circuiti logici elettromeccanici pneumatici

42
Gennaio 2005 Comando e Regolazione 1 CIRCUITI LOGICI CIRCUITI LOGICI ELETTROMECCANICI ELETTROMECCANICI LOGICA CABLATA ISTITUTO ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE I.P.A.A. - A L C A M O Sede Associata I.P.S.I.A. – CALATAFIMI SEGESTA Modulo COMANDO e REGOLAZIONE

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Page 1: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 1

CIRCUITI LOGICICIRCUITI LOGICI ELETTROMECCANICIELETTROMECCANICI

LOGICA CABLATA

ISTITUTO ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIOREI.P.A.A. - A L C A M O

Sede Associata I.P.S.I.A. – CALATAFIMI SEGESTA

Modulo

COMANDO e REGOLAZIONE

Page 2: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 2

ELEMENTI ELEMENTI ELETTROMECCANICIELETTROMECCANICI

PulsanteNC

PulsanteNO

InterruttoreNO

InterruttoreNC

Fine corsaNC

Fine corsaNO

Page 3: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 3

ELEMENTI ELEMENTI ELETTROMECCANICIELETTROMECCANICI

BobinaRelè

ritardoall’attrazione

BobinaRelè

ritardoalla ricaduta

Contatto d’aperturaTimer ritardato alla chiusura

Contatto d’aperturaTimer ritardato

all’apertura

Contatto di chiusuraTimer ritardato

all’apertura

Contatto di chiusuraTimer ritardato alla chiusura

Page 4: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 4

ELEMENTI ELEMENTI ELETTROMECCANICIELETTROMECCANICI

Relè termico

NC

Relè termico

NO

Sensore diprossimità

Bobina

Fusibile Contatore di impulsi elettrici

Microfono Altoparlante

Auricolare

Fotocellula

Page 5: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 5

CIRCUITI LOGICI&

ANDAND

OROR

Page 6: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 6

CIRCUITI

NANDNANDNORNOR

&

Page 7: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 7

Elementi

MONOSTABILIMONOSTABILI

BISTABILIBISTABILI

PulsantePulsante Pulsante d’emergenzaPulsante d’emergenza

InterruttoreInterruttore

Page 8: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 8

Cicli di funzionamento

• Automatico

• Manuale

• Semiautomatico– Ripetitivo– Antiripetitivo

Page 9: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 9

Tipo di Ciclo • Sequenza suddivisibile in gruppi uguali

• Ciascun fine corsa dà il comando per la fase successiva

• Sono utilizzati solo elementi logici

Cicli combinatoriCicli combinatori

• Sequenza non ordinata

• Ciascun fine corsa non individua univocamente le fasi

• Necessitano degli elementi di memoria

Cicli sequenzialiCicli sequenziali

Page 10: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 10

Metodo risoluzione cicliMetodo risoluzione cicli

Diagrammi corsa-tempoDiagrammi corsa-tempo

Diagrammi letteraliDiagrammi letterali

Diagrammi grafcetDiagrammi grafcet

Mappe di KarnaughMappe di Karnaugh

Page 11: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 11

Mappe di Karnaugh• Si individuano i fine corsa azionatiSi individuano i fine corsa azionati• Lo stato delle valvole di comando dei cilindri e la loro Lo stato delle valvole di comando dei cilindri e la loro

posizioneposizione• Si scrivono le equazioni logicheSi scrivono le equazioni logiche• Si individuano le variabili attive (quelle che variano il Si individuano le variabili attive (quelle che variano il

loro stato al passaggio alla fase successiva)loro stato al passaggio alla fase successiva)• Si verifica che tali variabili individuano la fase Si verifica che tali variabili individuano la fase

univocamente e cessino di dare un segnale prima che si univocamente e cessino di dare un segnale prima che si debba dare il segnale contrario e che non siano presenti debba dare il segnale contrario e che non siano presenti fino all’inizio di una nuova fasefino all’inizio di una nuova fase

• Se ciò non si verifica si associano altre variabili tramite Se ciò non si verifica si associano altre variabili tramite la funzione andla funzione and..

Page 12: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 12

Impianto di comando di un cilindro a doppio effettoImpianto di comando di un cilindro a doppio effetto

Circuito ElettropneumaticoCircuito Elettropneumaticorientro alternato degli steli ciclo combinatoriorientro alternato degli steli ciclo combinatorio

1

2

.3

4

5

A

VA

a0 a1

1

2

.3

4

5

B

VB

b0 b1

corsa

tempo

Cilindro A

Cilindro B

Page 13: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 13

Tabella della Verità a 4 ingressia0 a1 b0 b1 y

0 0 0 0 00

0 0 0 1 00

0 0 1 0 00

0 0 1 1 00

0 1 0 0 00

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1 00

1 0 0 0 00

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1 00

1 1 0 0 00

1 1 1 1 00

1 1 0 0 00

1 1 1 1 00

1

1

11

Page 14: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 14

Ciclo combinatorio

a0 a

1 0 0 0 1 1 1 1 0

b0 b1

0 00 0 0 0

0 1 0 11 0 11

1 1 0 0 0 0

1 0 0 11 0 11

Page 15: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 15

Ciclo combinatorio

a0 a1 b0 b1

A + 1 0 1 0

B + 0 1 1 0

A - 0 1 0 1

B - 1 0 0 1

a0 a1

b0 A+ B+

b1 B- A-

Page 16: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 16

Equazioni del ciclo combinatorioEquazioni del ciclo combinatorio

• m am a0 0 bb0 0 = A += A +

• aa1 1 bb0 0 = B += B +

• aa1 1 bb1 1 = A -= A -

• aa0 0 bb1 1 = B -= B -

• m = A +m = A +

• aa1 1 = B += B +

• bb1 1 = A -= A -

• aa00 = B - = B -

Page 17: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 17

SCHEMA ELETTRICOciclo combinatorio

a0 b0

a1 VB

Y2B

b1Y1B

Y1A

Y2A

VA

a0

Page 18: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 18

Impianto di comando di un cilindro a doppio effettoImpianto di comando di un cilindro a doppio effetto

Circuito ElettropneumaticoCircuito Elettropneumaticorientro comtemporaneo degli steli – ciclo sequenzialerientro comtemporaneo degli steli – ciclo sequenziale

Cilindro A

Cilindro B

1

2

.3

4

5

A

VA

a0 a1

1

2

.3

4

5

B

VB

b0 b1

Page 19: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 19

Ciclo sequenziale

a0 a

1 0 0 0 1 1 1 1 0

b0 b1

0 00 0 0 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 0 0

1 0 0 1 0 1

m a0 a1

b0 A+ B+

b1 B-

Page 20: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 20

Ciclo sequenziale

a0 a1 b0 b1

A + 1 0 1 0

B + 0 1 1 0

B - 0 1 0 1

A - 0 1 1 0

m

0

0

1

1

Page 21: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 21

Ciclo sequenzialeCiclo sequenziale

m a0 a1

b0 A+ B+

b1 B-

a0 a1 a1 a0

b0 A+ B+ A - X -

b1 X + B-

Page 22: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 22

Equazioni del ciclo sequenzialeEquazioni del ciclo sequenziale

• x m ax m a0 0 bb0 0 = A += A +

• x ax a1 1 bb0 0 = B += B +

• x ax a1 1 bb1 1 = X += X +

• x ax a1 1 bb1 1 = B -= B -

• x ax a1 1 bb0 0 = A -= A -

• x ax a0 0 bb0 0 = X -= X -

• x m = A +x m = A +

• x ax a1 1 = B += B +

• bb1 1 = X += X +

• x = B -x = B -

• x bx b0 0 = A -= A -

• aa0 0 = X -= X -

Page 23: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 23

SCHEMA ELETTRICO

a0

S1Q

b0sgancio

a1 VB

x1 Y2B

X2b1

Y1B

Y1A

Y2A

VA

X1

x1

x1

x1

Page 24: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 24

SCHEMA ELETTRONICO

a0

b0

b1 x

x

m

a1

B -

A -

A +

B +

&

&&

Page 25: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 25

DIAGRAMMA CORSA-TEMPOciclo con due cilindri a rientro contemporaneo degli steli

corsa

tempo

Cilindro A

Cilindro B

Page 26: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 26

DIAGRAMMA CORSA-TEMPO

corsa

tempo

Cilindro A

Cilindro B

Page 27: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 27

GRAFCETa0 - fine corsa che segnala stelo del cilindro A completamente rientrato

a1 - fine corsa che segnala stelo del cilindro A completamente fuoriuscito

b0 - fine corsa che segnala stelo del cilindro B completamente rientrato

0

1A +

2B +

4B -

3A -

M

a1

b1

a0

b0

b1 - fine corsa che segnala stelo del cilindro B completamente fuoriuscito

A e B indicano i cilindri

+ e - indicano che lo stelo del cilindro deve fuoriuscire o rientrare

Page 28: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 28

11 U E1U E1 22 O A1O A1 33 O E3O E3 44 UN E2UN E2 55 UN A2UN A2 66 UN E4UN E4 77 UN E5UN E5 88 = A1= A1 99 U E4U E41010 O A2O A21111 UN E2UN E21212 UN A1UN A11313 UN E3UN E3

1414 UN E5UN E51515 = A2= A21616 UN A1UN A11717 UN A2UN A21818 = A3= A31919 U A1U A12020 = A4= A42121 U A2U A22222 = A5= A523 23 U E5U E52424 = A6= A62525 PEPE

DIAGRAMMA LETTERALEAWL dell’inversione di marcia di un motore asincrono trifaseAWL dell’inversione di marcia di un motore asincrono trifase

Page 29: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 29

CODICECODICE• S0QS0Q Pulsante stopPulsante stop• S1QS1Q Pulsante avvioPulsante avvio• SxQSxQ InputInput• SxASxA Fine corsaFine corsa• FxFFxF Fusibili e relè di massima correnteFusibili e relè di massima corrente• KxMKxM Contatto contattore motoreContatto contattore motore• YxVYxV Contatto elettrovalvolaContatto elettrovalvola• KxCKxC Contatto bobina ausiliariaContatto bobina ausiliaria• KxTKxT Contatto timerContatto timer• HxHHxH Lampade segnalazioniLampade segnalazioni

x indica un numero x indica un numero intero positivointero positivo

x indica un numero x indica un numero intero positivointero positivo

Page 30: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 30

Osserva gli schemi e motiva la scelta dello Schema più corretto

S1Q

F1F

K1M

S1Q

F1F

K1M

K1MS1Q

F1F

K1M

K1M

H1H

S0Q

Page 31: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 31

Esercizio 1

Disegna il circuito di comando Disegna il circuito di comando per l'arresto ed azionamento di per l'arresto ed azionamento di un motore con l'utilizzo dei fine un motore con l'utilizzo dei fine

corsacorsa

Page 32: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 32

Soluzione esercizio 1

S0A

F1F

K1M

K1M

H1H

S1A

Page 33: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 33

Esercizio 2

Disegna il circuito di comando Disegna il circuito di comando per l'avvio di un motore con per l'avvio di un motore con

arresto dopo 30 sec arresto dopo 30 sec

Page 34: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 34

Soluzione esercizio 2

S1Q

F1F

K1M

K1T

K1T

K1M

H1H

(30)

Page 35: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 35

Esercizio 3

Disegna il circuito di comando Disegna il circuito di comando per l'avvio di un motore dopo 30 per l'avvio di un motore dopo 30

sec ed il suo arresto sia sec ed il suo arresto sia anch'esso ritardato di 30 sec anch'esso ritardato di 30 sec

Page 36: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 36

Soluzione esercizio 3

S1Q

F1F

K1C

K1C

K1T

K1M

H1H

K1T 30K2T 30

K2T K2T

K1M

Page 37: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 37

OSSERVAZIONI

S0Q

K1M

K1T

K1T

F1F

Fig. 1 Fig. 2

S0Q

K1M

K1M

K1T

F1F

K1M

K1T

Page 38: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 38

Riflessioni

Quali sono le differenze?

Quale scegliereste per l’arresto automatico di un motore?Perché?

Page 39: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 39

ESERCIZIO 4

Si realizzi il circuito di comando ed Si realizzi il circuito di comando ed il relativo circuito di potenza di un il relativo circuito di potenza di un

sistema in cui un motore viene sistema in cui un motore viene azionato da un fine corsa S0A e azionato da un fine corsa S0A e

viene arrestato 3 secondi dopo che si viene arrestato 3 secondi dopo che si sia azionato il fine corsa S1Asia azionato il fine corsa S1A

Page 40: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 40

ESERCIZIO 5Si realizzi il circuito di comando ed il relativo Si realizzi il circuito di comando ed il relativo

circuito di potenza per due motori M1M e M2M.circuito di potenza per due motori M1M e M2M.Il motore M1M, dopo l’invio del segnale, si mette in Il motore M1M, dopo l’invio del segnale, si mette in moto con un ritardo di 60 secondi e si arresta dopo moto con un ritardo di 60 secondi e si arresta dopo 30 secondi;30 secondi; all’arresto del motore M1M si avvia il all’arresto del motore M1M si avvia il

motore M2M che aziona un nastro trasportatore su motore M2M che aziona un nastro trasportatore su cui è posta una scatola.cui è posta una scatola.

Giunta tale scatola, all’estremità opposta del Giunta tale scatola, all’estremità opposta del nastro, si aziona un fine corsa, che arresta il motore nastro, si aziona un fine corsa, che arresta il motore

M2M e dà l’avvio al motore M1M.M2M e dà l’avvio al motore M1M.

Page 41: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 41

Soluzione esercizio 4Soluzione esercizio 4

S0A

F1F

K1M

K1MK1M

H1H

S1A

K1T

Page 42: Circuiti logici elettromeccanici pneumatici

Gennaio 2005 Comando e Regolazione 42

Soluzione esercizio 5Soluzione esercizio 5

S0Q

K1T

S0A

S0A

K1C

K1C

F1F

K1M

H1H

K1T

(90)K2T

(30)

K2T

K1T

K2M

S1Q

F1F

K1M

K2M

H2H