Pàgina d'inici

"Aquesta pàgina està en construcció, pròximament afegirem més continguts"

A partir de l’ expressions algèbriques, realitzarem el programa d’automatització amb tècnica programada mitjançant un petit auòmat ZEN.

Recordem els dos models de control: control combinacional i seqüencial.

 

Control combinacional:

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

·         Funcions de control combinacional:                              

 
  
 
 

 


·         Entrades/sortides:

                 SE = Sensor esquerre = I0.

                 SD = Sensor dret = I1.

 

                 ME = Motor esquerre = Q0.

                 MD = Motor dret = Q1.

 

·         Programació ZEN:

 

 


 

Control seqüencial:

 
 
 

 

 


 

 

·         Funcions de control seqüencial:                         

   
 
 
  
 

 

 

 

 


·         Entrades/sortides:

                 SE = Sensor esquerre = I0.

                 SD = Sensor dret = I1.

 

                 ME = Motor esquerre = Q0.

                 MD = Motor dret = Q1.

 

·         Programació ZEN:

 

 

Connexió autòmat ZEN:

 

 

 

Servomotor:



Quan abordem la construcció d’aquest model de robot seguidor realitzat amb un PLC de tipus industrial, ens trobem davant d’alguns inconvenients pràctics que es pretenen solucionar amb la pràctica proposada:

 ·         Preu elevat dels sensors industrials. Existeixen múltiples models de sensors òptics de reflexió, similars al proposat anteriorment, amb l’inconvenient en tots els casos de presentar un cost econòmic possiblement massa elevat per a la utilització per part dels estudiants als seus prototips.

 

·         Pes excessiu del robot generat per la utilització d’un nombre de piles elevat per tal d’aconseguir els 12 o 24 v que requereix la alimentació que requereixen aquests PLC’s. Es podrien utilitzar bateries de valor elevat, com per exemple les clàssiques de 9 V, però no donarien prou intensitat per fer anar els motors. La opció d’utilització de piles de 1,5V, implica  com s’ha dit, un pes excessiu del model.

 

Construcció de la doble fotocèl·lula PNP.

 

Per tal de fer que la construcció del prototip no comporti una despesa massa elevada,  es proposa la construcció d’un doble sensor de reflexió amb sortida positiva ( tipus PNP) , que amb uns pocs components , ens permetrà dur a terme la maqueta d’aquest robot.

Tal com es mostra a l’esquema adjunt,  el circuit s’alimenta entre 12 i 24 volts de corrent continu, i ens lliura a la sortida un senyal positiuper les sortides Sd o Sequan es produeix la detecció de la línia per part del sensor dret o sensor esquerrerespectivament.

El circuit utilitza dos sensors de baix cost del tipus CNY70 . La resistència R1 s’utilitza per a aconseguir als leds emissors dels sensors una intensitat adequada ( al voltant dels 20 ma, aproximadament) .

Donat que el sensor dona una sortida NPN, i que a més lliura una intensitat relativament baixa, al circuit, es fa que el col·lector del fototransistor del CNY70 exciti la base d’un transistor tipus PNP, el BC327, capaç de donar corrent suficient per a alimentar les entrades del PLC.

 

Les resistències R3 i R2, s’utilitzen únicament per tal de reduir la sensibilitat del sensor. Un valor més baix que el indicat, farà que aquesta baixi. Pel contrari, si augmentem el seu valor per sobre de l’indicat, podrem fer que el sensor sigui més sensible al llum, arribant a detectar fins i tot la llum ambient.

 

 

Alhora de muntar els components a la placa del circuit imprès, cal observar la correcta ubicació i polarització tant dels sensors com dels transistors.

Cal tenir una especial cura alhora de realitzar les soldadures dels sensors, ja que estan fabricats per material semiconductor i son especialment sensibles a l’excés d’escalfor.

 

 

 


Tal com mostra la figura, soldarem el connector de 4 pins destinat a ubicar els fils de connexió amb el PLC a la cara de soldadures del circuit imprès, per tal que aquest no molesti un cop instal·lat al robot.

 

Recordem que els CNY70 , disposen de leds emissor d’infrarojos , i per tant d’una radiació lluminosa no visibleper a l’ull humà.

Tot i això, es pot comprovar el seu bon funcionament enfocant-los amb una màquina de fotografiar digital o la càmera d’un telèfon mòbil, ja que els seus CCD ( sensors d’imatge ) si que son sensibles a aquesta radiació.

 


Construcció del circuït d’alimentació i sortides.

Per tal de solucionar  el problema de l’excés de pes provocat per la necessitat de varies bateries per aconseguir els 12 o 24 Volts necessaris per tal d’alimentar el PLC, es proposa un petit circuit,  destinat a lliurar aquest valors d’alimentació a partir d’un pack de piles de valor comprés entre 5 i 9,7 V.

 

Aquesta funció, s’aconsegueix amb la utilització del circuit integrat híbridTEL2 – 0522, que fa la funció de convertidor DC/DC.

Aquest circuit integrat, del fabricant TRACO POWER , s’alimenta en un rang de tensió entre 4,5 i 9 V, disposant de tres terminals de sortida : +12V, 0 V, i -12 V, lliurant un corrent màxim de fins a 80 ma, suficient per alimentar el PLC ZEN o LOGO!


 

Al circuit, podem apreciar que justament desprès de d’interruptor d’alimentació, que s’ha instal·lat el diode D2, destinat a protegir els components contar inversions de polaritat.

El diode led D1 , en sèrie amb la resistència limitadora R4, monitoritza la existència de tensió a l’entrada del circuit.

Finalment, es pot observar que s’ha dissenyat la placa de tal forma que aquesta pugui anar directament connectada a les sortides Q2-Q3 del ZEN o les Q3-Q4 del LOGO  d’una banda, i als motors dret i esquerre del robot d’altra banda, minimitzant d’aquesta forma el cablejat necessari.


Circuit imprès 

A continuació es mostra el circuit imprès proposat per a aquesta aplicació.

Podem observar que aquest consta de dues parts: En primer lloc una petita placa destinada a la realització d’un doble sensor fotoelèctric de reflexió amb sortida PNP , i en segon lloc la placa destinada al circuït d’alimentació i sortides.

    COMPONENTS                        SOLDADURES


Mecànica

 

A títol d’exemple, a continuació es mostren algunes imatges de la construcció mecànica d’aquest model de robots.

Es pot observar que es possible aconseguir unes dimensions bastant reduïdes. També podem apreciar la possibilitat d’elaboració del projecte amb més d’un model de PLC

 


 XASSÍS

ROBOT AMB ZEN


ACOBLAMENT SORTIDES A LOGO


Llistat de material

COMPONENT

REFERÈNCIA

Quantitat

SENSOR OPTO REFLEXION

CNY70

2

PORTAPILES  AMB FILS  4 ELEMENS 1,5v AMB FIL

PP231

1

TRANSISTOR

BC327

2

RESISTÈNCIA 1/4

100k

2

RESISTÈNCIA 1/4

1K

2

DIODE

1N4004

1

CONVERTIDOR DC/DC TRACOPOWER 6- +/- 12v 2w *

TEL-2-0522

1

DIODE LED 5 MM

 VERMELL

1

COMMUTADOR MINIATURA RECTO PALANCA 2POS

IT 0115

1

TIRES PIN MASCLE 2,54MM

C03045

0,3

TIRES PIN MASCLE 2,54MM

CO3040

0,2

TIRES PIN FEMELLA 2,54 MM

CO3090

0,2

Totes les referències de ondaradio www.ondaradio.es excepte TEL 2-0522 dewww.amidata.es