premendo il pulsante di caricamento; la fase di carico e di scarico dei cesti nel vaporizzo, attivata da un cilindro pneumatico a doppio effetto, è controllata da due finecorsa montati sulla struttura. Solo dopo questa fase, premendo il pulsante di avvio ciclo, si attiva l'elettrovalvola di chiusura del portello; il suo perfetto serraggio, rilevato dal sensore magnetico montato sulla macchina, avvia automaticamente l'elettropompa che produce depressione nell'autoclave. Un vacuometro determinerà il limite della pressione di
7-11 lavoro. Eventuali pressioni altre i limiti dovranno essere rilevate da un segnale che disattiverà il sistema se dovessero verificarsi situazioni pericolose. Successivamente inizia la fase di riscaldamento dell'autoclave a una temperatura predeterminata; sarà attivata l'elettrovalvola di ingresso vapore, che provvede all'immissione di aria preriscaldata nella macchina, e l'elettroventilatore che asciuga i filati. La temperatura nell'autoclave sarà determinata e controllata da un termoregolatore. Solo dopo l'intervento del termostato, per 5" l'interno dell'autoclave sarà mantenuto alla temperatura preimpostata. Al termine dell'asciugatura si attiverà per ulteriori 5" l'elettrovalvola di riempimento che immette nell'autoclave aria alla temperatura ambiente. L'elettropompa e l'elettroventilatore completano la fase di raffreddamento del ciclo per un ulteriore tempo impostato (4"). Al termine di tutte le fasi e solo dopo una pausa (3"), necessaria a ripristinare l'ambiente autoclave alla pressione atmosferica, l'automazione disattiverà l'elettrovalvola di chiusura del portello. Successivamente, premendo il pulsante di scarico, l'operatore può scaricare i filati dalla macchina. Lo scarico dei cesti sarà controllato da un finecorsa montato sulla struttura. E' necessario contare tutti i cicli eseguiti nella settimana. Dopo un determinato numero, (tre nella simulazione) l'impianto necessita di manutenzione e pulizia pertanto non potrà essere riutilizzato. E' necessario attivare una fase di reset perché l'impianto possa essere riavviato. L'intervento del pulsante di stop o delle protezioni (termici o pressostato), interrompe, il funzionamento dell'impianto in qualunque posizione ma non azzera il conteggio dei cicli effettuati. E' necessario pertanto, inizializzare il ciclo per riavviare tutto l'impianto.
Modalità operative 8-11 Attività richieste: Al candidato é richiesta l'analisi, la stesura e la messa in funzione del ciclo di automazione con PLC di un impianto automatico in grado di gestire le fasi di lavorazione di un vaporizzo sottovuoto per filati e stoffe tinte. Più in dettaglio, utilizzando un PLC con I/O assegnate e il linguaggio di programmazione a lui più congeniale, deve: Programmare il ciclo di lavoro della macchina come da Grafcet funzionale allegato, Digitare e trasferire il programma sul PLC in uso, Simulare il ciclo di lavorazione con le attrezzature in uso e verificarne il funzionamento, Disegnare le connessioni I/O del PLC su scheda redatta dal candidato, Definire le modalità per un intervento di emergenza, Disegnare il diagramma corsa/passo, lo schema elettropneumatico e lo schema di potenza della macchina. Gli Ingressi e le Uscite indicati nella corrispondente tabella di assegnazione non dovranno essere modificate. Al candidato é richiesto inoltre di modificare il ciclo proposto con le seguenti migliorie: Funzione di emergenza attuabile con un pulsante a fungo che agisca direttamente sull'alimentazione elettrica, Segnalazione di macchina pronta, di ciclo m corso, di intervento termico, di anomalia delle valvole e di intervento dell'operatore sul pulsante di emergenza. Tali migliorie dovranno essere programmate a parte e non trasferite sul PLC. Non saranno pertanto soggette a simulazione. Il candidato, al termine dei lavori, consegnerà l elaborato ad un docente della commissione il quale provvederà a registrare l'ora di consegna. Successivamente la commissione, in ordine di consegna dei lavori, verificherà la funzionalità del programma attivando le fasi descritte nella specifica di funzionamento. Non é consentito lasciare l'aula prima che siano trascorse almeno tre ore. E' consentito consultare il manuale del PLC utilizzato. Il tempo massimo a disposizione é di otto ore. ELEMENTI OGGETTO DI VALUTAZIONE: Analisi e stesura del programma, Stesura della documentazione tecnica (schemi, diagramma corsa/passo schede I/O e disegni), Digitazione, trasferimento e attivazione del programma, Verifica rispondenza I/O, Verifica della funzionalità, Tempo impiegato.
Griglia di valutazione Criteri di assegnazione del punteggio 9-11 Candidato: Cognome Nome Data di nascita Istituto di provenienza............ FASI DELLA PROVA A PROGRAMMAZIONE B SIMULAZIONE E VERIFICA FUNZIONALE PROVA TECNICO-OPERATIVA PUNTEGGIO ELEMENTI DI VALUTAZIONE OTTENUTO PUNTI ESITO Analisi e stesura del programma 8 Digitazione e trasferimento del programma TOTALE 10 Protezioni Contacicli Predisposizione Macchina Carico dei filati EV cilindro di caricamento ON 1 EV cilindro di caricamento OFF Fase di depressione Avvio pompa a vuoto Fase i riscaldamento EV ingresso vapore ON Avvio Ventilatore Mantenimento in temperatura EV ingresso vapore OFF Riempimento d aria a T. ambiente EV ingresso aria ON Arresto ventilatore Fase di raffreddamento EV ingresso aria OFF Avvio ventilatore Avvio pompa a vuoto Arresto Pompa a vuoto Arresto ventilatore Fase di apertura Sbloccoporta OFF Scarico filati EV Cilindro di scarico ON EV Cilindro di scarico OFF 1 1 1 1 1 1 1 Reset contatore 1 TOTALE 30
C VALUTAZIONE DEL TEMPO IMPIEGATO T ASS =Tempo assegnato T MIN =Tempo minimo T IMP =Tempo impiegato Il punteggio relativo al tempo impiegato è assegnato con la formula: 5 ( Tass Timp) Punteggio = Tass T min 10-11 D DISEGNO E VARIANTI TOTALE 5 Disegno delle connessioni I/O Disegno del diagramma corsa/passo, dello schema elettropneumatico e di potenza della macchina. 5 Migliore proposte 3 TOTALE 10 Candidato: Cognome Nome Data di nascita Istituto di provenienza............ Orario di consegna Firma del candidato Firma dei commissari
VALUTAZIONE FINALE Prospetto riassuntivo 11-11 Candidato: Cognome Nome Data di nascita Istituto di provenienza............ TIPOLOGIA PROVE SOSTENUTE Prova tecnico-operativo Punteggio attribuito A-Programmazione /10 B-Documentazione /10 C-Funzionalità /30 D-Simulazione /5 E-Tempo Impiegato /5 Totale /60 1 Prova tecnico-scientifica Test di Elettrotecnica /0 Prova tecnico-scientifica Controlli automatici e Impianti /0 TOTALE /100 Biella, 6/04/001 La Commissione