ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΤΕΦ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΔΙΑΛΟΓΗ ΚΙΒΩΤΙΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΣΕ ΓΡΑΜΜΗ TESTING AND SORTING BOXES IN A PRODUCTION LINE DEPENDING ON THEIR SIZE ΣΚΙΑΔΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΑΕΜ 4353 ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΚΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΟΓΙΑΣ ΚΑΒΑΛΑ, ΙΟΥΝΙΟΣ 2014 Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353
Πίνακας Περιεχομένων Περίληψη... -6- Abstract... -6- Σκοπός της πτυχιακής... -7- ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο Η ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ Η ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ 1.1 ΤΟ ΣΑΣΙ ΚΑΙ Η ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΗ ΤΑΙΝΙΑ... -8-1.1.1 ΟΙ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΗΣ ΤΑΙΝΙΑΣ... -10-1.2 ΤΟ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΟ... -10-1.3 Η ΚΙΝΗΣΗ ΤΟΥ ΤΑΙΝΙΟΔΡΟΜΟΥ... -12-1.4 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ... -13-1.4.1 Η ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ... -14-1.5 INVERTER... -15-1.6 PLC(PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER)... -18-1.6.1. ΙΣΤΟΡΙΚΗΑΝΑΔΡΟΜΗΣΤΑPLC... -19-1.6.2 Η ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΥ PLC... -21-1.7 ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΚΑΙ ΛΟΙΠΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ... -22- ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ Η ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ ΤΑΙΝΙΟΔΡΟΜΟΥ 2.1 Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΣΑΣΙ ΚΑΙ Η ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΤΗΣ ΤΑΙΝΙΑΣ... -24-2.2 H ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ... -26-2.3ΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ... -30-2.4 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ... -32-2.4.1 ΛΟΙΠΕΣ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ... -35-2.5 Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΥ ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ... -37- Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 2
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο Ο ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... -38-3.2 ΤΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ... -39-3.3 ΤΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΤΟΥ PLC... -40-3.4 Ο ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΤΟΥ PLC... -42-3.5 O ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΤΟΥ INVERTER... -51- ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΠΟΥ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΣΤΗΝ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ 4.1 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΦΥΣΗΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ... -53-4.2 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΗΣ ΦΥΣΗΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ... -54- ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ..-55- ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... -56- Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 3
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΙΝΑΚΩΝ Σχήμα 1.1: Σχέδιο της μεταφορικής ταινίας... -9- Σχήμα 1.2:Φύλλο δεδομένων φωτοκύτταρου... -11- Σχήμα 1.3: Σχέδιο πνευματικού συστήματος... -14- Σχήμα 1.4: Σχηματικό βαλβίδας 5/2 και εμβόλου διπλής ενέργειας... -15- Σχήμα 1.5 : Το INVERTER και οι συνδέσεις του... -17- Σχήμα 1.6: Το PLC,οι διαστάσεις του και οι συνδέσεις του... -22- Σχήμα 2.1: Η βάση της κατασκευής... -25- Σχήμα 2.2: Η βάση της κατασκευής με τα ράουλα τοποθετημένα... -25- Σχήμα 2.3: Το σχεδιάγραμμα του ηλεκτρολογικού πίνακα... -28- Σχήμα2.4:Ο ηλεκτρολογικός πίνακας... -29- Σχήμα 2.5: Mπλοκ διάγραμμα συνδέσεων... -31- Σχήμα 2.6: Ηλεκτρολογικό σχέδιο τροφοδοτικού,inverter και MOTΟR-32- Σχήμα 2.7: Οι συνδέσεις του PLC... -34- Σχήμα 2.8: Οι συνδέσεις των υπολοίπων εξαρτημάτων... -35 Σχημα 3.1: Διαγραμμα ροης... -41- Σχήμα 3.2: Κλάδος νούμερο 1... -43- Σχήμα 3.3: Κλάδος νούμερο 2... -44- Σχήμα 3.4: Κλάδος νούμερο 3... -45- Σχήμα 3.5: Κλάδος νούμερο 4... -45- Σχήμα 3.6: Κλάδος νούμερο 5... -46- Σχήμα 3.7: Κλάδος νούμερο 6... -47- Σχήμα 3.8: Κλάδος νούμερο 7... -47- Σχήμα 3.9: Κλάδος νούμερο 8... -49- Σχήμα 3.10: Κλάδος νούμερο 9... -49- Σχήμα 3.11: Κλάδος νούμερο 20... -50- Σχήμα 3.12: Κλάδος νούμερο 21... -51- Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 4
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι ταινιόδρομοι αποτελούν ίσως τον πιο διαδεδομένο και αποτελεσματικό τρόπο μεταφοράς προϊόντων στην παραγωγική διαδικασία αλλά και γενικά στην ανθρώπινη ζωή. Από τους μεγάλους ταινιόδρομους στα ορυχεία μέχρι τους κυλιόμενους διαδρόμους στα αεροδρόμια βλέπουμε ότι οι εφαρμογές τους είναι απεριόριστες. Είναι μια ανθρώπινη τεχνική η οποία αναπτύσσεται συνεχώς τόσο στον τομέα της τεχνολογίας υλικών όσο και στην τεχνολογία που σχετίζεται με αυτούς. Άλλο ένα κομμάτι που έχει τεράστια ανάπτυξη στο σύγχρονο παγκοσμιοποιημενο περιβάλλον είναι οι μεταφορές, ο διαχωρισμός και η αποθήκευση(logistics). Ειδικά στον τομέα του διαχωρισμού γίνονται συνεχείς προσπάθειες ώστε αυτός να είναι όσο το δυνατό πιο γρήγορος, ακριβής και αποτελεσματικός αλλά ταυτόχρονα και αυτοματοποιημένος. Με βάση τα παραπάνω είναι εύκολο να συμπεράνει κανείς ότι η ο συνδυασμός των δυο παραπάνω τεχνικών είναι κάτι το οποίο είναι απόλυτα φυσιολογικό και επακόλουθο. Με την μίξη των δυο αυτών τεχνικών προσδοκούνται τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα και φυσικά η μεγαλύτερη δυνατή εξοικονόμηση πόρων τόσο ανθρώπινου δυναμικού όσο και χρόνου. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 5
ABSTRACT The conveyors are maybe the most widely spread and effective means of transportation in the productive process but also in the human life. From the great conveyors in the quarries up to the moving walks in the airports it is obvious that their uses are limitless. It s a human practice that is constantly developing both in the fields of materials technology but also in the technology that is connected with them. Another field that is being developed at an accelerated pace in the modern worldwide environment is the logistics. Especially in the field of separation there is a constant struggle to make the process as fast, accurate and effective as possible and also automated in the same time. With all the above things in consideration it is easy to understand that the combination of the above techniques is something that is totally natural. With the merging of these to fields there is an expectation of the best possible outcomes and naturally the highest possible saving in resources both in the form of human resources and also of time. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 6
ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ Ο σκοπός της πτυχιακής αυτής είναι αφενός η εξοικείωση με την τεχνική της κατασκευής ταινιόδρομων διαχωρισμού και αφετέρου η κατασκευή ενός ταινιόδρομου ο οποίος θα έχει τη δυνατότητα να διαχωρίζει κομμάτια ξύλου με βάση το μήκος τους. Η συσκευή θα μπορεί με τη χρήση ενός αισθητήριου (φωτοκύτταρου με πομπό και δέκτη) να ελέγχει το μήκος από διάφορα κομμάτια ξύλου και να τα διαχωρίζει με έμβολα στα ανάλογα κυτία με βάση το μήκος τους. Τα μήκη θα είναι προεπιλεγμένα. Τα κομμάτια που δεν θα αντιστοιχούν στα παραπάνω μήκη θα προωθούνται σε κυτίο απόρριψης στο τέλος του ταινιόδρομου. Ο έλεγχος της κατασκευής θα γίνεται με PLC και της ταχύτητας του ταινιοδρομου με Inverter. Τα κομμάτια θα έρχονται με τυχαία σειρά. Τα τέσσερα διαφορετικά μήκη που θα ελέγχονται θα είναι 4, 8, 12 και 16 cm. Όλα τα υπόλοιπα δείγματα θα απορρίπτονται. Το PLC και τα ο INVERTER θα είναι τοποθετημένα σε ηλεκτρολογικό πίνακα πάνω στην κατασκευή. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 7
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο Η ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ Η ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ 1.1 ΤΟ ΣΑΣΙ ΚΑΙ Η ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΗ ΤΑΙΝΙΑ Προκειμένου να κατασκευάσουμε ένα ταινιόδρομο το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι η μελέτη και η σχεδίαση της κατασκευής. Είναι ένα από τα πιο σημαντικά κομμάτια της κατασκευής αποτελεί την βάση πάνω στην οποία θα ενσωματωθούν όλα τα λειτουργικά μέλη της κατασκευής. Στην σχεδίαση πρέπει να ληφθούν υπ όψιν όλες οι παράμετροι ώστε να μην αντιμετωπιστούν προβλήματα στην μετέπειτα υλοποίηση της κατασκευής. Με βάση λοιπόν όλα τα παραπάνω ξεκινάμε θέτοντας τους στόχους καθώς και το τι απαιτήσεις υπάρχουν από την κατασκευή. Πρέπει λοιπόν η κατασκευή: 1 Να έχει μήκος επαρκές έτσι ώστε να έχουμε την δυνατότητα να στήσουμε πάνω τόσο το πνευματικό σύστημα(εμβολα) όσο και το αισθητήριό μας καθώς και χώρο στην αρχή της ταινίας για την τοποθέτηση οδηγού ευθυγράμμισης των ξύλων. Όλα τα παραπάνω πρέπει να έχουν μεταξύ τους αποστάσεις ικανές να επιτρέπουν την απρόσκοπτη λειτουργία του μηχανήματος χωρίς να παρεμβάλλουν μεταξύ τους. Πρέπει όμως το μήκος να μην ξεπερνά κατά πολύ το απαιτούμενο γιατί έτσι έχουμε άσκοπη αύξηση του κόστους κατασκευής. 2 Παρομοίως πρέπει να υπάρξει μέριμνα και για τις υπόλοιπες διαστάσεις της ταινίας δηλαδή το πλάτος και το ύψος. Οι διαστάσεις αυτές είναι εξίσου σημαντικές γιατί από αυτές εξαρτώνται κάποιες πολύ σημαντικές παράμετροι όπως το μήκος των εμβόλων αλλά και ο χώρος που θα έχουμε διαθέσιμο για την κατασκευή του ηλεκτρολογικού μας πίνακα. Όπως είναι λοιπόν εμφανές τυχόν κακός υπολογισμός μπορεί να οδηγήσει είτε σε άσκοπη αύξηση του κόστους (μεγαλύτερα εμβολα, πιο ακριβή κατασκευή) είτε σε λειτουργικά προβλήματα (έλλειψη χώρου ικανού να εξυπηρετήσει τις ανάγκες της υλοποίησης). 3 Να είναι όσο το δυνατόν πιο συμπαγής γίνεται. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για μια σειρά από λόγους που έχουν να κάνουν τόσο με το κόστος κατασκευής όσο και με πολύ πιο πρακτικά θέματα όπως ο διαθέσιμος χώρος στο μέρος στο οποίο Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 8
θα στηθεί η κατασκευή αλλά και γενικά στην ευκολία, στη συντήρηση και στην λειτουργία αυτής. Με βάση όλα τα παραπάνω λοιπόν προχωράμε στην σχεδίαση του σασί. Σχήμα 1.1: Σχέδιο της μεταφορικής ταινίας Με βάση όσα ειπώθηκαν παραπάνω λοιπόν βλέπουμε ότι έχουμε ένα χώρο με διαστάσεις 280x1200mm για την υλοποίηση του πνευματικού συστήματος και την τοποθέτηση του φωτοκύτταρου. Ο χώρος αυτός κρίνεται επαρκέστατος για τις ανάγκες της κατασκευής μας. Ακόμα βλέπουμε ότι υπάρχει ένας χώρος με επιφάνεια 330x900mm ο οποίος εξυπηρετεί την ανάγκη που έχουμε για να στήσουμε εκεί τον ηλεκτρολογικό πίνακα. 1.1.1 ΟΙ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΗΣ ΤΑΙΝΙΑΣ Άλλη μια σημαντική παράμετρος είναι ο υπολογισμός των διαστάσεων της μεταφορικής ταινίας που θα δουλεύει πάνω στο σασί. Ο υπολογισμός αυτός είναι πολύ απλός αν έχουμε υπ όψιν μας τις διαστάσεις της κατασκευής καθώς και το πλάτος των αντικειμένων που θα μεταφέρει αυτή. Έτσι αφού το πλάτος των ξύλων που χρησιμοποιούνται σαν δείγματα είναι 120mm επιλεγούμε ένα πλάτος Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 9
250mmώστε να έχουμε ικανοποιητικές αποστάσεις από τις άκρες αλλά και περιθώριο να μεγαλώσουμε το πλάτος των δειγμάτων. Το μήκος της ταινίας μπορεί να υπολογιστεί με δυο τρόπους. Ο πρώτος είναι με τη χρήση μιας μετροταινίας με την οποία θα μετρήσουμε όλη την περίμετρο λειτουργίας. Είναι η μέθοδος με την μεγαλύτερη ακρίβεια αλλά δεν είναι δυνατή η εφαρμογή της σε περίπτωση που έχουμε να μετρήσουμε την περίμετρο μιας μεγάλης ταινίας. Ο δεύτερος τρόπος είναι να μετρήσουμε το μήκος υπολογιστικά. Για να γίνει αυτό αρκεί να μετρήσουμε την απόσταση μεταξύ των κέντρων των ράουλων (τυμπάνων) λειτουργίας καθώς και την περίμετρο αυτών. Έτσι στην προκειμένη περίπτωση έχουμε μια απόσταση 1200mm μεταξύ των ράουλων και 2 ράουλα με διάμετρο 45mm. Από την διάμετρο προκύπτει η περίμετρος αν πολλαπλασιάσουμε με το π (3,14). 45x3,14=141,3mm. Οπότε ο τύπος για τον υπολογισμό της ταινίας είναι : (2 x (απόσταση κ-κ)) + (περίμετρος τυμπάνου Α / 2) + (περίμετρος τυμπάνου Β / 2) = (1200 x 2) + (141,3 / 2) + (141,3 /2) = 2541,3mm Άρα από τα παραπάνω προκύπτει ότι οι διαστάσεις της μεταφορικής ταινίας για την υλοποίηση της πτυχιακής εργασίας θα είναι 250 x 2541 mm 1.2 ΤΟ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΟ Το αισθητήριο που θα χρησιμοποιήσουμε στην κατασκευή είναι ίσως ένα από τα πιο σημαντικά θέματα προς μελέτη. Πρέπει να λάβουμε υπ όψιν μας όλες τις παραμέτρους και μετά να προχωρήσουμε σε επιλογή καθώς αν το αισθητήριό μας δεν καλύπτει τις ανάγκες μας τότε θα έχουμε πολύ σοβαρό πρόβλημα. Πρέπει η διακριτική του ικανότητα να είναι τέτοια έτσι ώστε να μπορεί να διαχωρίσει κοντινά μεταξύ τους μήκη αλλά και η ταχύτητα με την οποία θα μεταδίδει το σήμα στο PLC να είναι αρκετή ώστε το PLC να προλαβαίνει να κατευθύνει τα εμβολα. Ακόμα πρέπει να είναι αξιόπιστο και να ληφθεί υπ όψιν το μήκος στο οποίο μπορεί να εκτελεί μέτρηση. Με βάση όλα τα παραπάνω επιλέχτηκε το φωτοκύτταρο BPS3M-TDT-P της σειράς BPS της εταιρίας AUTONICS. Πρόκειται για ένα ενσύρματο φωτοκύτταρο με πομπό και δέκτη τύπου PNP με διακριτική ικανότητα της τάξης των 5mm και Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 10
μέγιστο μήκος ανάγνωσης σήματος 3 m. Έχει μέγιστο χρόνο αντίδρασης 1ms και τροφοδοτείται με τάση 24VDC. Τέλος είναι αξιόπιστο καθώς έχει μεγάλες αντοχές τόσο μηχανικές όσο και ηλεκτρονικούς θορύβους. Σχήμα 1.2: Φύλλο δεδομένων φωτοκύτταρου Βλέποντας το σχήμα1.2 είναι εμφανές ότι το φωτοκύτταρο για να λειτουργήσει σωστά πρέπει πρώτα απ όλα να τροφοδοτήσουμε με 24 VDC τόσο τον πομπό όσο και τον δέκτη. Επίσης πρέπει να τοποθετηθούν ευθυγραμμισμένα ο πομπός απέναντι από τον δέκτη. Έτσι έχουμε συνεχές σήμα 24 VDC στην έξοδο του δέκτη το οποίο διακόπτεται όταν περνά ένα αντικείμενο από την δέσμη του φωτοκύτταρου. Το σήμα αυτό μεταδίδεται στο plc μέσω του καλωδίου. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 11
1.3 Η ΚΙΝΗΣΗ ΤΟΥ ΤΑΙΝΙΟΔΡΟΜΟΥ Προκειμένου να πετύχουμε την κίνηση της μεταφορικής ταινίας πρέπει να τοποθετηθεί ένας κινητήρας στην κατασκευή. Ο Ηλεκτρικός κινητήρας ή ηλεκτροκινητήρας, (motor, κοινώς μοτέρ), είναι διάταξη που χρησιμοποιείται για την μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια, που τυγχάνει εξαιρετικής εκμετάλλευσης από τις βιομηχανίες. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για την τοποθέτηση του κινητήρα αλλά ο πιο ευρέως διαδεδομένος είναι η απ ευθείας τοποθέτηση πάνω στον άξονα ενός από τα δυο ράουλα. Είναι η πλέον διαδεδομένη μέθοδος λόγω της εξοικονόμησης πόρων αφού δεν χρειάζονται άλλα μέσα για να μεταδοθεί η κίνηση αλλά επίσης και γιατί προσφέρει μεγάλη αμεσότητα στη μετάδοση της κίνησης. Άλλη μια σημαντική παράμετρος είναι η σωστή επιλογή της ισχύς του κινητήρα. Είναι σημαντικό να γίνει σωστή επιλογή γιατί αν επιλέξουμε κινητήρα με μικρή ισχύ δεν θα είναι σε θέση να μεταφέρει το φορτίο του και αν επιλέξουμε πολύ μεγάλο κινητήρα τότε θα ανεβάσουμε κατά πολύ το κόστος της κατασκευής δεδομένου του ότι θα χρειαστεί μεγαλύτερο INVERTER, μεγαλύτερος μειωτήρας αλλά και το κόστος του ίδιου του κινητήρα θα είναι αυξημένο. Επίσης θα έχουμε πρόβλημα προσαρμογής καθώς μεγαλύτερος κινητήρας συνήθως σημαίνει και μεγαλύτερο μέγεθος με όποια προβλήματα μπορεί αυτό να επιφέρει. Για την κατασκευή μας επιλέχτηκε ένας ασύγχρονος τριφασικός τετραπολικός γωνιακός ηλεκτρομειωτήρας με ισχύ 0,11kW(0,25 hp) και σχέση μετάδοσης 1 προς 30. Ο λόγος για τον οποίο επιλέχτηκε τριφασικός κινητήρας είναι για να μπορούμε να μεταβάλουμε τις στροφές του μέσω του INVERTER. Η ισχύς του είναι ικανοποιητική για την εφαρμογή που θέλουμε να υλοποιήσουμε και επίσης έχει μικρές διαστάσεις κάτι που το κάνει εύκολο στην προσαρμογή. 1.4 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ο όρος πνευματικά προέρχεται από την αρχαία ελληνική λέξη πνεύμα, που σημαίνει πνοή, αέρας, η ενέργεια του πνέω, φύσημα. Ο αέρας ως μέσο μεταφοράς ενέργειας, χρησιμοποιήθηκε από τον άνθρωπο, για να ενισχύσει τις φυσικές του δυνατότητες από την αρχαιότητα. Η κίνηση πλοίων, οι ανεμόμυλοι και η άντληση Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 12
νερού είναι χαρακτηριστικές εφαρμογές του. Οι πνευματικοί αυτοματισμοί είναι συστήματα, που χρησιμοποιούν τον πεπιεσμένο αέρα για τη λειτουργία μηχανημάτων και εξαρτημάτων. Τα ηλεκτροπνευματικά συστήματα χρησιμοποιούν, εκτός από τον αέρα, και το ηλεκτρικό ρεύμα. Στα ηλεκτροπνευματικά κυκλώματα, το κύκλωμα ελέγχου είναι ηλεκτρικό και το κύκλωμα ενέργειας πνευματικό. Στο ηλεκτρικό κύκλωμα ελέγχου, χρησιμοποιούνται διακόπτες, ηλεκτρονόμοι, αισθητήρες, προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές και άλλα. Όλα αυτά ελέγχουν συνήθως έναν ηλεκτρομαγνήτη, που βρίσκεται πάνω στο σώμα της βαλβίδας. Όταν ενεργοποιηθεί ο ηλεκτρομαγνήτης, ενεργοποιεί και τη βαλβίδα.πρόκειται δηλαδή για μεικτά (υβριδικά) συστήματα καθώς αξιοποιούν τόσο τις δυνατότητες των ηλεκτρικών κυκλωμάτων όσο και τις δυνατότητες των κυκλωμάτων αέρα. Με αυτόν τον τρόπο καταφέρνουμε να συνδυάζουμε τα πλεονεκτήματα των δυο αυτών διαφορετικών διατάξεων και να επιτύχουμε πολύ καλά αποτελέσματα. Τα πλεονεκτήματα αυτών των διατάξεων είναι: 1.Εύκολη μεταφορά του αέρα με σωληνώσεις εκεί που θέλουμε. 2.Χαμηλό κόστος παραγωγής του πεπιεσμένου αέρα και συντήρησης. 3.Ρυθμιζόμενη ταχύτητα κίνησης των εμβόλων. 4.Δεν απαιτείται αγωγός επιστροφής του αέρα. 5.Ο αέρας αποθηκεύεται. 6.Τα εργαλεία, και γενικά τα έμβολα μπορούν να υπερφορτωθούν χωρίς να υποστούν οποιαδήποτε ζημιά. 7.Ευκολος έλεγχος αφού αρκεί ένα ηλεκτρικό σήμα για να έχουμε ενεργοποίηση του συστήματος. 8.Μεγαλη αξιοπιστία αφού τόσο τα πνευματικά όσο και τα ηλεκτρικά μέρη του συστήματος δεν υπόκεινται σε συχνές βλάβες. 9.Πολύ μεγάλες ταχύτητες απόκρισης του συστήματος. Με βάση όλα τα παραπάνω είναι λοιπόν εμφανές ότι οι δυνατότητες που δίνουν στην δημιουργία αυτοματοποιημένων συστημάτων τα ηλεκτροπνευματικά συστήματα είναι πολύ μεγάλες καθώς επιτρέπουν την εύκολη πραγματοποίηση κινήσεων με μεγάλο βαθμό αξιοπιστίας και ακρίβειας. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 13
1.4.1. Η ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Για την υλοποίηση της κατασκευής μας λοιπόν πρέπει να λάβουμε υπ όψιν μας τις παραμέτρους λειτουργίας που θέλουμε έτσι ώστε να επιλέξουμε τα κατάλληλα εξαρτήματα που θα μας επιτρέψουν την κατασκευή ενός συστήματος που θα λειτουργεί με βάση τις απαιτούμενες προδιαγραφές και θα επιτελεί τις λειτουργίες που θέλουμε. Το ηλεκτρικό κύκλωμα ελέγχου σχεδιάζεται ξεχωριστά, όπως επίσης και το πνευματικό κύκλωμα. Έτσι πρέπει να κάνουμε το σχέδιο του πνευματικού συστήματος και να δούμε τι ανάγκες δημιουργούνται. Σχήμα 1.3: Σχέδιο πνευματικού συστήματος Θέλουμε λοιπόν ένα σύστημα με τέσσερα έμβολα τα οποία θα εκτείνονται και θα συστέλλονται με την λήψη ενός ηλεκτρικού σήματος από το PLC. Το σήμα του PLC θα είναι 24VDC οπότε είναι προφανές ότι πρέπει να επιλεγούν εξαρτήματα τα οποία θα διεγείρονται με αυτού του τύπου το σήμα. Ακόμα πρέπει να εξασφαλίσουμε ότι το εμβολο σε πλήρη έκταση θα φτάνει στο σημείο αυτό που θα του επιτρέπει την εκτροπή του δείγματος(ξύλου) καθώς και ότι θα έχει αρκετή δύναμη για να μπορεί να το εκτρέψει πάνω από τον ταινιόδρομο και να το στείλει στην χοάνη υποδοχής που θα βρίσκεται στην απέναντι πλευρά. Τέλος πρέπει να μπορούμε να εξασφαλίσουμε ότι τα εμβολα θα είναι σε κατάσταση συστολής όταν θα είναι σε κίνηση ο ταινιόδρομος έτσι ώστε να αποφεύγονται τυχόν συγκρούσεις και μπλοκαρίσματα πάνω στην επιφάνεια της μεταφορικής ταινίας. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 14
Με βάση όλες τις παραπάνω παραμέτρους επιλέγουμε λοιπόν την χρήση βαλβίδων τύπου 5/2, δηλαδή μια βαλβίδας που έχει πέντε επαφές και δυο θέσεις. Όταν η βαλβίδα 5/2 βρίσκεται στην κανονική της θέση, το P συνδέεται με το B και το A με το R. Ενώ όταν ενεργοποιηθεί, τότε το P συνδέεται με το A, και το B με το S. Ενώ το βάκτρο του κυλίνδρου, από τη θέση της σύμπτυξης, μετακινείται στη θέση της έκτασης. Για την ενεργοποίησή της επιλέγουμε πηνίο με τάση λειτουργίας 24VDC και για την σύνδεσή της τοποθετούμε 3 ταχυσυνδέσμους για σωληνάκι διατομής 4mm. Όσον αφορά τα έμβολα επιλέγουμε έμβολα διπλής ενέργειας,τα οποία μας εξασφαλίζουν ελεγχόμενη κίνηση και προς τις δυο κατευθύνσεις. Και πάλι επιλέγουμε δυο ταχυσυνδέσμους για τη γρήγορη και εύκολη σύνδεσή τους στο δίκτυο του πεπιεσμένου αέρα. Επίσης παίρνουμε και βάσεις για την εύκολη και ασφαλή τους εγκατάσταση τους στην κατασκευή. Σχήμα 1.4: Σχηματικό βαλβίδας 5/2 και εμβόλου διπλής ενέργειας 1.5 INVERTER Είναι σαφές ότι η χρήση του όρου INVERTER είναι στην ουσία λάθος. INVERTER είναι στην πραγματικότητα μια συσκευή η οποία μετατρέπει το DC ρεύμα σε ΑC και χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές όπως τα κλιματιστικά ή τα φωτοβολταϊκά. Στην πραγματικότητα όταν λέμε INVERTER αναφερόμαστε σε ένα σύστημα μεταβλητής συχνότητας κίνησης (VFD) το οποίο είναι ένα σύστημα για τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του ηλεκτροκινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος με τον έλεγχο της συχνότητας του ηλεκτρικού ρεύματος που παρέχεται στον κινητήρα. Όμως επειδή ο ορισμός ως INVERTER έχει επικρατήσει τόσο στην αγορά όσο και στην βιομηχανία θα κάνουμε και εμείς χρήση του αδόκιμου αυτού όρου στην συνέχεια ώστε να είναι εύκολα κατανοητό το νόημα των γραφομένων. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 15
Οι δυνατότητες και τα πλεονεκτήματα που μας παρέχει η χρήση ενός INVERTER σε οποιαδήποτε εφαρμογή που περιλαμβάνει ηλεκτροκινητήρα είναι απεριόριστες. Με το σωστό προγραμματισμό του INVERTER μπορούμε να ελέγξουμε όλες τις παραμέτρους λειτουργίας της μηχανής μας. Από την ταχύτητα περιστροφής της μέχρι τον ρυθμό με τον οποίο αυτή επιταχύνει ή επιβραδύνει. Μπορεί να λειτουργήσει σαν φρένο και μπορεί επίσης να μας δώσει στοιχεία όπως το ρεύμα που καταναλώνει ο κινητήρας, πόσο φορτίο τραβάει και να προστατέψει τον κινητήρα σε περίπτωση βλάβης. Ακόμα κάνει εύκολο τον έλεγχο της λειτουργίας του κινητήρα χωρίς περίπλοκες ηλεκτρολογικές συνδέσεις και δίνει και δυνατότητες διασύνδεσης του κινητήρα σε ένα δίκτυο ελέγχου. Τέλος μας βοηθά να επιτύχουμε μεγαλύτερη οικονομία αφού ο κινητήρας τραβάει όσο ρεύμα χρειάζεται για να επιτύχει τις απαιτούμενες στροφές και μεγαλώνει την διάρκεια ζωής του κινητήρα. Για την συγκεκριμένη εφαρμογή η επιλογή του INVERTER είναι σχετικά εύκολη καθώς τα δυο βασικά κριτήρια που έχουμε να ικανοποιήσουμε είναι αφενός το τι τροφοδοσία έχουμε διαθέσιμη για το INVERTER και αφετέρου η ισχύς του κινητήρα. Όλα τα καλά INVERTER της αγοράς παρέχουν δυνατότητες διασύνδεσης με εξωτερικές πηγές ελέγχου και επίσης έχουν προεγκατεστημένη οθόνη και πληκτρολόγιο. Επιλέξαμε ένα μονοφασικό INVERTER ισχύος 0,25 kw της σειράς SK της εταιρίας ControlTechniques του ομίλου ΕΜΕRSON. Είναι ένα πολύ αξιόπιστο INVERTER και παρέχει πολλές δυνατότητες προγραμματισμού και ελέγχου. Ανατρέχοντας στο manual βλέπουμε το συγκεκριμένο μοντέλο έχει τα εξής χαρακτηριστικά: Δυνατότητα να οδηγήσει κινητήρα έως και 0,25 kw Ασφάλεια τροφοδοσίας έως και 6 A. Τυπική μέγιστη κατανάλωση 4,3 Α. Μέγιστη απόδοση 100% RMS 1.7 Α. Δυνατότητα υπερφόρτωσης 150% για 60 sec 2.55 A. Καταλαμβάνει διαστάσεις 140x145x75mm(ΜxΠxΥ) Έχει ενσωματωμένο φίλτρο EMC. Έχει προεγκατεστημένο πληκτρολόγιο και οθόνη πολλαπλών λειτουργιών. Δυνατότητα προγραμματισμού είτε μέσω Η/Υ είτε από το πληκτρολόγιο του. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 16
Πλήρως παραμετροποιήσιμη λειτουργία. Πλήρης λίστα διαγνωστικών ενδείξεων. Σχήμα 1.5: Το INVERTER και οι συνδέσεις του Ο ρόλος που καλείται το INVERTER να επιτελέσει είναι πολύ σημαντικός καθώς πρέπει να διατηρεί σταθερή την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα και άρα του ταινιοδρόμου έτσι ώστε οι μετρήσεις που θα παίρνουμε μέσω του αισθητηρίου στο PLC να είναι ακριβείς. Ακόμα πρέπει το INVERTER να εξασφαλίσει την σωστή ακινητοποίηση του ταινιοδρόμου όταν λάβει το σήμα από το PLC έτσι ώστε το δείγμα να βρίσκεται στην κατάλληλη θέση δηλαδή να ευθυγραμμιστεί με το έμβολο και να επιτύχουμε την σωστή εκτροπή του. Τέλος το INVERTER πρέπει να φρενάρει τον ταινιόδρομο όταν αυτός δεν είναι σε λειτουργία για λόγους ασφαλείας. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 17
Για να επιτύχουμε όλα τα παραπάνω θα πρέπει ο προγραμματισμός του INVERTER μέσω των παραμέτρων λειτουργίας του να είναι πολύ ακριβής. Οι δυνατότητες που μας προσφέρει το εύρος των παραμέτρων είναι πολύ μεγάλες και έτσι έχουμε την δυνατότητα να προσαρμόσουμε την λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα ακριβώς στα μέτρα της κάθε εφαρμογής και να έχουμε τα επιθυμητά αποτελέσματα. 1.6 PLC (PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER) Η προγραμματιζόμενη μονάδα λογικού ελέγχου (PLC) ή προγραμματιζόμενος ελεγκτής είναι ένας ψηφιακός υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την αυτοματοποίηση των ηλεκτρομηχανολογικών διαδικασιών, όπως ο έλεγχος των μηχανών στις εργοστασιακές γραμμές συναρμολόγησης, τα παιχνίδια στα πάρκα διασκέδασης, περίπλοκα συστήματα φωτισμού και άλλες παρόμοιες εφαρμογές που απαιτούν ταυτόχρονο έλεγχο σε μεγάλο αριθμό ηλεκτρονικών συσκευών. PLC χρησιμοποιούνται στις περισσότερες βιομηχανίες για τον έλεγχο των μηχανών τους. Σε αντίθεση με υπολογιστές γενικής χρήσης, το PLC είναι σχεδιασμένα για πολλαπλές διαρρυθμίσεις εισόδων και εξόδων, έχουν εκτεταμένο εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας, πολύ καλή προστασία στον ηλεκτρικό θόρυβο, και αντοχή σε κραδασμούς και κρούσεις. Τα προγράμματα για τον έλεγχο της λειτουργίας των μηχανών αποθηκεύονται συνήθως σε μνήμη με υποστήριξη μπαταρίας ή σε μη-πτητική μνήμη. Το PLC είναι ένα παράδειγμα λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο ενός σκληρού συστήματος που τα αποτελέσματα της παραγωγής του πρέπει να εξάγονται σε συνάρτηση με τις συνθήκες στις εισόδους του μέσα σε ένα οριοθετημένο χρόνο. Σε διαφορετική περίπτωση το αποτέλεσμα θα είναι η ακούσια λειτουργία του μηχανήματος. Οπότε καταλήγουμε ότι τα βασικά τους πλεονεκτήματα είναι τα εξής: Ευελιξία στις μετατροπές του αρχικού κυκλώματος Γρήγορο εντοπισμό βλαβών Επάρκεια επαφών, ρελέ, χρονικών κ.λπ. Άψογη λειτουργία ακόμα και σε δύσκολο βιομηχανικό περιβάλλον Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 18
Σύνδεση με περιφερειακές μονάδες (οθόνη, πληκτρολόγια, MODEM) για επιτήρηση, έλεγχο και μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις. Τέλος αναφέρουμε ότι τα PLC καταλαμβάνουν μικρό χώρο και η συντήρησή τους είναι απλή και εύκολη. 1.6.1 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΣΤΑ PLC Το PLC εφευρέθηκε για να καλύψει τις ανάγκες της αμερικανικής αυτοκινητοβιομηχανίας. Οι προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές προκρίθηκαν ως λύση καθώς θεωρήθηκε ότι η αντικατάσταση του λογισμικού θα μπορούσε να έχει πολύ αποδοτικότερα αποτελέσματα από την πρότερη κατάσταση που ήταν η ανασυναρμολόγηση και επανακαλωδίωση των μηχανών κάθε φορά που γινόταν αλλαγή στο μοντέλο που ήταν σε παραγωγή. Πριν από τα PLC οι διαδικασίες του έλεγχου γίνονταν με την χρήση εκατοντάδων ηλεκτρονικών αισθητήριων παντός τύπου που ήταν όλα συνδεμένα σε ένα κύκλωμα κλειστού βρόχου που λειτουργούσε με ρελέ. Η διαδικασία για την επικαιροποίηση αυτών των εγκαταστάσεων για την ετήσια παραγωγή του κάθε μοντέλου ήταν πολύ χρονοβόρα και δαπανηρή, καθώς οι ηλεκτρολόγοι έπρεπε να αλλάξουν την καλωδίωση ατομικά κάθε ρελέ. Οι Ψηφιακοί υπολογιστές, που είναι γενικής χρήσης προγραμματιζόμενες συσκευές, πολύ σύντομα χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο των βιομηχανικών διεργασιών. Αυτοί οι πρώιμοι όμως υπολογιστές απαιτούσαν την ύπαρξη ειδικών προγραμματιστών, αυστηρό έλεγχο της λειτουργίας τους καθώς και ειδικές συνθήκες θερμοκρασίας, καθαριότητας και ποιότητας τάσης τροφοδοσίας. Ακόμα χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή γενικής χρήσης για τον έλεγχο της διαδικασίας παραγωγής απαιτείται η προστασία του υπολογιστή από τις συνθήκες που επικρατούν στο εργοστάσιο. Οπότε έγινε εμφανής η ανάγκη για την δημιουργία ενός βιομηχανικού υπολογιστή ελέγχου που θα έχει την δυνατότητα να ανεχθεί τις συνθήκες που επικρατούν στο περιβάλλον του εργοστάσιου, θα υποστηρίξει διακριτές εισόδους και εξόδους με ένα τρόπο που θα είναι εύκολα επεκτάσιμος, δεν θα απαιτεί χρόνια εκπαίδευσης για τη χρήση του και θα επιτρέπει την εύκολη παρακολούθηση της λειτουργίας του. Τέλος ο χρόνος απόκρισης του υπολογιστή αυτού θα πρέπει να είναι αρκετά γρήγορος για να είναι ικανός να ελέγχει την παραγωγική διαδικασία και Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 19
η ταχύτητα των σημάτων εξόδου να ποικίλλει ανάλογα με τη φύση της διαδικασίας που εκτελεί. Τα πρώτα PLC είχαν ως σκοπό να αντικαταστήσουν τα λογικά συστήματα με ρελέ. Αυτά τα PLC προγραμματίζονταν με τη χρήση της λογικής ladder, η οποία θυμίζει έντονα ένα σχηματικό διάγραμμα ενός λογικού συστήματος με ρελέ. Αυτή η διαδικασία προγραμματισμού επιλέχτηκε για να μειώσει τις απαιτήσεις κατάρτισης για τους υπάρχοντες τεχνικούς. Άλλα πρώιμα PLC χρησιμοποίησαν μια μορφή λίστας εντολών προγραμματισμού. Τα σύγχρονα PLC μπορούν να προγραμματιστούν με διάφορους τρόπους από τη χρήση της λογικής ladder έως και με πιο βασικές γλώσσες προγραμματισμού όπως η C και η BASIC. Μια άλλη μέθοδος είναι λογική state, μια πολύ υψηλού επιπέδου γλώσσα προγραμματισμού που σχεδιάστηκε για τον προγραμματισμό PLC και έχει σαν βάση τα διαγράμματα μετάβασης κατάστασης. Σχετικά με τον προγραμματισμό των πρώιμων PLC, μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1980, προγραμματίζονταν είτε χρησιμοποιώντας ιδιόκτητα πάνελ προγραμματισμού είτε ειδικούς τερματικούς σταθμούς προγραμματισμού, που διάφορα κουμπιά λειτουργίας που αντιπροσώπευαν τα διάφορα λογικά στοιχεία των προγραμμάτων των PLC. Τα προγράμματα ήταν αποθηκευμένα σε κασέτες. Εγκαταστάσεις για την εκτύπωση και την τεκμηρίωση ήταν πολύ ελάχιστες λόγω της έλλειψης της ικανότητας μνήμης. Πλέον τα PLC μπορούν να προγραμματιστούν με τη χρήση εφαρμογών λογισμικού για προσωπικούς υπολογιστές. Ο υπολογιστής μπορεί να συνδεθεί με το PLC μέσω καλωδιώσεων Ethernet, RS-232, RS-485 ή RS-422. Το λογισμικό προγραμματισμού επιτρέπει την είσοδο και την επεξεργασία στη γλώσσα προγραμματισμού ladder. Γενικά, το λογισμικό παρέχει λειτουργίες για τον εντοπισμό σφαλμάτων και την αντιμετώπιση προβλημάτων του λογισμικού του PLC, για παράδειγμα, τονίζοντας τμήματα του προγράμματος για να δείξει την τρέχουσα κατάσταση κατά τη διάρκεια της λειτουργίας ή μέσω προσομοίωσης. Το λογισμικό μπορεί να ανεβάσει και να κατεβάσει το πρόγραμμα του PLC, δίνοντας έτσι την δυνατότητα για την δημιουργία αντιγράφων για λόγους ασφαλείας και επαναφοράς. Σε ορισμένα μοντέλα PLC, το πρόγραμμα μεταφέρεται από έναν προσωπικό υπολογιστή στο PLC μέσω μιας κάρτας προγραμματισμού που ταυτόχρονα γράφει το πρόγραμμα και σε ένα αφαιρούμενο ολοκληρωμένο τύπου EEPROM ή EPROM. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 20
1.6.2 Η ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΥ PLC Για να προχωρήσουμε στην επιλογή του PLC θα λάβουμε υπ όψιν τις βασικές παραμέτρους λειτουργίας του. Έτσι λοιπόν προκύπτουν κάποια βασικά χαρακτηριστικά με βάση τη λειτουργία της κατασκευής. Χρειαζόμαστε ένα PLC το οποίο θα μπορεί: Να λειτούργει με μια από τις δυο υπάρχουσες τροφοδοσίες δηλαδή είτε 24VDC είτε 220VAC. Να έχει μεγάλη ταχύτητα απόκρισης που είναι βασική για την σωστή μέτρηση με τη χρήση του φωτοκυττάρου. Να έχει μεγάλη ταχύτητα επεξεργασίας έτσι ώστε να μπορεί να υπολογίζει γρήγορα το μέγεθος του αντικειμένου. Να έχει επαρκή αριθμό εισόδων και εξόδων έτσι ώστε να είναι δυνατή η υλοποίηση του προγράμματος χωρίς κάρτες επέκτασης που ανεβάζουν το κόστος κτήσης. Να έχει μικρό μέγεθος για να είναι εύκολη η τοποθέτηση του. Να είναι αξιόπιστο και εύκολο στην χρήση του χωρίς ανάγκη διαρκής συντήρησης. Με οδηγό τις παραπάνω απαιτήσεις επιλέξαμε το microplcs7-200 της οικογένειας SIMATIC της εταιρείας SIEMENS. Η έκδοση που επιλέχτηκε είναι αυτή με τη CPU 224η οποία είναι ειδικά κατασκευασμένη για υψηλές επιδόσεις όσο να αφορά την επικοινωνία και τις υπολογιστικές του δυνατότητες. Είναι κατάλληλη για περίπλοκες εφαρμογές οι οποίες απαιτούν ταχύτητα επεξεργασίας και δυνατότητες επικοινωνίας. Έχει ενσωματωμένο ρολόι πραγματικού χρόνου, 6 ανεξάρτητα πραγματικά χρονικά, 4 ανεξάρτητες εισόδους για alarm, 2 εξόδους παλμού και ταχύτητα δυαδικής επεξεργασίας 0,22μs. Ακόμα έχει 8 ψηφιακές εξόδους και 15 ψηφιακές εισόδους. Έχει μικρό μέγεθος και μεγάλες μηχανικές και ηλεκτρονικές αντοχές. Τροφοδοτείτε με 24VDC,δέχεται εισόδους 24VDC και παράγει εξόδους 24VDC. Γενικά πρόκειται για ένα μηχάνημα αξιόπιστο, που έχει αποδείξει τις δυνατότητες σε άπειρες εφαρμογές ανα τον κόσμο. Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 21
Σχήμα 1.6: Το PLC, οι διαστάσεις του και οι συνδέσεις του 1.7 ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΚΑΙ ΛΟΙΠΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Βασικό κεφάλαιο στην μελέτη για την κατασκευή του ταινιοδρόμου είναι και η επιλογή των κατάλληλων τροφοδοσιών που θα χρειαστεί το μηχάνημα για να δουλέψει. Για να καταλήξουμε στην επιλογή αρκεί να δούμε τι ανάγκες δημιουργούνται από τα επιμέρους εξαρτήματα που θα απαρτίζουν την κατασκευή μας. Βλέπουμε λοιπόν ότι έχουμε τρεις ανάγκες τροφοδοσίας να καλύψουμε. Την ανάγκη για 220VAC που χρειάζονται για την λειτουργία του INVERTER Την ανάγκη για 24VDC για να λειτουργήσει το PLC καθώς και οι ηλεκτροβαλβίδες. Την ανάγκη για πεπιεσμένο αέρα ώστε να λειτουργήσει το ηλεκτροπνεύματικο μας σύστημα. Η πρώτη ανάγκη καλύπτεται εύκολα μέσω του δικτύου της Δ.Ε.Η.. Για να καλύψουμε την ανάγκη για 24VDC καταφεύγουμε σε ένα απλό αλλά αξιόπιστο Σκιάδης Δημήτριος Α.Ε.Μ. 4353 22