POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

WYDZIAŁ ORGANIZACJI I ZARZĄDZANIA

Katedra Podstaw Systemów Technicznych

Podstawy automatyzacji

Projekt

Selekcja obiektów

Wykonał: Hubert Skrzypulec

Data: 22.01.2009

Grupa: ZiIP 3.2

Miasto: Zabrze

Opis potrzeby

Projektowane rozwiązanie ma za zadanie odrzucanie zbyt ciężkich paczek w Urzędzie Pocztowym. Kryterium selekcji jest waga paczki. Istotnym czynnikiem jest szybka gotowość urządzenia do podjęcia pracy oraz szybkość i dokładność.

Poszukiwanie rozwiązania oraz kryteria jego doboru

Najprostszym, wydawałoby się, rozwiązaniem jest zlecenie tej pracy człowiekowi. Jednakże, nie spełnia ono podstawowego wymogu – szybkości. W miejscu tym nie rozpatruję kwestii kosztów, która w sposób oczywisty przemawiałaby za powierzeniem tej pracy człowiekowi. Kolejną możliwością jest zastosowanie przenośników hydraulicznych i stacjonarnej wagi, jednak stopień skomplikowania takiej konstrukcji oraz długi czas przygotowania takiego rozwiązania do rozpoczęcia pracy powoduje odrzucenie tej koncepcji.

Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie przenośnika z taśmą modułową, czujnika tensometrycznego zamontowanego pod taśmą, fotokomórki oraz czujnika zamknięcia.

Opis wybranego rozwiązania

Paczki kierowane są na taśmę w odstępach 10 sekundowych. Pod taśmą znajduje się czujnik tensometryczny ustawiony na obciążenie maksymalne 20kg. W przypadku przekroczenia tej wartości wysyłany jest sygnał otwierania bramki, w celu skierowania paczki na inną taśmę. W bramce znajduje się czujnik zamknięcia. Na taśmie drugiej znajduje się czujnik fotoelektryczny, który z kolei wysyła do bramki informację o zamykaniu – paczka minęła bramkę. Jeśli na czujniku pierwszym nie stwierdzono sygnału układ pozostaje bez zmian. Bramka jest domyślnie zamknięta – na czujniku widnieje wartość 1.

Dobór elementów wykonawczych

C1 - Czujnik tensometryczny firmy FLINTEC typu SB6

http://www.masa.com.pl/produkt/cz_flintec.html

Nośność 20, 50, 100, 200 kg

Klasa dokładności GP, C1, C3

Czułość 2 ± 0,002 mV/V

Zasilanie 5... 15 V

Oporność wejściowa/wyjściowa 1106/1000 Ohm

Znamionowy/roboczy zakres temperatur -10... +40⁰C / -40... +80⁰C

Stopień szczelności wg DIN 40.050 IP 68

Wykonanie stal nierdzewna

C2 - Pojemnościowy czujnik zbliżeniowy AC 90-250V model SCPA 25 ZO

http://www.logismarket.pl/sentronik-system/pojemnosciowy-czujnik-zblizeniowy-ac-90-250v/978237140-953231443-p.html

Napięcie zasilania 90-250 V

Max. czestotliwość przełączania 10 Hz

Powtarzalność strefy działania +/- 0,1 mm

Temperatura pracy od -25ºC do +70ºC

C3 - Czujnik fotoelektryczny E3Z – D67

http://www.fotokomorki.com.pl/produkty/e3z.html

Temperatura otoczenia Praca: –25°C do 55°C

Pobór mocy

Nadajnik: 30 mA

Sposób podłączenia Okablowane (standardowo kabel 2 m) lub z konektorem M8

Liniowy aktuator LAM-1A produkcji HIWIN odpowiedzialny za otwieranie i zamykanie bramki.

http://www.wobit.com.pl/produkty/hiwin/aktuatory_liniowe/lam12a.htm

Rysunek LAM-1A

Przenośnik z taśmą modułową AMSORT NT 510 10

http://www.amsort.pl/segmentowe.htm

Rysunek AMSORT NT 510 10

Zasilacz TS-24 firmy TWT Automatyka

Napięcie zasilania 230V AC / 50Hz; -15%/+10%

Napięcie wyjściowe stabilizowane 24V DC

Pobór mocy 10VA

Prąd wyjściowy 400mA (zabezpieczenie przed zwarciem)

Zakres temperatur pracy -20°C - +60°C

Schemat funkcjonalny

Rysunek Schemat funkcjonalny

Przebieg czasowy

Rysunek Przebieg czasowy

Diagram decyzyjny

Rysunek Diagram decyzyjny automatu

Diagram STD

0 1 2 3 4 0

Rysunek Diagram STD

Tablica kolejności łączeń i siatka Karnaugha

Tabela Tablica kolejności łączeń

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
C1	-	+		-
C2	+				-					+
C3	-					+		-
O	-	<	+		>		-
Z	-							<	+ >		-
NSU	2	3	11	10	8	12	4	0	16	18	2

Tablica jest rozwiązywalna.

O = ε(3,11,8)

$$\overset{\overline{}}{O} = \pi\left( 2,10,12,4,0,16,18 \right)$$

Siatki Karnaugha.

Tabela Otwieranie

C3 C2 C1 Z O	000	001	011	010	110	111	101	100
00	0		1	0				0
01	1		1	0				0
11
10	0

Wartość logiczna realizowana przez układ $O = O{\overset{\overline{}}{C}}_{3}{\overset{\overline{}}{C}}_{2} + {\overset{\overline{}}{C}}_{3}C_{1}$

Diagram drabinkowy dla otwierania:

LD O

AND NOT C₃

AND NOT C₂

LD NOT C₃

AND C₁

LD OR

OUT O

Z = ε(0,16)

$$\overset{\overline{}}{Z} = \pi\left( 2,3,11,10,8,12,4,18 \right)$$

Tabela Zamykanie

C3 C2 C1 Z O	000	001	011	010	110	111	101	100
00	1		0	0				0
01	0		0	0				0
11
10	1			0

Wartość logiczna realizowana przez układ ${Z = \overset{\overline{}}{O}\overset{\overline{}}{C}}_{3}{\overset{\overline{}}{C}}_{2}$

Diagram drabinkowy dla zamykania:

Lista instrukcji:

LD NOT O

AND NOT C₃

AND NOT C₂

OUT Z

Diagram drabinkowy i lista instrukcji realizowana przez automat.