Progettazione di un quadro di automazione per banco avvolgitore

Introduzione

L’elaborato di tesi fa riferimento ad attività svolte principalmente durante il tirocinio.

La proposta di tirocinio riguardava la progettazione di un quadro elettrico per un banco avvolgitore.

Questo avvolgitore negli anni ’90 era perfettamente funzionante, però a seguito di un incendio aveva subito notevoli danni.

Scopo della progettazione era di realizzare un nuovo sistema di controllo utilizzando le tecnologie di ultima generazione.

Lo stage ha permesso inoltre di approfondire molte tematiche anche se la collaborazione si è focalizzata sul controllo del macchinario, realizzando un codice eseguibile da PLC.

Descrizione elaborato

Il macchinario è stato descritto in modo dettagliato nella logica di funzionamento e nelle varie parti di cui è composto.

Si sono messe in evidenza in particolare i componenti:

le fasi della sua lavorazione:

gli elementi che concorrono all’attuazione della fase di cambio mandrino:

Per il controllo dell’avvolgitore si è costruito un modello grafico (automa a stati finiti) del sistema.

Per facilitare la comprensione del modello sono state utilizzate particolari tabelle:

In quella degli stati, per ogni nodo è stato elencato quale componente della macchina agisce; nella seconda sono stati indicati, per ogni transizione, gli ingressi e le uscite associate.

In queste tabelle sono stati inseriti i valori degli indirizzi corrispondenti sul PLC ai moduli di ingresso/uscita.

Oltre alle normali condizioni di funzionamento, nell’automa, è stata descritta la gestione degli allarmi.

Nell’elaborato non è stato inserito l’intero codice, realizzato per il controllo del macchinario, ma sono stati introdotti le principali caratteristiche della sua struttura e del suo funzionamento.

Il codice è stato realizzato utilizzando uno di quelli dello STEP7 della Siemens, precisamente il linguaggio AWL.

La realizzazione del codice è stata effettuata facendo riferimento all’automa dell’avvolgitore, sottolineando attraverso le istruzione la sequenzialità delle operazioni durante lavorazione.


Automa dell’avvolgitore comprensivo della gestione degli allarmi

 

I nodi in rosso rappresentano gli stati di allarme, mentre i due nodi centrali descrivono il normale funzionamento dell’avvolgitore, in assenza di anomalie.

I due nodi inoltre rappresentano due macrostati; la fase di cambio infatti contiene “sottostati” che descrivono la posizione o l’azione degli elementi del macchinario coinvolti nel cambio.

Struttura del codice in AWL                  Avvolgitore automatico