Pilotaggio motore CC con PLC

[cerai]

Salve

Vorrei utilizzare l'uscita analogica di un PLC per pilotare un motore in corrente continua o un riscaldatore con caratteristiche 12V 100W.

L'uscita analogica del PLC puo' variare da 0V a 10V ma ha  una corrente di 10mA circa, Quindi devo interporre tra l'uscita del PLC e il 

motorino un amplificatore di corrente . Potreste suggerirmi uno schema elettrico ( il piu' semplice possibile ) per raggiungere tale scopo?

Grazie

[Livio Orsini]

Se guardi nella sezione elettronica generica c'è questa discussione evidenziata e datata. E un ottimo progetto ed è ridotto all'osso.

E sicuramente funzionante devi solo sostituire il tuo riferimento al potenziometro.

 

Però per avere un ragionevole certezza di un risultato favorevole dovresti parti un esame di coscienza per capire se il lavoro è alla tua portata.

Altrimenti è meglio che fai una ricerca in rete tra chi vende schede per il pilotaggio di motori.

[Marco Fornaciari]

Stessa domanda in due sezioni diverse = alla fine stessa risposta!

[Ctec]

Io userei l'uscita PWM del PLC (se ce l'ha) pilotando il carico con un semplicissimo driver a mosfet. Io ne ho fatto uno fino a 6-8A a 24Vdc, proprio per motorini in dc. Con carichi resistivi poi è la morte sua.

[Livio Orsini]

5 ore fa, cerai scrisse:

Vorrei utilizzare l'uscita analogica di un PLC per pilotare un motore in corrente continua o un riscaldatore con caratteristiche 12V 100W

 

Dalla discussione originale la potenza si è dimezzata.

Poi c'è da decidere se il carico è un motore o un resistore: son due carichi parecchio differenti.

[cerai]

Grazie a tutti per le risposte. Aggiungo alcuni dettagli premettendo che conosco bene l'elettronica digitale ma non altrettanto bene l'elettronica analogica..

1 - L'uscita analogica del mio PLC e' lineare ( scheda 6ES7-332-5HB01-0AB0 serie S7-300 )

2 - con questa uscita vorrei realizzare, a scopo didattico, nr. 2 controlli PID uno per la regolazione dei giri di un motorino 12Vcc e l'altro per la regolazione della temperatura di un

      riscaldatore ( 12V 100W) utilizzando, alternativamente, lo stesso Hardware

Non ho problemi a realizzare l'azionamento suggerito da Livio ma mi chiedo se posso utilizzare lo stesso azionamento sia per il PID per il controllo del motorino che per il PID per il controllo del riscaldatore ( penso di si). Inoltre , come mi ha consigliato Livio, sto cercando in rete  una scheda che possa andar bene per il mio scopo, ma , per ora , non sono riuscito a trovarla a costi esigui. Suggerimenti? 

Vi ringrazio ancora per la vostra disponibilita'

[Marco Fornaciari]

L'uscita del PLC non è né lineare nè con curve strane: quell'uscita converte semplicemente un numero su una varilabile del PLC in un segnale analogico:

a) -10/+10 V

b) 0/10 V

c) 0/20 mA

d) 4/20 mA

A seconda di come la si configura sia hardware sia software.

 

La parte di potenza per pilotare dei carichi è una cosa a se  stante: regola la sua uscita in funzione del segnale di riferimento ricevuto.

 

Chi gestisce la varizione del segnale di uscita dal PLC è il programma interno, lì ci si può sbizzarire a piacere, sia usando funzioni già pronte, es. PID, oppure costruendole a proprio gusto e piacere.

 

La parte di potenza può essere un'apparecchiatura:

- lineare

- esponenziale

- con qualsiasi altra curva di risposta.

Va da se che ipl programma del PLC deve essere scritto in maniera adeguata.

 

Se devi fare solo prove a banco, ad esempio con semplice PWM, con nessun controllo, puoi pilotare sia il motore sia le reistenze. Magar i puoi mettere i controlli di:

- massima corrente

- maimina uscita

- massima uscita

- eventualmente le rampe.

 

In rete schemi di PWM pilotati in tensione o corrente nè trovi a trenate, meglio se con ingresso galvanicamente isolato.

In rete di già pronto o trovi qualcosa a livello di Arduino (sicuramente no fa al caso tuo)o per uso industriale (a 12 V di fatto non mi risulta ci sia qualcosa): ma perchè 12 V quando usando il PLC devi usare 24 V.

Visto l'uso didattico, per alimentare il PLC usa un alimentatore che faccia solo e soltanto quello: un collegamento maldestro e CPU e modulo analogico partano per altri lidi.

[cerai]

Ciao Marco , grazie per avermi risposto

Ovviamente imposto l'uscita del PLC in tensione. Alimento il PLC con un alimentatore a 24V . Alimento le schede di I/O del PLC a 12V o 24V a seconda di cio' che devo interfacciare. Poiche' ho dei motorini a 12V utilizzo la 12V per non spendere altri soldi. Una volta collegati i comuni del PLC schede di I/O e scheda di pilotaggio motore vorrei implementare un programma con controllo PID( uno per un controllo di motorino ed un altro per il controllo di un riscaldatore ). Per questo motivo sto cercando schemi  di PWM pilotati con tensione da 0-10V ( che e' poi la massima uscita analogica del PLC ) ma non ne ho trovati adatti al mio scopo. Su ebay ce ne sono molti ma tutti pilotati tramite potenziometro. Ho trovato qualcosa pilotato in tensione ma per applicazioni Arduino e, come ben sai, utilizza un'uscita di pilotaggio da 0-5V  e quindi non adatta al mio scopo

[max.bocca]

Se ha ingresso 0/5V con un partitore 1 a 2 diventa 0/10V.

Dipende da cosa vuoi.

Servo tecnica, robot Italy , strumentazione industriale e soci hanno questi dispositivi.

[Marco Fornaciari]

Intanto le uscite digitali del PLC sono a 24 Vcc o a relè dipende da cosa installi nella configurazione: qualcosa c'è anche a 12  Vcc ma non è lo standard.

La scheda di uscita analogica che intendi usare va alimentata a 24 Vcc.

Quindi con il 12 Vcc non ci fai nulla: dimenticalo, e fai tutto a 24 Vcc, che tra l'altro in comemrcio trovi qualcosa di pronto.

Volendo utilizzare un PLC industriale dimentica anche Arduino e apparecchiature simili.

 

Al posto del potenziomentri si può mettere l'uscita analogica 0/10 V, oppure -10/+10V a seconda dell'apparecchiautura di potenza:

- 0V dell'uscita analogica su 0V-GND presente sull'azionamento e che serve ad alimentare il potenziometro

- uscita V dell'uscita analogica all'ingresso del potenziomentro presente sull'azionamento.

 

Ma in tutta sincerità è meglio che ti fai affiancare da un'esperto ... quello che stai facendo, in teoria e in pratica, fa parte dei fondamentali dell'elettronica, e dell'elettrotecnica ancora prima. Poi viene tutto ciò che coinvolge i PLC.

Stai rischiando di mandare alle ortiche qualche migliaia di €.

Modificato: 1 luglio 2019 da Marco Fornaciari

[cerai]

Sono consapevole che le schede I/O della serie 300 vanno alimentate a 24Vcc . Ma poiche' avevo delle schede rele' a 12VCC e dei sensori a 12Vcc ho provato ad alimentare le schede S321 e S322 con una 12VCC e tutto funziona senza problemi. Ho qualche dubbio a sostituire l'uscita di un potenziometro con l'uscita analogica del PLC perche' per far cio' dovrei essere sicuro che all'ingresso del potenziometro sia presente una tensione a equivalente alla massima tensione dell'uscita analogica del PLC

Inoltre , in base alle mie conoscenze, so che un normale partitore resistivo abbassa la tensione di ingresso ma non la eleva

[cerai]

scusa max.bocca , avevo frainteso. Tu intendi dire che tramite un partitore 1/2 posso alimentare una scheda che ha , come ingresso di regolazione 0-5V con l'uscita analogica del PLC

( 0-10Vcc) . E' una buona idea , grazie

[gabri-z]

Ben tornato a casa... 😀

[cerai]

grazie gabri- z . Sembra davvero di essere a ...casa...in famiglia con molte persone competenti e ...sempre disponibili a dare una mano. Tira...una buona aria

[Marco Fornaciari]

Da decenni, in tutti gli azionamenti industriali, il riferimento per pilotare la parte di potenza è previsto con:

- riferimento in tensione -10/+10 V per doppio senso di rotazione, 0/10V per unico senso di rotazione o inversione con segnale digitale

- 4/20 mA come sopra, i casi di -20/+20 mA sono rarissimi.

Il 0/20 mA è in disuso da decenni in quanto troppo sensibile ai disturbi.

 

Il riferimento in tensione si può avere in due modi:

- potenziometro alimentato direttamente dall'azionamento -10/+10 V per doppio senso di rotazione, 0/10V per unico senso di rotazione

- da tensione esterna mettendo in comune lo 0V.

Nei manuali degli azionamenti c'è tutto: schemi, impostazioni, istruzioni.

 

I collegamenti indicati si fanno da sempre.

 

Attento che a 12V quelle schede hanno funzionamenti anomali, lo sai solo quando tutto è collegato e funziona il relativo programma nel PLC.

In ogni caso la tensione in uscita dalla schede analogica la si può sempre limitare in due modi:

- da programma, limitando il valore numerico

- da configurazione impostando -5/+5V, oppure, 0/5V, dove possibile.

 

[cerai]

grazie Marco per i tuoi preziosi consigli. 

[Livio Orsini]

6 ore fa, Marco Fornaciari scrisse:

Il 0/20 mA è in disuso da decenni in quanto troppo sensibile ai disturbi.

 

Lo 0/20mA ha la medesima immunità del 4mA-20mA, anzi ad onor del vero ne ha un poco di più avendo una scala espansa del 20% rispetto al 4-20.

Anche l'impedenza di chiusura deve essere identica pa pari condizioni di utilizzo.

L'unica differenza è che quei 4mA di base servivano per alimentare la strumentaziano, essendo un protocollo elettrico nato per uso strumentistico.

Come ricaduta tecnologica il 4mA ti assicura che il segnale sia 0 perchè nullo e non per apertura della linea. Questo fa si che venga ancora preferito anche se non c'è più lanecessità di alimentare gli strumenti. Si perde un 20% di risoluzione in favore di una maggiore affidabilità