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Esperienza e simulazioni

Come affrontare i progetti elettronici


Gli ultimi articoli di g.schgor

pubblicato 9 anni fa, 1.100 visualizzazioni

Proseguendo nell'illustrazione di programmi tipici per le applicazioni dello SCU (vedi precedente), si vuole qui esaminare la possibilità di utilizzare la scheda di valutazione per funzioni tipiche di un PLC. Ovviamente la grande differenza sta nella forma di programmazione: non Ladder(KOP) né AWL, ma direttamente in linguaggio JAVA.

Entriamo subito in argomento con un programma che mostra l'uso delle 3 funzioni logiche fondamentali (NOT, AND,OR) fra 2 variabili (booleane) A e B, fisicamente rappresentate dallo stato degli interruttori d'ingresso RC4 ed RC5:

Come ormai dovrebbe essere noto dalla lettura del precedente articolo, è necessario dichiarare le variabili in gioco nell'apposito spazio del programma Base_SCU_EVB ed incollare nello stesso il testo fra Loop e Fine Loop. Avviando il programma di base, si hanno le accensioni dei LED d'uscita della scheda (RB4, RB5, RB6) in corrispondenza degli stati degli ingressi A e B, in accordo con le rispettive operazioni logiche svolte. Sulla notazione delle funzioni logiche, non resta che prenderne atto ed imparare ad utilizzarle (se i concetti sono chiari, la simbologia non è certo un problema).

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pubblicato 9 anni fa, 3.012 visualizzazioni

Già dall'apparire delle prime interfacce con la porta USB dei personal computer, sono convinto della potenzialità di questa soluzione che permette il colloquio del PC con il mondo fisico esterno. Proprio in questa linea avevo illlustrato qualche anno fa in un minicorso le possibilità di utilizzo del dispositivo USB-6008 della National Instruments, auspicando che anche in Italia venisse prodotto qualche dispositivo del genere (in particolare a costi competitivi per favorirne la diffusione anche in applicazioni hobbistiche).Ho quindi accolto con estremo favore la segnalazione relativa allo sviluppo dello SCU (Switch Control Unit), ampliamente illustrato in recenti articoli [1][2][3].

Rimandando agli articoli citati per i dettagli, riassumo le principali caratteristiche dello SCU: microcontrollore PIC18F14K50 a 20 piedini, preprogrammato per rilevare ingressi sia analogici che digitali e pilotare uscite digitali, in collegamento con la porta USB di un personal computer ed alimentato direttamente da questa.

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pubblicato 9 anni fa, 2.179 visualizzazioni

Una recente richiesta nel Forum riguardava un circuito di generazione di onde "quadre" basato sull'impiego di un amplificatore operazionale. Ritengo utile allargare il discorso per esaminarne più in generale il funzionamento e mostrare possibili variazioni della forma d'onda generata.

Partiamo dallo schema di base di un amplificatore reazionato come il figura:

E' questo un tipico circuito "astabile", nel senso che vi è una continua commutazione fra i valori estremi (saturazione positiva o negativa) dell'uscita, generando quindi un' onda quadra.

Vediamone il funzionamento.

Facendo riferimento alla figura precedente, si osservi che all'ingresso invertente dell'operazionale (V-) viene applicato il segnale dell'uscita attraverso il circuito R1C1, mentre all'altro ingresso (V+) viene applicata metà del segnale dell'uscita (attraverso il partitore R2 ed R3, con R2=R3).

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pubblicato 9 anni fa, 17.325 visualizzazioni

Negli ultimi anni si va diffondendo l'impiego di LED particolari in grado di mutare a piacimento il colore della luce emessa.

Il principio si basa sull'inserimento in uno stesso contenitore di tre singoli LED, ciascuno di un proprio colore e precisamente uno rosso (R,red), uno verde (G,green) ed uno blu (B,blue).

La mescolanza dei tre colori dà luogo ad una luce che dipende dall'intensità di ciascuno dei tre colori originari (vedi la composizione RGB dove sono rappresentati i colori possibili alimentando ciascun Led ad una data corrente oppure a zero).

E' ovvio che variando le singole intensità di corrente si possono poi ottenere tutti i colori dello spettro visibile).

Fisicamente questi prodotti hanno 4 terminali perché è posto in comune l'anodo oppure il catodo dei singoli LED: questa è quindi una prima fondamentale caratteristica che condiziona i circuiti di controllo.

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pubblicato 9 anni fa, 970 visualizzazioni

Sistemando vecchie riviste ho ritrovato un mio articolo di trent'anni fa sulla simulazione che riporta, fra diversi esempi, un semplice ma interessante problema di controllo dinamico.

L'articolo è stato pubblicato sulla rivista dell' ANIE TECNOLOGIE ELETTROTECNICHE nel Marzo 1981 (N.3), il titolo (dato dalla Redazione della rivista) è Simulare per meglio comprendere ed il problema è questo:

data una massa (M) appesa ad una molla con parametro di elasticità Km , in equilibrio statico yen , viene applicata mediante un elettromagnete una forza Fem che porta la massa ad una nuova posizione di equilibrio yef .

Il punto di equilibrio naturale yen della massa appesa è ricavabile considerando le forze in gioco: il peso (cioè [Formula], con g accelerazione di gravità = 9.81m / s2) e la forza antagonista della molla, esprimibile con .

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pubblicato 10 anni fa, 6.263 visualizzazioni

Dopo aver visto gli automatismi basati sul conteggio, possiamo esaminare soluzioni ancor più flessibili, basate sull'uso dei registri a scorrimento , forse più noti con la dizione inglese di shift-registers.

In questi dispositivi infatti, il dato applicato all'ingresso, viene fatto "scorrere" attraverso i vari stadi di cui sono composti, mediante un impulso di clock.

Nei vari stadi si ha perciò la sequenza degli stati presenti all'ingresso in corrispondenza dei singoli impulsi di clock applicati.

Rispetto alle soluzioni con conteggio viste in precedenza, questo permette la contemporaneità del comando di più uscite (anziché di una sola per volta), ampliando quindi le possibilità di controllo.

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pubblicato 10 anni fa, 5.690 visualizzazioni

Le mie prime esperienze lavorative (negli ormai lontani anni cinquanta) sono state presso un'azienda produttrice di centrali telefoniche.

In realtà io non mi occupavo di telefonia, ma di applicazioni collaterali quali gli allora nascenti apparati di telesegnalazione e telecomando, tutti però rigorosamente basati su tecniche elettromeccaniche (il transistor era allora ancora una curiosità di laboratorio !).

D'altra parte, l' automazione telefonica, cioè la commutazione automatica (senza interventi di operatori) dei collegamenti fra telefoni, era allora il massimo esempio di automazione.

Elementi fondamentali di quella tecnologia erano il relè ed il commutatore a passi (o selettore), bene illustrati nel riferimento precedente, che permettevano di trasformare sequenze di impulsi (generati dai disco combinatore dell'apparecchio telefonico) in collegamenti fisici tra l'apparecchio chiamante e quello chiamato.

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pubblicato 10 anni fa, 1.183 visualizzazioni

Il recente articolo sugli allarmi e successive richieste di monitoraggio dell' integrità dei cavi di collegamento, mi hanno fatto ricordare studi (di ormai molti anni fa) su come rendere più sicure le segnalazioni che dai punti più remoti degli impianti convergono verso il centro di controllo.

Mi limiterò a considerare la più semplice forma di segnalazione data dall'apertura o chiusura di un contatto che può indicare sia lo stato di un particolare dell'impianto (es. finecorsa), oppure situazioni di consenso (es. presenza tensione), oppure di allarme (es. antincendio).

Il fatto è che di questi "contatti" in un impianto industriale moderno ce ne possono essere centinaia o addirittura migliaia. Non tutti ovviamente hanno la stessa importanza, ma si capisce che ce ne sono almeno alcuni che sono vitali per la sicurezza dell'impianto stesso.

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pubblicato 10 anni fa, 4.080 visualizzazioni

Questo articolo non ha lo scopo di aiutare gli studenti svogliati ad evitare i calcoli (imparare a svolgerli è una formazione indispensabile !), ma, dopo la scuola, nella pratica progettazione, non avrebbe senso continuare a svolgerli "manualmente", con perdita di tempo e grande possibilità di errori.

Soprattutto nei calcoli di circuiti elettrici in alternata, il ricorso ai numeri complessi costringe a passaggi gravosi per ottenere i risultati finali.

Il ricorso agli attuali mezzi di calcolo, fra cui i programmi di simulazione circuitale, diventa quindi una necessità.

L'approccio alla loro utilizzazione non è però sempre immediato, così come l'interpretazione dei risultati può presentare, almeno inizialmente, qualche difficoltà.

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pubblicato 10 anni fa, 30.392 visualizzazioni

L'NE555 è un circuito integrato che contiene un multivibratore che può essere configurato come monostabile (timer), come astabile (oscillatore) e come bistabile (flip-flop) permettendo la realizzazione di numerosissime applicazioni diverse."

Questa è la definizione data da Wikipedia, che aggiunge anche la data di nascita: 1970, e l'origine del nome: un partitore di 3 resistenze da 5 kΩ che genera i riferimenti interni.

Da quarant'anni questo componente è stato utilizzato infatti nei modi più diversi ed ha avuto una diffusione così vasta che ormai il suo prezzo è dell'ordine di quello di un singolo transistor (0.25 €, IVA compresa).

Ciò spiega la sua popolarità ed il perché si tende sempre più ad utilizzarlo in configurazioni "insolite", cioè che vanno al di là delle normali temporizzazioni, soprattutto nelle applicazioni artigianali dell'elettronica.

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(10 pagine)


Chi sono

g.schgor - profilo

Nome: Giovanni Schgör

Reputation: 54.079 9 12 13

Bio: Laureato nel 1955 in Ingegneria Elettrotecnica, dopo esperienze nelle telesegnalazioni e telecomandi a relè, ho progettato automazioni di impianti con logiche statiche cablate (a transistor). Dal 1970 dirigente responsabile del settore Automazione Industriale di una grande azienda elettromeccanica, con impiego di PLC e calcolatori di processo. In pensione dal 1994, ho sviluppato molti programmi didattici e di simulazione per l'insegnamento della Logica Booleana e dell'Elettronica, sia analogica che digitale. Dal 2004 collaboro al Forum di ElectroYou.

Web: http://nonnog.altervista.org/index.html

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