Tecnologie e sistemi di automazione - Esercizi

Ex. 1

Un sensore di umidità relativa U è realizzato con materiale dielettrico con una capacità C₀ che dipende dalla umidità relativa secondo la seguente tabella:

Il sensore può essere inserito in un circuito multivibratore astabile in modo da ottenere un’onda quadra la cui frequenza è funzione dell’umidità relativa come segue: f = 0.7/R_M(C₀+C₁), con R_a = 10kΩ, R₀ = 1.2MΩ.

Mediante un convertitore frequenza/tensione è possibile convertire la frequenza del segnale prodotto dall’oscillatore in una tensione continua secondo la formula: V_u = f₂0/9 R_vC₂, con R_v = 100kΩ, R₀ = 6.8kΩ, C₁ = 0.01μF, ed R_v scelta in modo tale che la tensione di uscita V_u aumenti di 1V per ogni kHz della frequenza di ingresso.

Progettare un circuito di condizionamento che adatti il segnale di uscita del convertitore frequenza/tensione ad un convertitore A/D con un range 0-5V quando l’umidità relativa dell’ambiente varia tra 10% e 90%.

Ex. 2

Una vasca di lavaggio con solventi chimici deve eliminare, da schede a circuito stampato, eventuali tracce di paste disossidanti utilizzate durante la fase di saldatura.

Le schede sono disposte all’interno di un contenitore ed allocate nella vasca tramite un motore sincronico trifase. L’aggancio e lo sgancio del contenitore nella vasca vengono eseguiti solo manualmente.

Premendo una sola volta il pulsante di start/stop il motore inizia la salita e la discesa nella vasca per due volte consecutive, soffermandosi per un tempo pari a 10s alla fine di ogni corsa di salita, per 3s.

Il movimento di discesa avviene dopo aver invertito la direzione delle due fasi, uno per la salita ed uno per la discesa. Durante tali pause il sistema deve inviare un segnale o segno visivo che indichi che il ciclo è ancora attivo e che la movimentazione non è conclusa.

Realizzare un programma ladder diagram, indicando il numero ed il tipo di variabili necessarie, per l’automazione mediante un semplice PLC, prevedendo un pulsante per l’emergenza ed emergere dispositivi luminosi per la segnalazione di inizio e fine ciclo.