Progetto Esame Iti

[killomp]

Salve, sono un nuovo utente, sto iniziando un progetto per la mia scuola iti, elettrotecnica e telecomunicazioni, e vorremmo portare io e un mio compagno all'esame di stato un cancello automatico scorrevole controllato da un plc siemens s7-200. Lo so, può sembrare un progetto semplice e banale, prima di questo avevamo pensato ad una mano robotica con sensori comandata da arduino ma abbiamo visto che i costi erano troppo alti ed il tempo non basterebbe visto che anche i nostri prof hanno detto di fare un progetto semplice e funzionante visto che dobbiamo studiare anche altre materie. Purtroppo ci è venuto in mente questo progetto, di altri tipi non ne abbiamo in mente visto che non siamo esperti nel settore, magari uno migliore avrebbe potuto dare un migliore impatto alla commissione.

Comunque, abbiamo iniziato a documentarci e abbiamo fatto una prima relazione, spiegando cosa fa il cancello, come funziona il plc etc, facendo una bozza del disegno su autocad. In pratica il cancello è costituito da un'anta scorrevole e vorremmo utilizzare un motore passo-passo per esempio quello delle stampanti, però riguardo la parte meccanica non sappiamo da dove iniziare. Abbiamo pensato di fare la struttura in alluminio, ed anche l'anta scorrevole ma non sappiamo come fare la cremagliera e come utilizzare il motore e il ricevitore che abbiamo creato con l'aiuto del prof di elettronica. Il ricevitore funziona a 12V quindi anche il motore pensiamo di farlo funzionare a 12V, visto che in alcuni esempi dittattici abbiamo visto motori funzionari anche a 230Vac.

Inoltre, il cancello ha delle fotocellule, per far riaprire il cancello in caso di oggetto passante, e altre due fotocellule oltre il cancello. Abbiamo pensato di simulare una pista con una macchina modellino collegata sulla pista, che parte dopo l'apertura del cancello, appena entrata le altre due fotocellule vedono passare la macchina ed accendono le luci del "viale di casa" che simuliamo dopo il passaggio della macchina oltre il cancello. Volevamo aggiungere anche una porta che si apre tipo garage, ma il nostro prof lo ha sconsigliato perchè risulterebbe troppo complicato.

Vorrei chiedere anche se è meglio utilizzare il plc come controllore o il pic. Il nostro prof di elettronica ha consigliato l'utilizzo del plc perchè più semplice, e ha detto di usare solo dei timer per controllare tutti i vari passaggi di apertura, chisura, ed accensioni luci. Per migliorare l'impatto visivo del progetto, cosa possiamo aggiungere oltre le luci?

Grazie per il vostro tempo e per i vostri consigli.

[Livio Orsini]

Prima cosa, complimenti perchè avete programmato il lavoro con largo anticipo. Purtroppo spesso sul forum capitano simili richieste ma ad Aprile, quando non addirittura a Maggio. la vostra richiesta ai primi di dicembre vi qualifica come persone serie.

In ordine al progetto.

Per la trasmissione, se le dimensioni del modello son contenute, potreste ipotizzare una barra filettata azionata dal motore a step, Dado fissato sull'anta tramite un puntone, o simile, e motore a terra che aziona la barra filettata.

Il motore a passi sarebbe l'ideale. Alimentato a 12 V con apposito driver, che è anche facile da costruire, e con velocità facilmente regolabile.

Anch'io concordo con il Vs. professore circa l'uso del PLC. Meglio usare un sistema industriale, più robusto e più facilente programmabile. Per i problemi specifici, eventualmente, aprite un'apposita discussione nel forum specifico.

Per migliorare la comprensione del Vs. lavoro, potreste interfacciare il sistema di controllo con un PC su cui presentare in tempo reale lo stato di tutto l'impianto con eventuali commenti esplicativi.

[Nino1001]

Io opterei per Arduino.

Ha diversi vantaggi:

1) E' economico.

2) Con un solo Arduino si possono programmare più chip da trasferire su apposite schede di protipoazione (4 euro ciascuno mi pare).

Si possono quindi sviluppare più progetti.

3) E' flessibile e potrei optare per un altro progetto.

Comunque:

Da un radiotecnico potrai trovare gratis dei vecchi videoregistratori mai ritirati su cui recuperare il motore step, da un vecchio telecomando puoi recuperare un diodo Led ad infrarossi e da un vecchio chassis il diodo ricevente..(barriera infrarossa).Arduino li ha anche nei optional a circa 80 centesimi...ed ha anche un telecomando...ma non credo che la libreria sia di facile comprensione e questo viene ad essere un grave handicap perchè, ovviamente, il progetto o lo capisci tutto per filo o per segno oppure è una presa in giro.

La meccanica per il cancello. Quanto suggerito da Livio lo puoi facilemnte provare con un trapano a batteria...tutti ne hanno uno in casa.....

[Livio Orsini]

Io opterei per Arduino.

Niente da obbiettare se si trattasse di un lavoro puramente amatoriale.

Questa però è un progetto che è una tesi per la maturità tecnica, quindi si presuppone che serva come prima esperienza per applicazioni professionali.

Pertanto è meglio che in inizino da subito ad usare strumenti professionali, come un PLC.

[killomp]

Salve di nuovo, inanzitutto buon anno a tutti. Dopo molto tempo sono tornato per chiedervi altri consigli, visto che con lo studio e le vacanze di Natale non ho avuto molto tempo per il proggetto. Prima delle vacanze, il professore di elettronica mi ha fatto smontare un vecchio lettore cd e mi ha consigliato di usarlo per simulare il cancello visto che ha già la cremagliera in plastica e mi ha detto di "attaccarci" o inventarmi qualcosa per simulare il cancello e finire il progetto il prima possibile visto che ho molto da studiare.

Vorrei chiedervi come posso simulare il cancello con il lettore cd? La parte che dovrei "attaccare" la faccio in alluminio che è più leggera? E il plastico lo faccio in polistirolo, intendo il muretto etc o di legno?

Io ho pensato in legno il muretto del cancello, così se c'è da intervenire sul malfunzionamento del lettore cd posso aprire la scatola di legno dove è disegnato il muretto ma questo penso sia poi solo un lavoro più di estetica che andrebbe fatto all'ultimo. Poi dovrei vedere come far lampeggiare il led per la sicurezza del cancello. Pensavo di collegare il led al plc, così a seconda della bobina di apertura cancello o di chiusura il led viene attivato e lampeggia. Devo anche vedere per le fotocellule come farle. Inoltre il mio prof mi ha consigliato di usare dei pulsantini rossi come finecorsa del cancello.

Visto che solo il cancello con il plc, che ho visto basta dare una tensione negativa e il lettore si apre e positiva si chiude; anche il mio prof di elettronica mi ha detto che sarebbe poco da portare all'esame, ho deciso di finire il cancello e magari se avanza tempo, compro un plastico di una casa dove poi simulo con plc o pic allarmi finestre e porte o sensori del gas e roba varia in modo da avere una specie di casa domotica con cancello da portare all'esame. Voi che ne pensate, è possibile realizzare un progetto simile? grazie mille scusate per la lunghezza del testo

Modificato: 6 gennaio 2013 da killomp

[Nino1001]

Voi che ne pensate, è possibile realizzare un progetto simile?

Dipende. Io ci riuscirei in un paio di ore, anche meno, ma ho un laboratorio, sono 3o anni che ho un laboratorio e relativi scatoloni pieni di materiale del "sempre può servire!"...comunque:

per la meccanica io opterei, e di fatto c'è l'ho, per un avvitatore Einhell vecchio tipo, un giocattolino giallo , costato pochissimo, con manico ripeigabile, se aperto si presenta come un cilindro del diametro di circa 4 centimetri, eliminare le batterie e tirare fuori i fili dell'alimentazione è gioco facile, e con questo avvitatore adotterei la soluzione proposta da Livio, in riassunto: un'asta filettata, due dadi e qualche fermo.

Il cancello lo farei con un rettangolo di lamiera in ferro da saldare sui dui dadi.

Per i finecorsa userei i microswitch a levetta, per la barriera ad infrarosso due diori RX e TX infrarosso e relativo circuito elettronico terminanate con un relè.

Il lampegginate lascialo perdere per ora, esso può essere un oscillatore ad onda quadra e diodo led, un comando del PLC (meglio) oppure un diodo lampeggiante.

Modificato: 6 gennaio 2013 da Nino1001

[Nino1001]

http://imageshack.us/photo/my-images/217/trapano.jpg/

Ho trovato un attimo per fare uno schizzo ed illustrarti il principio della vite senza fine.

Non usare polistorolo ma lamierino in ferro per il cancello che potrebbe essere saldato con apposito collante ai dadi e legno tamburato da 1/2 cm per tutto il resto....così è tutto più robusto e si possono usare tutte le viti che vuoi.

Per l'estetica vai sui siti dei ferromodellisti, Sono dei fanatici della precisione ma tanto hanno suggerimenti low cost.

[Maurizio Colombi]

.....però se dici di usare un Einhell e poi mi disegni un DeWalt.......non ci siamo!

[killomp]

grazie mille a tutti per i consigli, grazie tante nino, comunque avevo smontato il lettore cd con il prof perchè ha già una specie di "cremagliera" con gli ingranaggi collegati al motorino in dc, anche se la vostra idea con la barra fillettata e i dadi sembra migliore. Oppure pensavo di smontare la plastica del lettore cd e lasciare solo la "cremagliera" del lettore e "incollarci una lamiera di ferro o alluminio anche se sembra un pò troppo elementare in questo modo come progetto.

[killomp]

alla fine, il e il mio compagno, abbiamo optato per il lettore cd, abbiamo preso le varie misure della base, muretto etc in legno compensato e una lamiera fine di alluminio per simulare il cancello "attaccata" sul lettore cd, lo so è abbastanza semplice, ma il mio prof ha detto di giocare ora molto sull'elettronica, inoltre faremo anche oltre il cancello un viale che collega una casa in miniatura per simulare l'allarme, sensore del gas ed altro che dobbiamo finire di decidere.

Per ora stiamo vedendo come collegare il plc al lettore cd, visto che il motorino del lettore è in DC, penso sia di tipo brushless o step, è molto simile a questo cambia solo la sigla sotto PPN13KA10A1 qui http://www.motors.wrobots.com/PPN13KA10A1-PULEY.php, quindi dando una tensione per esempio negativa il lettore si apre e positiva si chiude.

Comunque mi sembra che il plc in output ha una tensione di 24V quindi stiamo vedendo di costruire un'alimentatore variabile con l'integrato LM317 facendo i calcoli per ora viene che il Vo max è di 29,66V, stiamo vedendo per il Vomin che pensiamo di lasciarlo a 1,25V tanto bastano pochi V per far scorrere il cassetto del lettore.

Purtroppo non siamo esperti, scusate i dubbi, comunque abbiamo pensato di collegare dal plc, da dove escono 24V, che vanno all'entrata dell'alimentatore variabile in modo che escano circa 1,25V dall'alimentatore che bastano per far girare il motore e scorrere il cancello. Il problema è che c'è anche il ricevitore, che non sappiamo come collegarlo, visto che dovrebbe dare l'impulso dal plc, dove il plc funziona a 24V mentre il nostro ricevitore è a 12V che andrebbe poi andare collegato all'alimentatore variabile che fa scorrere il cancello. Come dovremmo collegare il tutto? Inoltre come si potrebbe invertire la tensione dal plc in modo che si dia un impulso di tensione negativa o positiva al motore DC per aprirlo/chiuderlo? Non abbiamo fatto molto di pratico purtroppo in questi anni, stiamo cercando di risolvere in modo più semplice, grazie ancora per la vostra collaborazione, scusate la lunghezza.

[killomp]

per comandare il cancello potrei usare questo schema? è solo che in questo è stato utilizzato un motore di un tergicristallo e senza plc.

[killomp]

questa è una bozza di come me lo avrebbe spiegato il prof, dove K1 e K2 sono i rele che scattano per dare l'impulso apri/chiudi e on/off:

http://postimage.org/image/5pj3fjcy9/

Modificato: 11 gennaio 2013 da Maurizio Colombi
Ho sistemato il doppio post.

[Livio Orsini]

Mancano almeno i fine corsa di tutto aperto e tutto chiuso.

[Nino1001]

Ti servono:

1 Relè per la marcia in Apri (MOTOREA).

1 Relè per la marcia in Chiudi (MOTOREK).

1 Relè per il lampeggiante.

1 Pulsante di comando (NA) TASTOA

1Microswitch Finecorsa apertura, FCK

1 MicroSwitch Finecorsa chiusura) FCA

1 Relè per la fotocellula. FOTOC

Dopo aver costruito il modello potrai controllare il meccanismo mandando avanti ed indietro il motore eccitando a turno i relè MOTOREA e MOTOREK.

Poi passi al controllo dei finecorsa che puoi controllare con un tester.

Poi interfacci il tutto al PLC...e poi la programmazione.

Essendo tutto pronto puoi testare il programma passo-passo.

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Alla fine passi al vialetto.

Se la fotoresistenza(1) è al buio si accendono i lampioni del vialetto per un certo tempo.

1) Circuito elettronico "didattico" con fototresistenza e NE555 oppure yA747.

[killomp]

Salve di nuovo, scusate se mi faccio risentire dopo un pò di tempo, ma con la scuola, il progetto è stato fermo per un pò, ora lo abbiamo ripreso e sembra stia prendendo forma. Abbiamo costruito una specie di viale, con le ante in legno del cancello che facciamo scorrere tramite motorini in DC da 5V regolati da un alimentatore variabile, e le porte quindi si aprono e chiudono abbastanza bene. Abbiamo messo uno switch dove scorrono le ante, che quando si chiudono le luci del viale si accendono, anche se vorremo usare in seguito un circuito con fotoresistenza per le luci. Se abbiamo tempo, faremo anche una casetta dove posizionare all'interno il plc per non renderlo visibile, poi aggiungeremo alla casetta delle allarmi e un clapper che quando si battono le mani due volte le luci della casa si accendono e questi circuiti saranno indipendenti dal plc.

Abbiamo anche costruito una barriera infrarossi per il cancello ecco lo schema riadattato:

Il rele ha 3 uscite: comune, NA e NC che colleghiamo al plc.

qui la spiegazione e il circuito originale: http://www.webalice....ic/varisch3.htm

Poi ho trovato sul web questo schema che permette di deviare la tensione dei motorini, però penso che questo lo faccia il plc:

Mancano i finecorsa per il cancello per far capire al plc quando le ante sono chiuse o aperte, abbiamo provato a mettere un microswitch ma è inutile perchè quando le ante si aprono la levetta del microswitch si attiva ma dopo che le ante si chiudono il microswitch rimane con la levetta attivata ossia abbassato e quindi il suo stato non cambia. Il prof mi ha consigliato di provare con gli switch magnetotermici.

Il mio prof ha detto che con il plc è un pò più complesso ma il lavoro alla fine risulterà più completo, ma visto che siamo quasi agli esami ha detto se non riusciamo con il plc di provare con arduino che è più veloce visto che diamo i comandi di apri/chiudi per i motori e la barriera infrarossi.

Grazie ancora per i vostri consigli, buona serata.

Modificato: 24 marzo 2013 da killomp

[killomp]

Salve di nuovo, forse l'ultimo post che ho scritto è stato un pò lungo, comunque il progetto sta andando avanti, il programma del plc è quasi finito, la fotocellula funziona e il rele scatta. Devo solo aggiungere un driver motore per comandare l'apertura dei motori e la chiusura, e fare anche un circuito con fotoresistenza per far accendere le luci quando viene attivata la fotocellula nel caso sia buio. Potrei aggiungere anche altre cose? grazie