Valvole doppie 3/2

 

C’è una particolare famiglia di elettrovalvole che fino a ora non abbiamo ancora esaminato e sono le doppie 3/2.

In realtà questo tipo di elettrovalvole non hanno nulla di particolare se non che, con una sola alimentazione, vado a dare aria a due 3/2 unite in sol corpo e con una spola interna divisa in due con la quale posso gestire autonomamente entrambe le valvole, in questo modo potrò avere le due valvole combinate come serve a me, ossia potrò averle entrambe NA, entrambe NC oppure  una NA da una parte e una NC dall’altra.

Il motivo è semplicemente la riduzione degli spazi: se nella mia automazione ho molte elettrovalvole, normalmente si cerca di metterle tutte nello stesso posto, a esempio in una scatola; questo sia per una questione di ordine che di pulizia della macchina stessa.

Se nel mio macchinario ho molte 3/2, potendo montarle doppie andrò a dimezzarne l’ingombro.

Per questo tipo di elettrovalvole non c’è moltissimo da aggiungere, se avete capito come funzionano le 3/2 ( l’avete capito….vero ? ) si tratta di immaginarne due attaccate per un lato, una sola alimentazione condivisa e nulla più.

Questo è il simbolo di una doppia 3/2 NC, nulla di particolare, ricordate: sono due valvole 3/2 con una alimentazione in comune.

E questo è un disegno di com’è in sezione:

In questo caso è una doppia 3/2 con entrambe le valvole NC.

Qui trovi il video in cui mostro una doppia 3/2 confrontandola con una 5/3 a centri chiusi.

Ciao e a presto.

Ammortizzo pneumatico ( come funziona )

Ciao  a tutti.

Con questo nuovo articolo rispondo alla domanda di un mio cliente.

La domanda è : come funziona l’ammortizzo pneumatico dei cilindri ? Il funzionamento è abbastanza semplice e per spiegarlo mi avvarrò dell’utilizzo di due disegni, come sempre fatti da me…..

 

Ipotizziamo che il cilindro sia alimentato dalla camera anteriore e che lo stelo stia rientrando; come visualizzato col colore azzurro l’aria che si trova nella camera posteriore esce da A e da B. A  e B sono due scarichi diversi: A è uno scarico diretto, l’aria che esce da qui esce dall’utilizzo 2 o 4 della valvola 5/2, per intenderci ( vatti a rivedere il funzionamento qui ) mentre una parte di aria esce anche da B ( che a sua volta scarica in A ) e si scarica anche quella in atmosfera, però l’uscita dell’aria da B è limitata da una vite che, a seconda di quanto è avvitata o svitata, permette un passaggio minore o maggiore di aria.

Quando il cilindro arriva verso fine corsa:

 

L’aria non può più uscire da A ma solo da B; visto che questo passaggio è più piccolo, l’aria che ne esce è in quantità minore e questo consente di rallentare la corsa del pistone nella sua fase finale.

Mi permetto di aggiungere alcune cose che potrebbero farvi capire meglio la qualità di un cilindro rispetto a un altro: lo scarico regolabile funzione per tutti i cilindri con lo stesso meccanismo: c’è una vite che, se tutta avvitata, blocca lo scarico e rallenta molto il cilindro; se, all’opposto, è tutta svitata, permette un passaggio maggiore di aria e l’ammortizzo è meno evidente.

E’ così per tutti i produttori di cilindri, è un sistema funzionale, economico e pratico, è lo stato dell’arte di questo sistema e tutti lo fanno così. Le differenze si possono però trovare le materiale con cui è fatta la vite ( se la vite è in plastica o in  metallo la differenza è enorme ) e dal tipo di vite: se questa è micrometrica permette una regolazione perfettamente calibrabile della corsa finale del cilindro, se è una vite di plastica difficilmente sarà in grado di regolare con precisione la corsa finale del cilindro, per cui state attenti: se vi dicono che il cilindro è un prodotto eccezionale ma ha la vite di regolazione in plastica cominciate a diffidare di tutto quello che vi viene detto.

Questo vale per i cilindri ISO 15552; nei cilindri compatti o a corsa breve il discorso cambia. Gli spazi a disposizione non sono grandi coma nei cilindri ISO, il pistone interno è più compatto e tutti gli spazi sono ridotti. Quindi non tutti i produttori  fanno cilindri compatte e a corsa breve con l’ammortizzo pneumatico. Nei cilindri compatti spesso avere l’ammortizzo pneumatico comporta un incremento degli ingombri del cilindro mentre, di solito, i cilindro a corsa breve non sono ammortizzati ( ci sono eccezioni, controllate i vari produttori o chiedetelo a me che vi rispondo ). In molti casi anziché avere un ammortizzo pneumatico regolabile c’è solo un “cuscinetto” in materiale plastico che va ad attutire il rumore. Non è la stessa cosa ovviamente anche perché dopo molti cicli questi cuscinetti perdono di efficienza e vanno sostituiti ( se possibile ) o va sostituito tutto il cilindro.

Se vuoi vedere il video dove spiego come funziona lo trovi qui.

A presto.

I bus di campo

Altra domanda di un mio cliente: Cosa sono i bus di campo ?

I Bus di campo ( o fieldbus )  non sono altro che dei linguaggi utilizzati dai cpu o dai plc per dialogare e fare dialogare tutte le parti elettroniche che ci sono all’interno di una macchina automatica. Questi sistemi sono stati sviluppati per la prima volta dalla Bosch su richiesta di produttori di automobili che avevano la necessità di fare dialogare tutti i vari sistemi che erano montati sulle loro automobili e che erano diventati talmente tanti da richiedere un sistema di comunicazione specifico.

Nacque così il primo bus di campo ( CAN 01 ). Era circa il 1986.

Da quel giorno di acqua sotto i ponti ne è passata parecchia e i bus di campo si sono evoluti e moltiplicati.

Prima di nominare i vari bus di campo cerco di spiegare i vantaggi e gli svantaggi del fieldbus. Immaginate di vedere una macchina automatica con centinaia e centinaia di sensori ( analogici e digitali ) che devono mandare il segnale a un unico plc. Le possibilità di collegamento sono 2 : collego ogni sensore al mio plc ( collegamento punto-punto ) utilizzando un doppino ( ossia un cavetto elettrico formato da due cavi, molto economico ma con una capacità di trasporto dati limitata )

oppure uso un bus di campo.

In questo caso utilizzo un cavo a più fili ( un esempio può essere quello che utilizziamo per collegare il nostro computer alla rete ) che ha una capacità di trasporto dati molto maggiore.

Praticamente utilizzo una “superstrada” centrale nella quale faccio affluire con una connessione specifica tutte le stradine secondarie rappresentate dai miei vari sensori. Questo semplifica notevolmente il cablaggio e dà una sicurezza molto maggiore nella trasmissione dei dati oltre a permetterne un passaggio maggiore; questa non è una cosa secondaria se pensiamo che alcune macchine automatiche sono così complesse da contenere centinaia, e a volta migliaia, di connessioni.

Questo è, a grandi linee, il bus di campo, ossia un linguaggio comune parlato da tutte le parti della mia macchina che dialogano utilizzando strade condivise da tutti.

C’è però qualche controindicazione nell’utilizzo del bus di campo: il primo è legato al costo: per poter parlare tutti la stessa lingua occorre che i singoli sensori abbiano a disposizione un “traduttore”, che, spesso non è gratis, quindi se ho una macchina con una struttura semplice e con pochi sensori e pochi dati da portare al mio plc o cpu, in linea di massima non conviene.

Secondo intoppo: alcuni tra i più diffusi bus di campo sono “proprietari” ossia sono di proprietà di qualche azienda, queste azienda vendono la possibilità di utilizzare il loro linguaggio e questo incide sul prezzo finale della macchina; è ovvio che se la mia “macchinetta” deve stare in un mercato economico e in più ha poca elettronica a bordo, il discorso del bus di campo diventa antieconomico.

Quanti bus di campo esistono ? beh, ce ne sono veramente tanti; i più diffusi sono sono : CAN open, Devicenet, Profinet e Profibus, Ethernet/ip e EtherCAT.

Questa  vuole essere solo una rapidissima descrizione per cercare di dare una spiegazione alla domanda di questo articolo. Se volete approfondire la tematica vi consiglio di prendervi un po’ di tempo e cercare su internet quello che vi occorre perché per approfondire il discoro sui vari fieldbus bisognerebbe parlare di velocità di trasferimento di tipo di “organizzazione” di ogni bus e di un sacco di altre cose tecniche

Analogica vs digitale ( ovvero dei sensori magnetici dei cilindri )

Eccoci qui con un altro articolo che nasce da una domanda di un mio cliente:

che differenza c’è tra un segnale analogico e uno digitale ? Se dovessi descrivere questa differenza a un bambino di quattro anni probabilmente userei questi termini: un segnale digitale è un segnale che mi comunica che una cosa c’è o non c’è. cerco di spiegarmi meglio: se io metto la sveglia alle 7.00 di mattina la sveglia non suona finché non arriva l’orario impostato, non mi dice quanto manca all’ora impostata; la sveglia rimane inattiva finché non arriva il momento giusto per suonare, non va in ansia quando mancano ancora 10 minuti al suono della campanella, non si agita pensando che, accidenti, tra poco devo suonare, ce la farò ? Niente di tutto questo, la sveglia ” controlla”  in continuo l’ora e dice a se stessa : sono le 7.00 ? Se constata che non sono le 7.00 lei semplicemente non suona.

Allo stesso modo: quando io monto dei sensori magnetici sui miei cilindri, questi mi dicono solo le il magnete all’interno del pistone del cilindro è arrivato in una determinata posizione oppure no. Non sanno dirmi a che livello della corsa è posizionato il pistone

Se vediamo la figura:

Il sensore si eccita e mi dà un segnale solo se il magnete all’interno del cilindro è arrivato in sua corrispondenza, il sensore anteriore non mi darà nessun segnale fino a quando, immettendo aria nella camera posteriore, il pistone non sarà spinto in avanti fino a fare arrivare il magnete in sua corrispondenza; in quel momento io saprò che il cilindro è tutto aperto. I sensori però non mi possono mai dire in che posizione intermedia si trovi il pistone.

Quindi: un segnale digitale mi serve per sapere se una situazione si è verificata oppure no, in inglese questi segnali si chiamano I/O, ossia input/output.

Si possono utilizzare per fare un sacco di cose : si utilizzano nei sensori di temperatura ( sei arrivato a 70 °C ? si o no ? ), nei sensori di posizione , come abbiamo visto prima con l’esempio dei cilindri, nei sensori di livello di un liquido ( e entrata abbastanza acqua ? ) e così via. Sono sensori per così dire un po’ stupidi, mi dicono solo si o no e nient’altro; è per questo motivo che di solito un plc riesce a controllare moltissime entrate o uscite digitali ma un numero solitamente molto più basso di segnali analogici.

Un segnale analogico legge in continuo una determinata situazione e comunica al plc o al computer il variare della situazione. Un segnale  analogico può assumere un numero infinito di valori. Esistono sensori di posizione analogici per cilindri pneumatici: sono come delle barrette che vengono montate sui cilindri e li coprono per l’intera corsa; in questo caso il sensore mi saprà dire esattamente in che posizione si trova il magnete del pistone e quindi in che posizione si trova lo stelo del cilindro.

Sono due cose completamente diverse anche come tipo di alimentazione: di solito i sensori magnetici tradizionali ( digitali ) hanno alimentazione a 24 v cc, mentre un sensore analogico ha una alimentazione 4..20m A o 0…10V, quindi li posso alimentare in corrente o in tensione, sono prodotti completamente diversi. Visto che un segnale analogico mi dà una lettura continua di un determinato valore avrò anche un segnale che mi occupa più spazio nel mio plc, è per questo motivo che solitamente i plc gestiscono una quantità di I/O molto maggiore rispetto alle analogiche.

Spero di essere stato chiaro, altrimenti contattatemi, sarò lieto di potervi aiutare.