SISTEMI AUTOMATICI; SISTEMI MODELLI AUTOMI; PLC; SISTEMI DI COMANDO; ROBOTICA
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GLI AUTOMI
PLC
SISTEMI DI COMANDO
I ROBOT

CORSO DI SISTEMI E AUTOMAZIONE PER LA V ITI MECCANICI

 

Gli appunti di seguito riportati traggono origine dalle lezioni tenute dall’autore di queste pagine nell’ITIS G. Segato di Belluno, raccolte poi in dispense per gli allievi, ampliate per contenere tutti gli argomenti previsti nel programma ministeriale, impossibile da svolgere completamente, date le ore a disposizione, ma che sta poi al discernimento dell’insegnante di scegliere e spiegare le piω importanti, per fornire una accettabile preparazione della materia.
Gli appunti comprendono anche dimostrazioni e approfondimenti teorici e matematici rivolte a chi ne θ interessato, ma che possono essere tralasciati, considerando solo le conclusioni , formule e leggi alla fine riassunte, per procedere poi alle applicazioni pratiche numeriche. La parte riguardante il P.L.C fa riferimento alle attrezzature fornite dalla FESTO

NB   I file .PDF sono stati estratti dagli appunti digitati in file .DOC di un vecchio Word. Purtroppo nella trasformazione alcune formule, sono state deformate. Per ora ho scritto di nuovo solamente quelle che risultavano illeggibili. Per il resto abbiate pazienza

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Prima parte
 

SISTEMI – MODELLI – AUTOMI
CONTROLLORI A LOGICA PROGRAMMABILE – PLC

SISTEMI – MODELLI – AUTOMI
Approccio allo studio del funzionamento di un sistema – approccio sistemico – ingressi primari – uscite – memoria di un sistema – sistema dinamico – variabile di stato – processo – insieme dei tempi – sistemi continui – sistemi discreti – funzioni caratteristiche per lo studio di un sistema dinamico – funzione velocitΰ di transizione di stato – funzione di trasformazione d'uscita – particolari sistemi dinamici – sistemi algebrici – sistemi lineari – sistemi a stati finiti – automi – automi sincroni – automi asincroni – automa di MEALY – automa di MOOR – schematizzazione dell'automa di MEALY – grafo della funzione stato futuro – trasformazione d'uscita – esempio di un automa di MOOR
CONTROLLORI A LOGICA PROGRAMMABILE – PLC
Modalitΰ di esecuzione del programma – tipi di segnali e loro conversione – circuito logico di codifica – circuito decodificatore – Demultiplexer – architettura del PLC – moduli di ingresso e di uscita – dati -operandi – operazioni logiche – memorie – composizione di una istruzione – memorie di programma – flag – temporizzatori – contatori – ALU – elaborazione di una istruzione – linguaggi di programmazione.
 

 

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Seconda parte
 

LINGUAGGIO LADDER FST FESTO
PLC CON TASTIERA PER LISTA DI ISTRUZIONI (SIEMENS)

LINGUAGGIO LADDER PLC FST FESTO
Schema a contatti programma FST FESTO – ingressi uscite – lista occupazioni – inserimento rami di corrente – inserimento di un ramo parallelo – scrittura nella zona di azione – inserimento di un'altra riga di corrente – intestazione pagina – configurazione e stampa del programma – caricamento del programma nel PLC – operazione RUN/STOP – PLC in stato di errore – per eliminare dalla memoria del PLC i programmi – applicazioni – temporizzatori – contatori – particolari applicazioni in laboratorio – uso del grafcet nel PLC
PLC CON TASTIERA PER LISTA DI ISTRUZIONI (SIEMENS)
Moduli di ingresso e di uscita – allacciamento degli ingressi alla morsettiera – allacciamento delle uscite alla morsettiera – stesura del programma – composizione di una istruzione – il linguaggio AWL della SIMAC S5 605U - comando di un attuatore con istruzione AND – comando di un attuatore con istruzione OR – comando di un attuatore con combinazione di istruzioni AND ed OR – comando di un attuatore con la negazione di una operazione su un operando – circuito di memoria con autoritenuta – esempi di applicazioni pretiche.

 

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Terza parte
 

 

SISTEMI DI COMANDO
CRITERI DI STABILITΐ DI NYQUIST

SISTEMI DI COMANDO
Equazione di risposta nel tempo – equazione differenziale del primo ordine – soluzione dell'equazione omogenea associata – risposta del sistema ad una forza impressa – risposta ad una funzione a gradino – richiami sulle funzioni sinusoidali – espressione esponenziale di una grandezza sinusoidale – risposta ad una funzione sinusoidale – sistemi del II ordine – soluzione dell'equazione differenziale di II grado – risposta transitoria – soluzione particolare e risposta totale – esempi – analogie elettromeccaniche – esercizi – trasformata di Laplace – risposta di un sistema di comando con il metodo della trasformata di Laplace – esercizi – schemi funzionali – blocchi equivalenti – sistemi di controllo a catena chiusa – retroazione – operatori complessi di una catena chiusa – funzioni di trasferta della catena aperta KG(s) e della catena chiusa W(s) di un controllo proporzionale di posizione – stabilitΰ assoluta – criteri di stabilitΰ assoluta – criteri di stabilitΰ di Nyquist – controllo proporzionale sulla eccitazione di un motore a corrente continua; funzione di trasferimento controllo di stabilitΰ con Nyquist – esempi numerici

 

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Quarta parte
 

 

STUDIO DELLA STABILITΐ CON RAPPRESENTAZIONE LOGARITMICA
CRITERIO DI BODE
CONTROLLI P - PD - PI –PID

STUDIO DELLA STABILITΐ CON RAPPRESENTAZIONE LOGARITMICA
Scala delle ascisse delle pulsazioni - scala delle ordinate: dei moduli – rappresentazioni delle funzioni tipo - criterio di stabilitΰ nella rappresentazione logaritmica; criterio di BODE – esempio numerico - tipi di sistemi – disturbi – diversi tipi di controllo – controllo proporzionale integrato PI – controllo proporzionale derivato PD - controllo pid: proporzionale integrato derivato PID – funzione di trasferta del controllo P; PD; PI; PID – controllo PID: proporzionale integrale e derivato – influenza dell'azione PI; ritardo di fase – errore a regime nei sistemi P; PD; PI; PID

 

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Quinta parte
 

 

TRASDUTTORI
MOTORI IN CORRENTE CONTINUA
MOTORI BRUSHLESS – MOTORI PASSO PASSO

TRASDUTTORI
Campo di funzionamento – parametri - trasduttori di posizione – potenziometri – resolver – inductosyn – encoder – righe ottiche – encoder assoluti – trasduttori di velocitΰ – alternatore tachimetrico – trasduttori di forza – estensimetri a filo conduttore – trasduttori di forza piezoelettrici – trasduttore induttivo – trasduttori di temperatur – termoresistenze rtd – termocoppie – termistori ATTUATORI
Attuatori pneumatici, oleoidraulici, elettrici – motori in corrente continua – controllo di un motore per la rotazione di un mandrino – controllo di un motore per il movimento di una slitta – alimentazione dei motori in corrente continua - motori asincroni – regolazione del motore asincrono a coppia costante – regolazione del motore asincrono a potenza costante – Convertitori c.c - c.a per la regolazione dei motori asincroni – convertitore c.c - c.a trifase (a sei gradini) – Convertitore c.c - c.a a modulazione di larghezza degli impulsi PWM - motori Brushless - motori passo passo

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Sesta parte
 

 

OLEODINAMICA PROPORZIONALE
I ROBOT
LA SCIENZA ROBOTICA

OLEODINAMICA PROPORZIONALE
Magnete proporzionale – tipi fondamentali di valvole pilotate dal magnete proporzionale – parametri caratteristici di una valvola – circuito elettronico di pilotaggio – stadio di impostazione gradini di velocitΰ – generatore della frequenza di dither – esempio di comando con elettrovalvola proporzionale
I ROBOT
Classificazione – struttura e tipologia dei robot – gradi di libertΰ di un robot – giunti – struttura principale – giunti principali – orientamento nello spazio dell'end effector – giunti secondari – polso – tipi di robot rispetto alla struttura principale – caratteristiche – tipologia rispetto alla conformazione geometrica – robot cartesiani – robot cartesiani a portale – robot cartesiani a montante – robot cilindrici; tipo RTT– robot sferico; tipo RTT– robot antropomorfo; tipo RTT – robot scara; articolato orizzontali; tipo RRT
LA SCIENZA ROBOTICA
Movimenti di un robot, teoria delle matrici di trasformazioni – trasformazioni geometriche e di coordinate – spostamento dei giunti di un robot – cinematica diretta – trasformazione di coordinate mediante il sistema di riferimento di denavit hartenberg –

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Settima parte
 

 

ORGANI TERMINALI DEL ROBOT
SENSORIALITΐ NEI ROBOT
UNITΐ DI CONTROLLO – PROGRAMMAZIONE DEI ROBOT
LA FABBRICA AUTOMATICA

ORGANI TERMINALI DEL ROBOT - End effector
Pinze per la manipolazione – Pinze per l'assemblaggio – Pinze con presa meccanica – Pinze con dita elastiche – Organi di presa ad espansione – Organi di presa ad aspirazione – Organi di presa magnetici
SENSORIALITΐ NEI ROBOT
Cenni sulla misura delle distanze – Triangolazione – Metodo dell'illuminazione strutturata – Sensori induttivi – Sensori capacitivi – Sensori ad effetto Holl – Sensori ad ultrasuoni – Sensori ottici – Sensori tattili – Pinza di HILL E SWORD – Manipolatore di Umetani – Sensori ad aghi – Pelli artificiali – Sistemi di visione
UNITΐ DI CONTROLLO – PROGRAMMAZIONE DEI ROBOT
Unitΰ di controllo – Sistema di controllo ad anello chiuso – tecnica revolver – Programma per manipolatori sequanziali - Segnali ON – OFF – Programmazione con autoapprendimento – Programmazione punto punto in robot sequenziali – Programmazione di autoapprendimento con insegnamento diretto dei Punti – Programmazione con Unitΰ di Programmazione – Programmazione con autoapprendimento ed interpolazione – Programmazione fuori linea – Tecniche CAD CAM - LA FABBRICA AUTOMATICA – LA FABBRICA CON AUTOMAZIONE INTEGRATA - IL CIM

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