Licenta Finala 1 [309535]

UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” DIN SIBIU

FACULTATEA DE INGINERIE

DEPARTAMENTUL DE MASINI SI ECHIPAMENTE INDUSTRIALE

PROIECT DE DIPLOMĂ

Conducator științific : Prof.univ.dr.ing. Laurean BOGDAN

Îndrumător : Prof.univ.dr.ing. Laurean BOGDAN

Absolvent: [anonimizat], 2017 –

UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” DIN SIBIU

FACULTATEA DE INGINERIE

DEPARTAMENTUL DE MASINI SI ECHIPAMENTE INDUSTRIALE

SISTEM DE TRANSFER CU SELECTAREA PIESELOR

Conducator științific: Prof.univ.dr.ing. Laurean BOGDAN

Îndrumător: Prof.univ.dr.ing. Laurean BOGDAN

Absolvent: [anonimizat], 2017 –

Cuprins

CAPITOLUL 1 5

INTRODUCERE 5

CAPITOLUL 2 10

SISTEME DE TRANSFER 10

2.1. Sisteme liniare de transfer 10

2.2. Acționarea sistemelor de transfer 15

2.2.1. Acționarea cu MCC 15

2.2.2. [anonimizat] 19

2.3. Comanda prin microcontroler a sistemelor de transfer 20

2.3.1. Programarea microcontrolerelor 21

2.4. Senzori și traductoare 22

2.5. Concluzii 41

CAPITOLUL 3 41

PROIECTAREA UNUI SISTEM DE TRANSFER CU SELECTARE PIESELOR ÎN FUNCȚIE DE CULORI 41

3.1. Proiectarea structurii mecanice 41

3.2. Proiectarea cinematicii 42

Dimensionarea benzii 44

Dimensionarea rolelor 45

Puterea necesară acționării 47

Alegerea motorului electric 48

Alegerea rulmentilor 48

3.3. Proiectarea hardware 49

3.3.1. Circuitulul de forță și comandă 63

3.4. Programarea sistemului 63

CAPITOLUL 4 63

Aplicații și experimente 63

CAPITOLUL 5 63

Concluzii finale și contribuții 63

Bibliografia 63

CAPITOLUL 1

[anonimizat]:

Realizarea unui studiu asupra sistemelor de transfer

Implementarea unor aplicații cu un sistem de transfer

În lucrarea de licență “Sistem de transfer cu selectarea pieselor” [anonimizat] a circuitelor electronice și pătrunderii lor în toate echipamentele și sistemele mecatronice.

Conceptul de mecatronică

Mecatronica este rezultatul evoluției firesti în dezvoltarea tehnologicǎ. [anonimizat] a [anonimizat].

Termenul "mecatronica" a fost utilizat pentru prima dată in anul 1975 [anonimizat] o prescurtare a [anonimizat]-Informatică.

[anonimizat] a fost inteleasă ca o completare a componentelor mecanicii de precizie.[anonimizat]-a schimbat sensul și și-a extins aria de definiție: mecatronica a [anonimizat], electronicii și informaticii. [anonimizat].

Mecatronica s-a născut ca tehnologie și a devenit filosofie care s-a răspandit în intreaga lume. [anonimizat]: știința masinilor inteligente.

[anonimizat] o sferă interdisciplinară a stiinței și tehnicii care se ocupă in general de problemele mecanicii, electronicii si informaticii. Totuși, în ea sunt incluse mai multe domenii, care formează baza mecatronicii și care acoperă multe discipline cunoscute, cum ar fi: electrotehnica, energetica, tehnica microprocesarii informatiei, tehnica reglarii și altele.

În esență, o mașină inteligentă, numită și sistem mecatronic, include un ansamblu de 4 tipuri de sisteme interconectate:

1. Sistemul mecanic, format din lanțuri cinematice, ale căror mișcare trebuie controlată;

2. Sistemul senzorial,care percepe informația externă sau internă sistemului mecatronic;

3. Sistemul de comandă și control, care procesează informațiile primite de la sistemul senzorial și le transmite sistemului de acționare;

4. Sistemul de acționare, ce pune în mișcare sistemul mecanic, conform informațiilor procesate.

Cele 4 sisteme asigură funcțiile de bază ale unei mașini inteligente: transmiterea de mișcare sau putere, percepția, cunoașterea și execuția.

Figura 1. Mecatronica

Prima universitate care pregătește ingineri în acest domeniu a apărut, cum era și firesc, în Japonia. În Europa prima promoție de ingineri cu diplomă de mecatroniști a apărut în Anglia în anul 1989. În prezent, pretutindeni în lume, mecatronica are o puternică dezvoltare. Ea reprezintă răspunsul la revoluția informatică, ce a produs și produce încă saltul de la societatea avansat industrializată la societatea informatizată. După cum piața o demonstrează, produsele mecatronice, cu o valoare adăugată ce le conferă un înalt grad de rentabilitate, cu o cerere în continuă creștere, reprezintă pentru domeniul mecanic un nou nivel de dezvoltare, care, odată atins, dă un suport solid pentru o dezvoltare economică durabilă. Practic se poate aprecia că societatea avansat informatizată în industrie este implementată de mecatronică, ceea ce pentru domeniul mecanic reprezintă un absolut necesar stadiu de dezvoltare. Pe de altă parte electronica (în special microelectronica) și informatica au un suport puternic de dezvoltare în produsele industriale, găsind un câmp vast de aplicabilitate, ce le rezolvă o oarecare saturație ce s-a atins în interiorul propriilor domenii.

Mecatronica este rezultatul evoluției firești în dezvoltarea tehnologică.Tehnologia electronică a stimulat această evoluție. Dezvoltarea microelectronicii a permis integrarea electromecanică. În următoarea etapă, prin integrarea microprocesoarelor în structura electromecanică, acestea devin inteligente și, astfel s-a ajuns la mecatronică.

În alte domenii ale tehnicii poate să fie observată integrarea dintre sistemele mecanice și electronică, integrare care s-a accentuat în special după anul 1980. Aceste sisteme s-au transformat din sisteme electromecanice,formate din componente mecanice și electrice distincte,integrate cu senzori,actuatori,microelectronică digitală

Actuatorii reprezintă “mușchii” sistemelor mecatronice care primesc instrucțiuni de comandă și produc modificări în sistemul fizicprin generare de forță, mișcare, căldură, debit etc. Deoarece pentru acționarea actuatorilor este nevoie de o energie suplimentară, aceste sisteme se mai numesc și sisteme mecatronice.

Senzorul este un dispozitiv care atunci când este expus unui fenomen fizic produce un semnal de ieșire proporțional.

Elemente de robotică

Primele cercetări în domeniul roboticii au fost inițiate la începutul anilor '60. După un avânt substanțial al aplicațiilor roboticii în domeniul industrial, cu precădere în industria automobilelor,la începutul anilor 90 s-au conturat mai multe aplicații in mai multe domenii neindustriale.

Sistemele flexibile de manipulare (roboții industriali) sunt mașini productive destinate manipulării automate a obiectelor cu ajutorul unor dispozitive proiectate corespunzător care pot fi programate pe un număr de axe de mișcare, în funcție de orientarea, pozițiași ordinea operațiilor.

Roboții pot fi, de asemenea, considerați ca fiind sisteme cu comanda axelor distribuită, ca o combinație de roboți cu șase axe și suporți basculanți sau rotitori, pentru aplicații de sudare, sau manipulatoare formate din mai multe brațe articulate și roboți de cooperare. La roboții industriali de ultima generație se folosesc în mod curent acționările electrice, hidraulice și pneumatice.

În anul 2000 s-au pus în funcțiune 98.700 unități de roboți, numărul total ajungâd la 749.800 de unitățiStatisticile privind tipurile de roboți arată sugestiv creșteri importante ale numărului roboților care răspund unor aplicații neindustriale

Sistemele de transfer sunt utilizate în majoritatea cazurilor în fluxurile tehnologice deoarece permit transferul rapid și eficient de-a lungul unei instalații pentru o mare varietate de materiale sau produse.

Sistemele de transfer cu selectarea pieselor sunt utilizate în mod obișnuit în multe industrii, cum ar fi:

Industria auto

Industria lemnului

Industria hârtiei

Industria textilă

Industria manipulării materialelor de diferite tipuri

Industria alimentară

Industria minieră

Automatizarea este o ramură a tehnicii, al cărei scop este ca mașinile și instalațiile să lucreze automat, cu alte cuvinete independente fără ajutorul uman.

Cu cât acest țel este realizat mai optimal, cu atât este mai ridicat gradul de automatizare. În instalațiile automatizate operatorul uman preia sarcini de supraveghere, de aprovizionare cu material, de transport a produselor finite, de întreținere și alte activități similare. Noile realizări ale electrotehnicii (microprocesoare) accelerează hotărâtor procesele de automatizare.

Pe lângă protejarea forței de muncă umane de activități grele și monotone, automatizarea ridică calitatea produselor precum și productivitatea proceselor cu o reducere corespunzătoare a costurilor pentru resursele umane folosite.

Proiectarea sistemelor de transport se face în funcție de necesitățile clientului, mai exact în funcție de mediul în care o să fie utilizat sistemul de transport, de sarcinile care trebuie să le îndeplinească acestă și în funcție de materialele transportate.

În sistemul de fabricație se realizează proiectarea proceselor de fabricație și a succesiunilor de operații, necesare pentru a fabrica produsul așa cum a fost proiectat. Într-o abordare sintetică, realizarea unui sistem de fabricație cuprinde procese de planificare, de implementare și de ținere sub control. În procesul de planificare trebuie luate în considerare: potențialul pieței pentru produs, proiectarea produsului, procesele de producție care vor fi folosite, facilități, echipamente și materiale necesare pentru producție. În procesul de implementare, aceste resurse sunt aprovizionate și introduse astfel încât producția poate începe. Faza de implementare are loc împreună cu ținerea sub control, fiindcă sistemul de fabricație trebuie să fie ținut sub control și managerizat atât în timpul implementării cât și al producției.

Sistemul de fabricație poate fi considerat ca un grup independent de sub-sisteme, fiecare subsistem efectuând o funcție distinctă. Aceste subsisteme sunt intercorelate și trebuie să fie integrate astfel încât să se realizeze obiectivul de producere a bunurilor. Când este considerat ca o serie de procese reunite, sistemul de fabricație poate fi caracterizat prin fluxurile de materiale, energie și informații în procese: fluxuri fizice de materiale, de produse în stadii intermediare de fabricare (în curs de realizare) și produse finite; fluxuri de energie care se consumă pentru transformarea obiectelor muncii; fluxuri de informații și manipularea documentelor ce conțin date asupra formei, tehnologiei și desfășurării în timp a proceselor.

Sistemele de transfer cu selectare a pieselor se pot clasifica după următoarele criterii:

a) Dupa pozitia și forma traseului:

– Pe sol (liniar, dreptunghi, cerc)

– Suspendate (pod rulant, transportor automat)

b) Dupa forța de acționare:

– Electrică

– Hidraulică

– Pneumatic

– Gravitațional

c) Dupa modalitatea de acționare:

– Cu acționare continuă ( transportor cu banda, cu plăci, cu lanț)

– Cu acționare discontinuă (pod rulant, manipulator, robot)

d) Dupa direcție:

– Orizontală

– Verticală

e) Dupa felul legăturii:

– Rigidă

– Flexibilă.

Pentru studiul experimental, am realizat un stand didactic, care permite studiul asupra unui sistem de transfer cu selectarea pieselor în funcție de culoarea acestora și este destinat utilizării în laboratoarele de mecatronică, mașini-unelte și electromecanică.

Prin realizarea standului didactic, imi propun sa demonstrez următoarele obiective:

– Realizarea unui studiu legat de sistemele de transfer cu selectarea pieselor

– Configurarea unui stand de transfer care să simuleze aplicații practice

– Proiectarea unei plăci de baza care să comande echipamentele utilizate.

Standul va cuprinde o placă de bază în care elementul principal este un microcontroller arduino care permite comanda echipamentelor utilizate, o bandă transportoare acționată de un motor de curent continuu,un transformator coborator de tensiune, o sursa de tensiune, suporturi pentru senzorii optici, inductivi și ultravioleți, butoane de comandă,suport pentru traductorul de culoare și piesele necesare experimentului.

În plus, lucrarea de licență va conține și schema electrică pentru întregul stand.

CAPITOLUL 2

SISTEME DE TRANSFER

Instalațiile pentru transport continuu asigura transportul unui flux continuu de materiale de diferite tipuri,de la un punct la un alt punct situat pe același nivel sau la nivel diferit.Ele poarta numele de transportoare.

2.1. Sisteme liniare de transfer

Transportorul cu bandă

Transportoarele cu bandă se utilizează pentru transportul pe orizontală sau pe direcție înclinată față de orizontală cu un unghi de 5-25o atât a sarcinilor vărsate cat și a sarcinilor în bucați. De asemenea traseul pe care lucrează transportorul poate fí combinat, fiind format din zone orizontale, zone înclinate, unite între ele cu zone curbe.

Ținând seama de rezistența benzilor, lungimea maximă a transportoarelor cu bandă
s-a limitat la 250-300 m. În cazul in care sarcina trebuie să fíe transportată pe distante mai mari, se utilizează o instalație de transport compusă din mai multe transportoare care se alimentează în serie. In cazul transportoarelor înclinate, unghiul de înclinare al benzii se ia in funcție de proprietățile sarcinilor transportate, de unghiul de frecare al materialului transportat cu banda, de mărimea unghiului de taluz natural, de viteza de transport și de modul de alimentare al transportului.

Se recomandă ca unghiul de înclinare al benzii să fie cu 10-15o mai mic decât unghiul de frecare al materialului cu banda, pentru a se evita alunecarea materialului în timpul transportului, datorită șocurilor.

Se compune dintr-o bandă continuă 1, înfășurată pe două tambure, din care tamburul 2 este de acționare, fiind pus în mișcare de un motor electric prin intermediul unui reductor sau transmisiei prin curele trapezoidale. Tamburul de acționare este amplasat în fața, la pâlnia de descarcăre, în direcția de transport a benzii. Tamburul de întindere 3 este antrenat de bandă și el are rolul de întindere a benzii.

Întinderea benzii prin intermediul tamburului 3 se face cu ajutorul dispozitivului de întindere 4 compus dintr-un cărucior cu patru roți ce se deplasează pe un schelet metalic sub acțiunea greutăților 5. Acest lucru se poate obține și cu două tije filetate.

Banda 7 este sustinuță de rolele 8 pe toată lungimea ei, fiind dispuse mai des sub partea purtatoare 6 pentru. a înlatura deformarea acesteia sub greutatea încărcăturii.

Tot sistemul este susținut pe o construcție metalică 9 din profile de oțel.

Partea purtătoare (activă) poate fi plană sau în formă de jgheab, având rolele 10 înclinate pe ambele laturi.

Materialul 13 este încărcat pe banda cu ajutorul unei pâlnii de alimentare 12 ce poate fi fixă sau mobilă, în funcție de locul de alimentare.

Descarcărea se poate face fix la capatul benzii prin pâlnia de descărcare 11, sau la diferite puncte lateral, cu opritoare de forma unor lame metalice dispuse înclinat față de direcția de înaintare a benzii sau a cărucioarelor de descărcare cu pâlnie.

Materialele ce aderă pe banda sunt îndepărtate la intervale de timp sau continuu cu dispozitive de curțare.

Transportoarele cu bandă pot fi fixe în procesele continue sau mobile, așezate pe roți, putând fi deplasate de la un loc de încărcare la altul.Materialul solid transportat cu ajutorul benzilor transportoare poate fi ambalat în saci, baloturi, lăzi, butoaie sau vărsat sub formă de pulbere,granule,bulgări.

Figura 2. Transportor cu bandă

În funcție de caracteristicile fizico-chimice ale materialelor care se transportă, se folosesc benzi din:

-țesătura de cânepă sau bumbac, folosite pentru materiale solide uscate, fără muchii și la temperaturi sub 80°C cu rezistente la rupere de maximum 40MPa;

– țesături din păr de cămilă rezistente la materialele îmbibate în acizi, dar care nu suportă materialele calde;

– pânza cauciucată și cauciuc cu inserții, fiind cele mai utilizate, care sunt mult mai rezistente la umiditate, dar la care temperatura materialului transportat nu trebuie să depașească 65°C;

– plăci sau banda din oțel laminat, care se utilizează pentru materialele fierbinți și umede

( = 120…150 MPa).

Transportul pe bandă se face atât pe orizontală cât și înclinat, până la 26°,înclinația fiind în funcție de coeficientui de frecare dintre materialul transportat și bandă. La înclinații mai mari ale benzii se prevăd nervuri pentru a împiedica alunecarea materialului solid transportat, lungimea transportorului fiind limitată.

Sisteme rotative

Transportorul elicoidal cu melc

Este format dintr-o carcasă inchisă 1 cu secțiunea transversală în formă de U, în care un melc 2 se rotește cu o turație mică (fig.2).

Melcul se compune dintr-o suprafață elicoidală, de construcție sudată (executată din tablă) sau turnată din fontă sau oțel și fixat pe arborele 3. Arborele se sprijină în lagărele radiale de capăt 4 și 5 și în lagărul intermediar 6. La transportoarele man, arborele se execută din mai multe bucăți legate prin manșoane cu filet, sau asamblate pe con, cu asigurări severe contradesfacerii.

Figura 3. Transport elicoidal

Acțonarea melcului se face prin angrenajul conic 7 și transmisie prin curele de la motorul electric 8, obținându-se la axul melcului turații de 20…250rot/min.

Lagărele arborelui sunt lagăre de alunecare echipate cu bucșe din material antifricțiune sau fontă nodulară.

Alimentarea transportorului se face cu dozatoare (alimentateare) prin pâlnia 9. Dacă acestea lipsesc și transportorul este alimentat direct din siloz, o porțune din capătul melcului transportor are diametrul sau pasul mai mic pentru a se evita înfundarea transportorului. Descărcarea se face prin pâlnia 10 sau prin debordarea peste marginea jgheabului, dacă transportorul este de construcție deschisă. Uniformizarea mișcării de rotație a melcului se realizează cu ajutorul unui volant 12.

Materialul de granulație mică sau sub formă de pastă este împins de-a lungul jgheabului de către elicea fixată pe arborele 3 acționat de motorul electric 8, prin intermediul unui reductor 11 (sau curele trapezoidale) și roti dințate 7. Alimentarea cu material se face prin pâlnia 9, iar evacuarea se face pe la capătul opus-prin pâlnia de descărcare 10.

Materialele pentru execuția transportorului elicoidal sunt: tabla de oțel pentru jgheab și elice, țeava sau laminate de oțel de secțiune circulară sau pătrată pentru arborele elicei. În figura.4 sunt indicate câteva tipuri constructive ale elicei transportoare.

Figura 4. Constructia melcului

În funcție de lungimea transportorului, atât cuva cât și arborele și elicea se execută dintr-o singură buclă sau mai multe, care se asamblează între ele prin sudură sau flanșe.

Transportul materialului se poate face în plan orizontal sau înclinat (până la 20°), pe distanțe relativ mici de 30.. .40 m.

Aceste transportoare prezintă avantajul unei construcții simple, deservite usoar și sigur, pot fi închise etanș evitându-se pierderile de material si impurificarea atmosferei. Ca dezavantaj se menționează consumul mare de energie datorită frecărilor interioare dintre elice, material și jgheab. Se uzează rapid jgheabul și elicea, iar materialul se mărunțește.

2.2. Acționarea sistemelor de transfer

2.2.1. Acționarea cu MCC

În ultimul timp motoarele de curent continuu au revenit în actualitate, deși motorul asincron este folosit în circa 95% din sistemele de acționare electromecanică. Această revenire se datorează avantajelor oferite de motorul de curent continuu prin caracteristica mecanică naturală liniară și suficient de rigidă, precum și a progreselor realizate în domeniul mutatoarelor cu comutație naturală și forțată.

Figura 5. Schemele electrice ale motoarelor de curent continuu

a) – cu excitație în derivație ; b) – cu excitație serie ; c) – cu excitație mixtă ;

PC – poli auxiliari, IC – înfășurare de compensație; Exd – înfășurare de excitație, derivație.

Exs – înfășurare de excitație serie ; Rp – reostate de excitație, respectiv de pornire.

În figura 5 sunt indicate schemele electrice ale motoarelor de curent continuu cu excitație derivație (separată), serie și mixtă.

Motorul de curent continuu cu excitație în derivație Schema de conexiune a acestui motor, prevăzut cu excitație derivație sau separată (independentă) este indicată în figura 6.

Figura 6. Schema mașinii compensate cu excitație independentă

– circuitele electrice ;

–schema electrică echivalentă rotorică ; 1 – poli principali ;2 – poli auxiliari ; 3 – înfășurare de compensație.

Figura 7. Caracteristica mecanică naturală a motorului de curent continuu cu excitație independentă

1 – caracteristica compensată ; 2 – caracteristica insuficient compensată .

Din schema echivalentă a motorului rezultă:

V = kΦΩ + RaI

unde constanta electrică k este :

k=

în care:

p este numărul de perechi de poli, N – numărul total de conductoare pe periferia mașinii, a – numărul de căi de curent, Φ – fluxul considerat constant la curentul de excitatie Ie constant, I – curentul rotoric, Ω- viteza rotorică și Ra- rezistența înfășurării rotorice.

În cazul Φ = const, se poate scrie kΦ = K, unde K este denumită constanta electromagnetică a mașinii.

Momentul electromagnetic al mașinii este proporțional cu curentul rotoric:

M = kΦI = KI

Pornirea motoarelor de curent continuu se face manual sau prin comandă automată, prin controlul uneia din mărimile care pot fi măsurate și care variază în acest interval: curent, viteză, timp.

Figura 7. Comanda pornirii motorului de curent continuu cu excitație
independentă în funcție de viteză cu relee de tensiune

Se pezintă în figura 7 schema de forță și de comandă în funcție de viteză. Vitezele Ω1 , Ω2 , Ω3 indicate în diagramă sunt proporționale cu tensiunile electromotoare e1 = KΩi , i =1, 2, 3, tensiuni care pot fi evidențiate de releele de tensiune d1, d2 și d3, care anclanșează la atingerea acestor nivele. Se apasă pe butonul b1, contactorul c închide contactele principale 1c și 2c din circuitul rotoric și mașina pornește. La atingerea vitezei Ω1 anclanșează d1 și astfel contactorul c1 anclanșează și scurtcircuitează prin contactul său 1d1 tronsonul R3 al reostatului, ș.a.m.d. Releele termice d4 și d5 au rol de protecție la suprasarcină.

Motorul de curent continuu cu excitație serie La acest motor înfășurarea rotorică este în serie cu înfășurarea de excitație, (figura. 8).

Ca urmare a fenomenului de saturare magnetică, nu este posibil studiul analitic al caracteristicilor mecanice. Aceste caracteristici sunt prezentate în cataloage pentru fiecare serie de motoare sub formă de caracteristici raportate care indică dapendența dintre viteza de rotație, puterea și randamentul mașinii în funcție de cuplul de sarcină sau de curentul absorbit de la rețea. În figura 2.16 sunt date caracteristicile universale ale unui tip constructiv de mașină de curent continuu cu excitație serie constând din:

– viteza relativăν = Ω/ΩN = f (i), unde i = I / IN ; cuplul redus m = f (i), puterea redusă π = P/PN = f (i)

– randamentul redus η/ηN = f (i).

Formal, caracteristica mecanică este identică cu cea a motorului de curent continuu derivație, cu observația că mărimea K = k Φ nu mai este o constantă.

O proprietate esențială a motorului serie constă în aceea că funcționează la putere constantă, astfel că nu există posibilitatea de supraîncărcare, motorul serie fiind autoreglator.

Pornirea motorului de curent continuu serie se realizează utilizând trepte de rezistențe conectate în serie cu circuitul rotoric, ca și la motorul derivația.

2.2.2. Acționare cu Servo-Motor

Acționarea electrică ocupă principalul loc în acționarea roboților industriali.Acest lucru este explicabil prin multitudinea facilităților oferite de acest tip de acționare.

Servomotorul de curent continuu este la ora actuală pe primul loc în „topul” servomotoarelor din robotică. Principalele inconveniente privind utilizarea acestui servomotor se referă la greutatea relativ ridicată a acestuia raportat la puterea dezvoltată.

Masa servomotorului nu poate fi redusă peste o anumită treaptă deoarece carcasa, care este componenta preponderentă la masa servomotorului modern, joacă un rol esențial în închiderea fluxului magnetic.

Condițiile de pornire ale servomotorului de curent continuu pot avea un puternic efect negativ în buna funcționare a acestuia. Un curent prea mare poate influența producerea diverselor avarii:

• distrugerea izolației înfăsurărilor masinilor si aparatelor de comandă si măsură,

datorită căldurii ce se degajă;

• comutație necorespunzătoare, cu posibilitatea apariției focului circular;

• solicitarea mare a periilor;

• solicitarea lipiturilor la conductoarele înfăsurărilor;

• solicitarea conductoarelor de alimentare;

• cupluri mari, care pot produce deteriorări mecanice.

Pornirea prin conectare directă la rețea este cel mai simplu procedeu și economic ca investiție sub aspectul aparatajului utilizat. Curentul de pornire ia însă

valori ridicate. La pornirea în gol curentul are valori cuprinse în intervalul:

iar timpul de pornire 0,1 … 0,3 s. La pornirea în sarcină curentul de pornire este cu aproximativ 15-35 % mai mare. Din acest motiv acest procedeu se aplică destul de rar

în practică si numai la masini de putere mică.

2.3. Comanda prin microcontroler a sistemelor de transfer

Ce este un microcontroler ?

La modul general un controler este o structură electronică destinată controlului unui proces sau a unei caracteristici cu mediul exterior fără să fie necesară intervenția umană.

Microcontrolerele pot fi găsite în componența oricărui tip de aparat.

Primele controlere au fost realizate în tehnologii pur analogice folosind componente electronice discrete sau componente electromecanice ,de exemplu relee.În calculatoarele de birou (PC) se pot găsi microcontrolere în tastatură,modemuri,imprimante și alte periferice.

Microcontrolerele realizate prin tehnica numerică modernă au fost realizate pe baza logicii cablate cu circuite integrate numerice standard (SSI si MSI) ce aveau dimensiuni mari ,consum mare de energie si fiabilitate scazută .

În timp majoritatea componentelor necesare unei astfel de structuri a fost miniaturizate putând fi astfel încorporate la nivelul unui singur microcircuit (cip).

Denumirea generală a unui microcontroler este MCU (Microcomputer Unit) așa cum denumirea unui microprocesor este MPU (Microprocessor Unit).O definiție cu sens foarte larg de cuprindere ar fi aceea că un microcontroler este un microcircuit care încorporeaza o unitate centrală CPU si o memorie împreună cu resurse care-i permit interacțiunea cu mediul exterior .

Utilizarea microcontrolelor

Utilizarea unui microcontroler constituie o soluție prin care se poate reduce dramatic numarul componentelor electronice, precum si costul proiectării și al dezvoltării unui produs.Toate aplicațiile în care se utilizează microcontrolere fac parte din categoria sistemelor încapsulate-integrate(embedded systems) la care existența unui sistem de calcul încorporat este trasnparentă pentru utilizator.Microcontrolerele sunt utilizate în robotică și mecatronica.Automatizarea produsului de fabricație – producție este un beneficiar al microcontrolerelor CNC ( COMPUTERISED NUMERICAL CONTROLS – comenzi numerice pentru mașinile uneltă, automate programabile PLC;linie de fabricație flexibilă).Domenii în care utilizarea lor este un standard industrial sunt:în industria de automobile, controlul aprinderii motorului, climatizare, diagnoză, sisteme de alarmă, în electronică de consum, în aparatura electrocasnică, în controlul mediului și climatizare, în industria aerospatiala, în mijloacele moderne de măsurare-instrumentație, aparate de masură, senzori și traductoare inteligente,la realizarea de periferice pentru calculatoare,medicină.

La inceputul erei microcontrolerelor existau 2 producători dominanți pe piață:INTEL și MOTOROLA.Prețul microcontolerelor INTEL a fost întotdeauna mai convenabil, iar numarul utilizatorilor de mictrocontrolere INTEL a crescut in momentul în care INTEL a deschis licența pentru microcontrolere bazate pe familia 80C31 altor producători. MICROCHIP a lansat un microcontroler cu o arhitectură simplă, cu un set de instrucțiuni redus(memorie RISC) și o disipare de putere minimă, iar deși MICROCHIP este de curând pe piață a atras foarte mulți consumatori cu acest microcontroler PIC și datorită campaniei agresive și a unui bun suport tehnic, numarul de consumatori este în creștere, fiind favorizat și de prețuri mici.ATMEL deasemenea a atras o serie de consumatori cu noua familie de microcontrolere AVR, revoluționară, AT90S1200 cu 1 Kb memorie flash și de 20 de pini capsula DIP.

2.3.1. Programarea microcontrolerelor

Microcontrollerul este un circuit integrat ce conține un procesor, memorie program, memorie de date și periferice. Un microcontroller execută un program din memoria ROM astfel : programul este stocat în memorie iar unitatea aritmetico-logică(ALU) citește o instrucțiune din memorie, decodează instrucțiunea citită și o execută. După terminarea instrucțiunii curente, o altă instrucțiune este luată din memorie pentru a fi procesată. Acest procedeu se va execută până la finalizarea instrucțiunilor din memorie. Programul este scris într-un limbaj de programare care poate să difere de la un microcontroller la altul. După nivelul de abstractizare există mai multe categorii de limbaje care vor fi utilizate în programarea memoriei unui microcontroller :

-limbaje de generația I : limbaje cod-mașină.

-limbaje de generația a II-a : limbaje de asamblare.

-limbaje de generația a III-a : limbaje de nivel înalt.

Pentru executarea unui program scris într-un limbaj oarecare, există, în principiu, două abordări: compilare sau interpretare. La compilare, compilatorul transformă programul-sursă în totalitate într-un program echivalent scris în limbaj mașină, care apoi este executat.

Limbajul cod mașină este un sistem de instrucțiuni și date executate direct de unitatea centrală de procesare. Acest limbaj poate fi privit că un limbaj de programare primitiv sau că cel mai mic nivel de reprezentare a unui program. Limbajul cod-mașină se bazează pe sistemul binar de enumerații și diferă de la un microprocesor la altul. Fiecare familie de procesoare are propriul set de instrucțiuni cod-mașină. Instrucțiunile sunt modele de biți, care prin reprezentarea lor fizică, corespund diferitelor comenzi ale mașinii. Setul de instrucțiuni este astfel este specific unei clase de microprocesoare care folosesc aceeași arhitectură. Modele ulterioare sau derivate ale aceleiași arhitecturi de microprocesor includ toate instrucțiunile predecesorului microcprocesor plus un set additional de instrucțiuni.

Un limbaj de programare de nivel înalt este un limbaj cu o abstractizare puternică față de instrucțiunile unui microcontroller. În comparative cu limbajele de programare de nivel scăzut, limbajele de nivel înalt manipulează concept apropiate de limbajul natural care îl fac mai ușor de înțeles, de utilizat și oferă o portabilitate pe mai multe platforme. În anumite cazuri, o singură linie de program scrisă într-un astfel de limbaj poate echivala cu sute de linii de program scrise în cod mașină. Un alt avantaj îl reprezintă reducerea timpului necesar realizării unui program prceum și depănarea acestuia.

Limbajul C, deși este un limbaj de nivel înalt, păstrează contactul cu partea hardware a unui microcontroller. Printre facilitățile pe care le oferă limbajul C putem enumera : facilitate pentru manipularea biților, a câmpurilor de biți, manipularea funcțiilor cu pointeri la funcții precum și adresarea directă a memorie.

2.4. Senzori și traductoare

Traductorul este un ansamblu format din mai multe elemente care are rolul de a transforma o mărime fizică: deplasare, viteză, poziție, temperatură, vibrații, zgomote, debit, presiune, forță, cuplu mecanic etc. în mărime electrică: tensiune, curent. Un traductor este format dintr-un element sensibil (ES) care oferă principiul conversiei mărimii mecanice în mărime electrică. Dacă acesta este o rezistență electrică atunci mărimea de intrare (IN) de tip presiune (P) va determina o deformație ∆L a rezistenței și, implicit o modificare ∆R a rezistenței electrice care, făcând parte dintr-un circuit electric va avea efect o modificare a unei tensiuni ∆U. Pentru ca rezistența electrică (ES) să poată intra în legătură directă cu procesul, cu presiunea P trebuie să fie așezată pe un element de adaptare mecanică (EAM), figura 10.

Figura 10. Elementele componente ale unui traductor

Circuitele specializate, ultimul bloc dintr-un traductor simplu, au rolul de a prelua mărimea electrică aflată în legătură directă cu mărimea mecanică de intrare și a o aduce la nivele de putere corespunzătoare. Circuitele specializate sunt formate din componente electronice active și pasive care au rolul de a asigura amplificarea semnalului electric ∆U, de a realiza adaptări de impedanțe între traductor și echipamentele cu care se conectează în vederea controlului procesului.

Senzorul este un dispozitiv tehnic care reacționează calitativ sau cantitativ prin propriile mărimi măsurabile,la anumite proprietăți fizice sau chimice ale mediului din preajma lui. Ca parte componentă a unui aparat sau sistem tehnic detector poate măsura/înregistra de exemplu presiunea, umiditatea, câmpul magnetic, accelerația, forța, intensitatea sonoră, radiați.

Figura 11. Transmiterea informatiei mediu – senzor

Senzorul cuprinde traductorul pentru transformarea mărimii de intrare într-un semnal electric util,dar și circuite pentru adaptarea și conversia semnalelor și, eventual, pentru prelucrarea și evaluarea informațiilor. Senzorul care include și unitățile micromecanice și microelectronice de prelucrare, realizate prin integrare pe scară largă (LSI) sau foarte largă (VLSI), se întâlnește în literatura de specialitate și sub denumirile de "sistem senzorial" sau "senzor inteligent"(smart-sensor).Producerea senzorilor inteligenți este facilitată de dezvoltarea tehnicii microsistemelor, care permite integrarea în volume extrem de mici atât a traductoarelor de diferite tipuri, cât și a micromecanicii și microelectronicii de prelucrare.

Între sistemele de recunoaștere ale omului si ale unui sistem mecatronic există însă două mari deosebiri:

– omul are posibilități multiple de recunoaștere, fiind dotat cu organe de simț complexe, care îi asigură capacitățile de vedere, auz,miros,gust și percepție tactilă la un sistem mecatronic acest lucru nu este nici necesar și nici posibil,tinzându-se spre limitarea funcțiilor senzoriale la cele strict necesare impuse de utilizările concrete ale acestuia

– un sistem mecatronic poate fi dotat cu facilități senzoriale pe care nu le întâlnim la om, asigurate, de exemplu,de senzorii de proximitate inductivi,capacitivi,fluidici sau cei de investigare,bazați pe radiații ultrasonice sau radiații laser și funcționând pe principiul radarului

Clasificări

Există astăzi senzori pentru mai mult de 100 de mărimi fizice, iar dacă se iau în considerare și senzorii pentru diferite substanțe chimice, numărul lor este de ordinul sutelor. Se pot pune în evidență circa 2000 de tipuri distincte de senzori, oferite în 100.000 de variante, pe plan mondial.

Datorită marii diversități a principiilor de conversie a mărimilor fizice în mărimi electrice, precum și a soluțiilor de implementare a acestor principii, există și o multitudine de criterii de clasificare a senzorilor, dintre care vor fi enumerate câteva dintre cele mai importante:

În funcție de tipul mărimii fizice de intrare senzorii pot fi clasificați în:

-absoluți,când semnalul electric de ieșire poate reprezenta toate valorile posibile ale mărimii fizice de intrare, raportate la o origine aleasă

– incrementali,când nu poate fi stabilită o origine pentru toate punctele din cadrul domeniului de măsurare,ci fiecare valoare măsurată reprezintă originea pentru cea următoare.

Foarte importantă este clasificarea în funcție de tipul mărimii de ieșire, în:

– senzori analogici, pentru care semnalul de ieșire este în permanență proporțional cu mărimea fizică de intrare

-senzori numerici(digitali),la care semnalul de ieșire poate lua numai un număr limitat de valori discrete,care permit cuantificarea semnalului fizic de intrare.

Senzorii pot fi clasificați și în funcție de domeniul în care sunt utilizați:

– în industrie Robotică , fabricație flexibilă, controlul calității, activități de birou etc.

– în protecția mediului

– în transporturi

– în automatizarea clădirilor și locuințelor

Exista mai multe clasificări, una dintre ele se referă la senzori de tip:

– activ: consumator de energie, de exemplu radar (măsurarea distanțelor prin emitere de radiatii electromagnetice)

– pasiv:de exemplu fotorezistența cu care se poate măsura intensitatea luminii incidente.

În automatizare, informația calitativă/cantitativa măsurabilă livrată de senzori, dupa o eventuală amplificare și prelucrare servește la controlul și reglarea sistemelor tehnice automate.

În momentul în care piesele trec prin raza de acțiune a senzorilor, aceștia transmit date către placa de bază și către modulul de afișare.

Senzori de proximitate

Proximitatea se referă la apropiere, prezență. Un senzor de proximitate va avea rolul de a oferi semnale electrice în momentul în care, de zona sensibilă a senzorului se apropie un obiect, SP1 și SP2 din figura 12.

Figura 12. Proces controlat prin senzori de proximitate

Senzorii de proximitate au rolul de a identifica prezența elementelor mobile ale sistemelor aflate în mișcare. Pentru a putea fi fixați pe mașini în medii industriale senzorii de proximitate sunt protejați în carcase speciale din materiale plastice și metalice. Senzorii inductivi, magnetici sau capacitivi pot avea forme similare, se pot asemăna, ce le diferențiază este tocmai elementul sensibil care transformă prezența, apropierea, proximitatea de un obiect, în semnal electric util pentru controlul proceselor.

Senzorii inductivi, magnetici și capacitivi

Figura 13. Forma constructivă a senzorilor de proximitate

Carcasa senzorilor de proximitate este prevăzută cu o parte filetată pe care se montează piulițe cu scopul de a permite fixarea mecanică pe suporți a acestora, figura 13. La montaj se va avea în vedere sensibilitatea senzorului folosit pentru stabilirea distanței de obiectul din proximitate a zonei cu elementul sensibil. Distanța la care se va monta capătul activ al senzorului de obiectul controlat este prescrisă de furnizorul senzorului în catalogul de firmă. Performanțele unui senzor de proximitate se obțin numai atunci când se respectă întocmai indicațiile firmei. Senzorii magnetici se folosesc de obicei pentru controlul poziției pistoanelor cilindrilor pneumatici sau hidraulici. Pe piston găsim un magnet circular care va asigura inducția magnetică la nivelul inductanței senzorului de proximitate aflat pe cilindru, în exteriorul acestuia. Magnetul are rolul de a asigura garanția că prezența pistonului în dreptul senzorului este transformată în semnal electric.

Senzorii de proximitate capacitivi

Elementele componente sunt prezentate în figura 14. În structura senzorilor de proximitate intră o serie de blocuri funcționale, blocuri electronice care au roluri diferite: de oscilator, de redresare (demodulare), de trigger, de amplificare și adaptări de impedanțe și puteri.

Figura 14. Structura internă a unui senzor de proximitate capacitiv

Primul bloc se bazează pe un oscilator care va produce oscilații în momentul în care capacitatea condensatorului se schimbă schimbându-se permitivitatea acestuia. Condensatorul ca element sensibil dintr-un senzor de proximitate capacitiv are armăturile expuse astfel încât să sesizeze cu ușurință prezența unui obiect. Oscilațiile produse de oscilator vor trece printrun demodulator care are rolul de lăsa să tracă o semialternanță, în cazul figurii 10 vor trece semialternanțele pozitive datorită poziției diodei D1. Blocul trigger are rolul de transforma semialternanța pozitivă, pe frontul crescător în „1” logic-nivelul de tensiune egal cu tensiunea de alimentare a senzorului, între 10 și 30 V și în „0” logic, zero volți la ieșire pe frontul descrescător al semisinusoidei. Circuitul de ieșire bazat pe un tranzistor are rolul de asigura nivelul de tensiune și putere corespunzător cerințelor. În multe cazuri avem ca element activ un tranzistor bipolar PNP sau NPN care poate asigura curenți de până la 300 mA la tensiuni între 10 și 30 V CC.

Oscilatorul electronic este realizat sub diferite variante care asigură oscilații stabile și sigure neafectate de alți factori din mediul exterior care pot influența comportarea acestuia. Componentele electronice care intră în structura oscilatorului se bazează pe amplificatoare operaționale asigurate cu compensări termice, cu protecții la încălzire, cu ecranări corespunzătoare. Tot aici avem surse de tensiune care asigură stabilitatea nivelului tensiunii în timp ce senzorul poate fi alimentat în gama 10 V-30 V. Așa cum reiese din figura 11 elementul sensibil condensatorul C1 se va încărca pe armături în mod succesiv cu plus și minus. Drept rezultat vom avea circulația în sensuri diferite ale curentului prin încărcarea și descărcarea succesivă a condensatorului.

Figura 15. Oscilatorul și elementul sensibil

Rezultatul proximității este semnalul sinusoidal pe care oscilatorul îl realizează la amplitudinea plus-minus valoarea tensiunii corespunzătoare celei de alimentare a senzorului între 10V și 30V, figura 15.

Figura 16. Oscilațiile obținute din oscilator

Semnalul sinusoidal este transmis unui demodulator format dintr-o diodă D1 și un grup rezistență Rs, condensator C3. Demodulatorul va îndepărta semialternanța negativă lăsând să treacă numai ce pozitivă, figura 13.

Figura 17. Demodularea semnalului sinusoidal

Figura 18. Transformarea semnalului din analogic în numeric

După demodulator unde vom avea semialternanțe pozitive avem un circuit special, un amplificator electronic modificat care va avea rolul de a transforma semnalul din analogic în semnal treaptă, va face trecerea de la nivelul de 10V sau altă valoare până la 30 V în zero logic, în nivel zero al tensiunii electrice, figura 17. În felul acesta prezența sau non prezența obiectului urmărit de senzor se va materializa prin apariția semnalului electric sub forma tensiunii electrice cu valoare în gama de alimentare a senzorului.

Etajul următor este un circuit electronic în jurul unui tranzistor bipolar PNP sau NPN, circuit care are rolul de a asigura parametrii de interfațare a senzorului cu echipamentul de automatizare, de control, de monitorizare, figura 18.

Figura 19. Circuitul de ieșire din senzor, starea „blocat”

În momentul prezenței obiectului monitorizat tranzistorul va intra în conducție,
figura 19 și semnalizat prin aprinderea ledului.

Figura 20. Circuitul de ieșire din senzor, starea „conduce”

Figura 21. Circuitul de ieșire activ

În circuitul de ieșire există elemente pasive ca rezistențele R6 și R7 care au rolul de a realiza un divizor rezistiv ce asigură căderea de tensiune pe LED și limitarea curentului prin acesta, un RTD – rezistență cu rol de detector termic, în momentul creșterii curentului prin tranzistor peste o anumită valoare aceasta se va încălzi iar ca urmare își va mări valoarea limitând curentul prin tranzistor și protejându-l. Nivelul tensiunii va fi asigura de dioda Zener Z1, figura 21.

Senzorii de proximitate inductivi

Așa cum sunt definiți senzorii de proximitate inductivi au la bază o inductanță, o bobină a cărei inductivitate depinde de prezența sau nu a materialelor cu efect inductiv ca metalele. Bobina face parte dintr-un oscilator la fel cum se întâmplă și în cazul senzorilor capacitivi. În acest caz circuitul oscilant este unul LC – bobină – condensator, figura 22. Bobina este o componentă electronică reactivă de circuit și are ca parametru electric esențial inductivitatea proprie sau inductanța, L.

În funcție de sensibilitatea senzorului și aceasta depinde de firma constructoare, bobina va sesiza prezența unui obiect la o anumită distanță de aceasta. Distanțe de sensibilitate sunt precizate în cataloage de firmă.

Figura 22. Oscilator cu element sensibil bobină

În momentul trecerii semnalului dat de oscilator pe frontul descrescător triggerul realizează semnalul treaptă, figura 23.

Figura 23. Transformarea semnalului din „1” logic în „0” logic

Astfel că între două semisinusoide când valoarea tensiunii scade apoi crește trecând prin trigger vom obține un semnal care va trece din nivel logic ridicat în semnal cu nivel logic scăzut, figura 24. Acesta ar fi cazul în care de senzor se apropie obiectul, se îndepărtează apoi iar se apropie.

Figura 24. Front descrescător-front crescător

În cazul circuitelor de ieșire pe bază de tranzistor PNP rezistența de protecție termică (RTD) apare în circuitul emitorului. Dioda D2 are rolul de protecție la conectare inversă a tensiunii de alimentare. Dioda Zener Z1 va asigura un nivel bine stabilit al tensiunii pe tranzistor, figura 25. Dioda LED va semnaliza stare senzorului: ACTIV sau NU.

Figura 25. Circuit de ieșire cu tranzistor PNP

Valoarea sarcinii ca și curent absorbit depinde de limita de curent pe care o poate asigura tranzistorul Ts. În momentul în care semnalul care ajunge pe baza tranzistorului trece de la nivel scăzut la nivel ridicat va determina trecerea acestuia în conducție și apariția curentului prin sarcina conectată la ieșirea din senzor, figura 26. Cel mai mic consum și cea mai mică valoare a curentului prin tranzistor îl avem atunci când conectăm senzorul la un controler logic programabil.

Figura 26. Trecerea în conducție

O categorie a senzorilor de proximitate este cea a senzorilor cu trei fire de conexiune, figura 27. Majoritatea firmelor constructoare respectă culorile respective și acestea au următoarea semnificație: MARO se leagă la borna „PLUS” a sursei de alimentare, ALBASTRU la borna „MINUS”. Firul negru va servi la preluarea semnalului util, a semnalului electric care va fi în concordanță cu proximitatea.

Figura 27. Senzori de proximitate cu trei fire de conexiune

În funcție de tranzistorul din circuitul de ieșire vom avea sarcina conectată spre „0” V sau spre „PLUS”, figura 28.

Figura 28. Conectarea sarcinii la „PLUS”

Figura 29. Senzori de proximitate cu 4 fire de conexiune

Există o gamă diversă de senzori de proximitate care au 4 fire de conexiune,
figura 29. În acest caz se respectă semnificația culorilor prezentate pentru senzorul cu trei fire de conexiune pe lângă care mai apare un fir de culoare „ALB” (WHITE). În figura 25 găsim culorile în limba engleză așa cum le găsim în cataloagele firmelor producătoare. Cele două culori ALB și NEGRU vor corespunde firelor de conexiune prin care obținem semnalul direct și negat.

În cazul senzorilor cu 4 fire de conexiune cele două ieșiri NEGRU și ALB corespund stării unor contacte normal deschise (N.O) respectiv normal închise (N.C), figura 30.
În aplicații cele două ieșiri pot fi folosite pentru a bascula conexiunea de pe o sarcină pe alta.

Când va fi conectată o sarcină nu va fi conectată cealaltă și invers.

Figura 30. Rolul firelor de conexiune

Senzorii de proximitate au capacitatea de a sesiza prezența unui obiect în dreptul lor și la o anumită distanță. Prezența este transformată în semnal logic ce este transmis către PLC.

Detalii funcționale

Senzorul inductiv se bazează ca funcționare pe realizarea unui câmp electromagnetic de către o bobină prin intermediul unui oscilator, figura 31.

Figura 31. Principiul unui senzor inductiv

Semnalul oferit de senzor la ieșirea sa este de fapt, intrarea în controler. În cazul senzorilor inductivi, obiectul identificat va fi metalic astfel încât acesta, obiectul va produce întreruperea liniilor de câmp electromagnetic care va dezechilibra un oscilator. Rezultatul final va fi un semnal util logic „1”. Forma semnalului oferit de senzor este prezentată
în figura 32.

Figura 32. Semnalul unui senzor de proximitate

Prezența obiectului urmărit de senzor se traduce prin scăderea amplitudinii semnalului util.

Circuitele de ieșire din senzorul de proximitate au la bază elemente active de tip tranzistor PNP sau NPN, figurile 33 și 34.

Figura 33. Ieșire pe transistor PNP

La ieșirea din senzor semnalul util depinde de partea electronică activă din circuitul de ieșire a senzorului, dacă ieșirea este pe bază de tranzistor PNP atunci semnalul util este cules de pe colectorul tranzistorului față de minus.

Figura 34. Ieșire pe transistor NPN

Dacă ieșirea este pe tranzistor NPN atunci semnalul util de ieșire apare între plus și colectorul tranzistorului, figura 35.

Așezarea senzorilor față de obiectele ce urmează a fi detectate, figura 35 și 36.

Figura 35. Detectarea obiectelor din materiale diferite

Figura 36. Senzorul de proximitate capacitiv

Apropierea obiectelor de zona sensibilă a senzorului vor efectua influențe asupra câmpului electric al zonei active, figura 37. În cazul senzorului capacitiv obiectul țintă va schimba caracteristicile unui dielectric, figura 37.

Figura 37. Componentele unui senzor capacitiv

Figura 38. Semnalul util al unui senzor capacitiv

Prezența obiectului în zona sensibilă a senzorului capacitiv va avea ca efect creșterea amplitudinii semnalului. Semnalul util oferit de senzor va avea forma din figura 38.

Efectul utilizării senzorilor inductivi sau capacitivi, pentru controlerul logic programabil este același, la intrarea controlerului, prezența obiectului se percepe prin semnal de tensiune „1” logic.

Senzorii optici

Pornind de la principiul de funcționare al senzorilor optici, sesizarea prezenței obiectului presupune întreruperea circuitului unei raze luminoase care parcurge traseul de la emițător spre receptor. Semnalele și forma acestora sunt prezentate în figura 39.

Figura 39. Semnalele într-un senzor capacitiv

Filtrul optic are rolul de a selecta radiațiile utile, a le separa de eventuale perturbații sau reflexii care ar putea denatura funcționarea senzorului optic. La nivelul receptorului, partea finală care asigură semnalul util dat de senzor se poate colecta din colectorul sau din emitorul unui tranzistor, figura 40.

Figura 40. Modalități de alimentare ale unui fototranzistor

Modul de colectare a semnalului din emitor sau din colector depinde de tipul de controler logic programabil. În cazul standului de față semnalul util dat de senzor va fi de 24V curent continuu deoarece alimentarea senzorului se realizează la 24 V, aceeași tensiune la care se alimentează și controlerul logic programabil, figura 41.

Figura 41. Senzorul optic-principiu de funcționare

2.5. Concluzii

CAPITOLUL 3

PROIECTAREA UNUI SISTEM DE TRANSFER CU SELECTARE PIESELOR ÎN FUNCȚIE DE CULORI

3.1. Proiectarea structurii mecanice

Figura 42. Ansamblu in vedere izometrica

Figura 43. Vedere frontală

3.2. Proiectarea cinematicii

Figura 44. Schema cinematică a structurii

Figura 45. Motor cu reductor și banda transportoare

Formule pentru banda transportoare

Figura 46. Structura cinematica motor-reductor

Dimensionarea benzii

Pentru determinarea lațimii benzii se utilizează relația productivității pentru banda plată:

Пm = 150B2·v·ρ·ψ [t/h]

unde: B – lățimea benzii [m];

v – viteza de transport [m/s];

ρ – densitatea materialului [t/m3];

ψ – coeficient de umplere;

În cazul benzilor plate încărcate cu material mărunt ψ = 0.427, iar în cazul sarcinilor în bucăți ψ= 0.305.

Pentru banda plata: Пm = 150B2·v·ρ·ψ [t/h]

Rezulta: B= = = 0,83 m

Adopt B = 800mm

Dimensionarea rolelor

Mișcarea de rotație a rolelor in jurul axului lor se realizează datorită frecării lor cu banda.

Rolele se execută turnate sau în construcție sudată, montându-se libere pe ax, prin intermediul rulmenților, mai rar pe lagărele de alunecare.

In figura de mai jos se executa montajul unei role pentru sustinerea benzii cauciucate.

Figura 47 : Montajul unei role pentru susținerea benzii cauciucate

În cazul benzilor cauciucate distanța dintre rolele de susținere, pentru ramură încarcată , se poate determina și în funcție de greutatea specifică a materialului transportat și de lățime a benzii,folosind relațiile:

l’ = 1750 – 0,625 . B [ mm ] pentru γ 104 [N/ m3 ]

l’ = 1750 – 0,625 . 800 = 1250 mm = 1,250 m

Lr = 800+ 150 = 800 + 150 = 950 mm = 0,95

Dr = 150 mm.

Pentru banda plată dimensiunile secțiunii după care se așează materialul se determină în funcție de lățimea benzii.

Verificarea benzii

După determinarea forțelor din bandă se verifică rezistența acesteia, cu ajutorul relației:

q’ef = q’a

unde:

B – lățimea benzii

i – numărul de inserții

Smax = forța maximă de bandă [N]

q’a = sarcina specifică adimisibilă [N/m]

Smax = Sî + Sdin

Sdin = S’din + S’’din

Forța necesară învingerii inerției reazemului cu role va fi:

S’din = [ N ]

Unde : g = accelerația gravitațională [ m/s2 ] ;

v = viteza de transport [ m/s ] ;

td = timpul necesar demarajului [ s ] ; td = 2 [ s ] ;

n = nr. total de role de sprijin din zona încărcată și descărcată;

ținând cont de distanța dintre role l’ si l” n = 2

S’din = = 81 = 81[N]

Forța necesară pentru învingerea inerției benzii și a sarcinii se determină cu relația:

S’’din = [ N ]

Unde: Gb = greutatea totala a benzii [ N ] ;

Gm = greutatea materialului transportat [ N ] ;

g = accelerația gravitațională [m/s2 ] ;

v = viteza de transport [ m/s ]

Gb = qb . 2 . L = 1,5. 2 . 1,8 = 5,4 [ N ]

Gm = q . L =0,2 . 1,8 = 0,36 [ N ]

S’’din = =0,225[ N ]

Sdin 81+0,225=81,225 [ N ]

Puterea necesară acționării

Puterea necesară acționării transportorului cu bandă depinde de sarcinile utile (greutatea materialului,greutatea benzii, greutatea rolelor),de rezistențele la deplasare, de rezistențele pasive (pierderile prin frecare) și se determină pe baza relației:

FP=Sî – Sd + Wa

unde : Fp = forța la periferia tobei de acționare [N ] ;

Sî =forța în ramura ce se înfășoară pe toba de acționare [ N ] ;

Sd = forța în ramura ce se desfășoară pe toba de acționare [ N ] ;

Wa= rezistența la infășurare pe organul de acționare [ N ];

v = viteza transportorului [ m/s ];

η = randamentul global al transmisiei mecanice de la motor la tobă ;

η = ηreductor . ηtoba

unde wb – coeficientul de rezistență al tobei ; wb =0,03 … 0,05

wb = 0,03

k – coeficientul ce depinde de unghiul de înfasurare al benzii pe tobă;

k = 1,67

ηtoba = = 0,41

P = = 12,19 [ W ]

P=12V 1,5A=18W (puterea reala)

Alegerea motorului electric

Alegerea motorului electric necesar acționării transmisiei mecanice ce acționeaza toba de acționare, se face în funcție de puterea determinată anterior, cu condiția ca puterea nominală a motorului ales sa fie mai mare ca aceasta.

P = 12,19 [ W ];

Pn > P ;

Pn = 18 [W ];

Alegerea rulmentilor

Se vor alege rulmenți radiali oscilanți cu bile STAS 6846/ 1-80. Alegerea rulmenților se face în funcție de diametrul d4 al arborelui și de solicitare. Solicitarea rulmenților se determină în funcție de forțele din ramurile benzii de transport.

Capacitatea dinamică a rulmentului se calculează cu relația:

C = R [ N ]

Durabilitatea : L =

unde: L – durabilitatea rulmenților;

nt – turația tobei în rotații pe minut;

Lt – durata de funcționare în ore;

Lt – 15000 ore.

Se alege rulmentul 6202 – alezaj cilindric

Co = 4500 [ daN ] ; D = 10 mm ;

Figura 48. Rulment radial oscilant cu bile

3.3. Proiectarea hardware

Pentu alimentarea standului am folosit o sursă de curent continuu de 12V cu 2 ieșiri reglabile între 12-14V cu o putere de 75,6W.Sursa se numește NDR-75-12 produsă de MEAN WELL.

Figura 49. Sursă de curent continuu NDR-75-12

Este o sursă economică de dimensiuni reduse de 75W D în seria de alimentare cu șine, adaptat a fi instalat pe șinele de montare ts-35/15. Corpul este proiectat cu o lățime de 32 mm, ceea ce permite economisirea spațiului pe proiectul de licență.

Tensiunea de alimentare este 127…370V DC, 90…264V AC.

Masa: 510 grame.

Temperatura de lucru:-20….70 de grade Celsius.

Protecție la suprasarcină, supraîncălzire, supratensiune, scurtcircuit.

Schema bloc a sursei este prezentată mai jos

Figura 50. Schema bloc a sursei de current continuu

Mai jos se gaseste desenul de execuție al sursei:

Figura 51. Desenul de execuție al sursei

În lucrarea de față, motorul de curent continuu este elementul de execuție, deci v-a fi tratat ca fiind un element important al acționării ce se vrea a fi implementată. În acest sub-capitol se descriu importantele caracteristici ale motorului de curent continuu respectiv noțiuni ce trebuiesc cunoscute în prealabil deoarece punctul de plecare în ideea proiectării acestei acționări sunt caracteristicile motorului.

Figura 52. Motor de curent continuu

Motoarele de curent continuu se folosesc în diverse sisteme de acționare electrică cu turație variabilă și cuplu mare la pornire. De aceea sunt foarte indicate pentru acționarea conveioarelor de orice tip.

Motorul de curent continuu este construit în principal din două părți componente: stator si rotor. Statorul este partea fixă a motorului, în general exterioară, ce include carcasa și magneții permanenți. Rotorul este partea mobilă a motorului, plasată de obicei în interior. Este format dintr-un ax și o armatură ce susține înfășurarea rotorică. Pe axul motorului este situat un colector ce schimbă sensul curentului prin înfășurarea rotorică. Tensiunea de alimentare este aplicată înfășurărilor rotorului prin intermediul unui sistem de perii fixate pe capac.

Turația motorului este proporțională cu tensiunea aplicată înfășurării rotorice și invers proporțională cu câmpul magnetic de excitație. Turația se poate regla prin variația tensiunii aplicate motorului de la o valoare minimă până la valoarea nominală. Cuplul dezvoltat de motor poate fi reglat prin variația curentului aplicat înfășurării rotorice. Schimbarea sensului de rotație se face prin schimbarea polarității tensiunii de alimentare.

Legea inductanței

Dacă o tensiune trece printr-o bobină, vom avea un curent prin acea bobină iar acel curent va varia în timp, chiar dacă tensiunea e constantă. La fel, dacă un curent variabil în timp trece printr-o bobină, vom avea o tensiune la bornele bobinei. Legea fundamentală care definește relația dintre curent și tensiune într-o bobină este data de ecuația:

(2.1)

Două caracteristici importante a bobinei care derivă direct din legea inductanței sunt:

1) Tensiunea dintr-o bobină rezultă doar dacă curentul este variabil în timp, un curent continuu care trece printr-o bobină nu produce tensiune la bornele acesteia.

2) Curentul care trece prin bobină nu iși poate schimba valoarea instantaneu deoarece ar avea nevoie de o tensiune cu valoare infinită pentru a forța schimbarea valorii. Spre deosebire de curent, tensiunea iși poate schimba valoarea instantaneu.

Figura 53. Relația curent tensiune într-o bobină

Parametrul important este termenul di/dt el fiind doar o măsură a variației curentului în timp. Când curentul este schițat în funcție de timp, valoarea di/dt este definită de pantă curentul de pe grafic în orice punct dat (graficul din stânga). Graficul din mijloc arată un curent care crește odată cu timpul și are o valoare di/dt pozitivă, rezultând o tensiune a bobinei pozitivă. Curentul care descrește odată cu timpul (graficul din dreapta) dă o valoare negativă raportului di/dt și tensiunii. Se precizează că o rampă liniară a curentului într-o bobină (fie în creștere sau în scădere) apare doar atunci când tensiunea e constantă.

Principiul de funcționare al motorului de curent continuu

Figura 54. Structura unui motor de curent continuu

Pentru a explica funcționarea motorului de curent continuu și pentru a pune în evidență reversibilitatea mașinii de curent continuu vom relua figura explicativă a funcționării mașinii de curent continuu în regim de generator. Să înlocuim sarcina (rezistența/consumatorul) alimentată de generator cu o sursă de curent continuu având polul + conectat la polul + al generatorului. Sursa va debita prin spira rotorică un curent electric având sens opus curentului pe care îl debita mașina în regim de generator. Pe figură am indicat sensul acestui curent prin niște săgeți-bloc. Asupra laturii spirei aflată sub polul nord va acționa o forță electromagnetică:

F’ = B Ia’ l

având sensul indicat în figură, iar asupra laturii aflată sub polul sud va acționa o forță egală și de sens contrar. B este inducția câmpului magnetic, l este lungimea laturii spirei aflată în câmp magnetic iar Ia’ este curentul din spira rotorică. Ca urmare asupra spirei va acționa un cuplu electromagnetic:

M’ = F’ d = B ( l d ) Ia’= B S Ia’ = Ф

care va roti spira în sensul de rotație pe care îl avea mașina în regim de generator.

În practică motoarele de curent continuu au în rotor o înfășurare de curent continuu cu mai multe spire astfel că în expresia cuplului electromagnetic mai intervine numărul de spire și alți coeficienți ce depind de construcția mașinii:

M’ = kM Ф Ia’

Se remarcă și de această dată rolul de redresor mecanic al colectorului (inel format din două segmente aici) astfel că totdeauna sensul curentului prin spira/spirele de sub polul nord va fi același, deci și sensul de acțiune al cuplului electromagnetic este același. S-au notat cu indicele “prim” mărimile corespunzătoare regimului de “motor” al mașinii de curent continuu. În regim de motor sensul curentului rotoric Ia’ este opus față de sensul curentului Ia debitat de generatorul de curent continuu.

Trebuie menționat fapul că în spira ce se rotește în câmpul magnetic produs de înfășurarea de excitație de pe stator se va induce și în acest caz o tensiune electromotoare a cărei expresie este aceeași ca la generator, iar sensul ei este de asemenea același cu cel de la generator, deci invers sensului curentului absorbit de motor:

E = BSω/ = B S Ω / = Ф ( 2 π n / 60 ) / = kE n Ф

Deoarece valoarea acestei tensiuni electromotoare a mașinii de curent continuu este mai mică decât valoarea tensiunii de alimentare mașina va absorbi un curent electric și va funcționa în regim de motor electric. Coeficientul constructiv kE este în practică mai complex datorită construcției efective a mașinii; rotorul are o înfășurare de construcție specială conectată la lamelele unui colector pe care alunecă niște perii colectoare prin intermediul cărora se alimentează cu curent continuu înfășurarea rotorică numită și în acest caz indusul motorului de curent continuu.

Câmpul magnetic inductor este produs de bobine situate pe polii statorici ai motorului; acestea constituie înfășurarea de excitație a motorului de curent continuu. Alimentarea înfășurării de excitație a motorului de curent continuu se poate face în mai multe feluri:

• de la o sursă de curent continuu separată; motor cu excitație separată,

• de la bornele motorului, înfășurarea de excitație fiind conectată în paralel cu înfășurarea principală (indusul, înfășurarea rotorică); motor cu excitație derivație,

• de la bornele motorului, înfășurarea de excitație fiind conectată în serie cu înfășurarea principală (indusul, înfășurarea rotorică); motor cu excitație serie,

• de la bornele motorului, înfășurarea de excitație având două porțiuni, una conectată în paralel cu înfășurarea principală (indusul, înfășurarea rotorică) iar celaltă conectată în serie cu indusul; motor cu excitație mixtă.

Schemele de conexiuni ale înfășurării de excitație sunt aceleași ca la generatorul de curent continuu.

Caracteristicile motoarelor de curent continuu

Schema electrică echivalentă a unui motor de curent continuu este ca aceea prezentată în figura de mai jos.

În această schemă Ra reprezintă rezistența înfășurării rotorice ( a indusului ) a motorului de curent continuu, U este tensiunea de alimentare a motorului iar Ia’ este curentul absorbit de motor (curentul principal din indusul motorului). E reprezintă tensiunea electromotoare indusă în înfășurarea rotorică, aceasta are sens opus curentului rotoric.

Figura 55. Schema electrica echivalenta a unui motor de curent continuu

Ex este înfășurarea de excitație a motorului alimentată cu tensiunea Ue iar Ie este curentul absorbit de înfășurarea de excitație.

Scriind teorema a II-a a lui Kirchhoff pentru circuitul indusului avem:

-E = Ra Ia’ – U de unde: Ia’ =

La pornire, când turația motorului este nulă, tensiunea electromotoare E indusă în înfășurarea rotorică este nulă și, ca urmare, curentul absorbit de motor este foarte mare, el poate fi de 6…20 de ori mai mare decât curentul nominal. Prin urmare este necesară reducerea acestuia cu ajutorul unui reostat de pornire înseriat cu circuitul rotoric. Curentul de pornire al motorului va fi:

Valoarea turației motorului de curent continuu se poate exprima astfel:

Această expresie ne arată care sunt factorii ce influențează turația motorului de curent continuu.

Servo-motorul folosit de mine pentu a selecta piesele este un HS-422

Figura 56. Servo-motor

Am ales acest motor deoarece cursa acestuia este de 180 de grade,din teste însă nu își atinge limitele de 0 și 180 de grade,funcționeaza perfect între 5 și 170 de grade,forțarea dincolo de aceste limite duce la defectarea lui.

Are o putere foarte mare.

Figura 57. Conexiunea la microcontroler

Specificații :

Tensiune de alimentare: 4.8V~6.0V

Viteza: 0.10sec/60 degree

Cuplu: 1.4kg/cm

Dimensiuni : 22.8 x 11.8 x 20.6mm

Greutate: 9g

Figura 58. Componente Servo-motor

Microcontroler utilizat pentru programarea acestui sistem de transfer este un ARDUINO MEGA 2560

Figura 59. Microcontroler arduino

Mega este o placa microcontroler bazată pe ATmega328P.Ea are 54 pini digitali de intrare / ieșire (dintre care 14 pot fi folosiți ca ieșiri PWM),16 intrări analogice, un cristal de cuarț de 16 MHz, o conexiune USB, un jack de putere și un buton de resetare. Acesta conține tot ce este necesar pentru a susține microcontroleru; se conectează la un computer cu un cablu USB sau se alimentează cu un adaptor sau o baterie de curent alternativ-continuu pentru a începe.

ARDUINO MEGA este diferit față de plăcile precedente, în sensul că nu folosește un chip driver FTDI USB-la-serial. În schimb, acesta are încorporat microcontrolerul Atmega8U2 programat ca un convertor USB-la-serial.

Specificații tehnice:

Tensiune de lucru 5V

Tensiune de intrare (recomandat) 7-12V

Tensiune de intrare (limita) 6-20V

I / O Pini digitali 14 (din care 14 prevăd PWM de ieșire)

PWM digital I / O Pins 14

Pini de intrare analogici 16

DC curent pe I / O Pin 20 mA

DC curent pentru 3.3V Pin 50 mA

Memorie flash 32 KB

din care 0,5 KB folosit de bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328P)

EEPROM 1 KB (ATmega328P)

Cloack speed 16 MHz

ALIMENTARE

ARDUINO Mega poate fi alimentat prin intermediul conexiunii USB sau cu o sursă de alimentare externă. Sursa de alimentare este selectată automat.

Alimentarea externă (non-USB) poate veni fie de la un adaptor AC-la-DC sau baterie. Adaptorul poate fi conectat printr-un conector de 2.1mm cu centru-pozitiv. Conectare de la o baterie poate fi realizata legând la GND și V’în capetele de la conectorii de alimentare.

Placa de dezvoltare poate opera pe o sursă externă de 6-20 volti. Dacă este alimentată la mai puțin de 7V, există posibilitatea, ca pinul de 5V să furnizeze mai puțin de cinci volți și placa să devină instabilă. Dacă se alimentează cu mai mult de 12V, regulatorul de tensiune se poate supra-încălzi acest lucru ducând la deteriorarea plăcii. Intervalul de tensiune recomandat de către producător este de 7-12 volți.

Pinii de tensiune si alimentarea sunt dupa cum urmeaza:

– V’in. Tensiune de intrare pe placa de dezvoltare atunci cand este utilizată o sursă de alimentare externă (spre deosebire de 5 volți de la conexiunea USB sau alte surse de energie stabilizată). Se pot introduce tensiuni de alimentare prin intermediul acestui pin, sau, în cazul in care tensiunea de alimentare se face prin intermediul conectorului de alimentare externă, o puteti accesa prin acest pin.

– 5V. Regulator de tensiune utilizat pentru alimentarea microcontrolerului și a altor componente de pe placa de dezvoltare. Aceasta poate fi alimentat fie de la VIN printr-un regulator de pe placa de dezvoltare, fie furnizat de către USB sau de o altă sursă de tensiune de 5V.

– 3V3. O alimentare de 3.3 volți generat de catre regulatorul de tensiune de pe placă.

Curentul maxim ce îl furnizează este de 50 mA.

– GND. Pini de împământare.

– Leduri de diferite culori

Programarea microcontrolerului ARDUINO se face cu ajutorul unui mediu de dezvoltare integrat ARDUINO (IDE) este o aplicație cross-platform scrisă în Java. Acesta este conceput pentru a introduce în arta programării nou-veniții nefamiliarizați cu dezvoltarea de software .

Mediul de dezvoltare Arduino include un editor de cod cu o serie de caracteristici, cum ar fi evidențierea sintaxei , indentarea automată , și este , de asemenea, capabil de compilarea și încărcarea programelor în placa de dezvoltare cu un singur clic . Un program sau cod scris pentru Arduino este numit ” schiță ” (sketch) .

Programele Arduino sunt scrise în C sau C + + . Pentru execuția ciclică a unui program, utilizatorul nu trebuie decât sa definească doua funcții:

-setup:o funcție ce rulează o singură dată , la începutul unui program, care are rolul de a inițializa setările programului;

-loop:o funcție ce rulează în mod repetat până la întreruperea alimentării plăcii de dezvoltare;

Programul încărcat pe microcontroller este urmatorul :

Pentru ca standul sa funcioneze conform am utilizat pentru detecția pieselor si indexarea lor 3 senzori optici de la Baumer,modelul folosit este FZDK 10P5101/S35A

Figura 60. Senzor optic

Senzorii optici au urmatoarele caracteristici:

– Sensibilitate fixa de proximitate sau cu potentiometru

– Versiuni difuze,retro-reflex polarizat sau tip emitator-receptor

– Iesiri PNP sau NPN cu NO-NC

– alimentarea 5-30 V

-Frecvență de comutare:500 Hz maxim

Figura 61. Circuitul de legătură a senzorului optic

Identificarea culorii pieselor se face cu ajutorul senzorului de culoare TCS34725

Figura 62. Senzor de culoare TCS34725

Senzorul digital TCS3472 conține o mulțime de fotodiode 3 × 4, patru convertoare analog-digitale(ADC) care integrează curentul fotodiodei, registre de date,precum și o interfață I2C.Această mulțime de fotodiode sunt compuse din fotodiode roșii filtrate,verde-filtrat,albastru filtrat.

În plus, fotodiode sunt acoperite cu un filtru de blocare IR. La finalizarea unui ciclu de conversie.

Rezultatele sunt transferate la registrele de date.

Comunicarea datelor TCS3472 se realizează foarte rapid,până la 400 kHz,cu două fire I2C magistrală serială.

Are o precizie foarte ridicată în identificarea culorilor în diferite condiții de iluminare.

Figura 63. Schema bloc

3.3.1. Circuitulul de forță și comandă

Figura 64.Circuitul de comandă al motoarelor

3.4. Programarea sistemului

CAPITOLUL 4

Aplicații și experimente

CAPITOLUL 5

Concluzii finale și contribuții

Sistemele de transfer au ajuns la un nivel avansat de automatizare datorită îmbunătățirii constante a circuitelor electronice, și pătrunderii lor în mai toate echipamentele și sisteme electromecanice.

La ora actuală există o mare varietate de sisteme de transfer, pentru fiecare tip de necesitate apărută în diverse ramuri ale industriei.

Rapiditatea cu care au evoluat aceste sisteme au obligat să evolueze și sistemele și mecanismele de acționare pentru acestea.

Sistemele de transfer sunt utilizate în majoritatea cazurilor în fluxurile tehnologice deoarece permit transferul rapid și eficient de-a lungul unei instalații.

Controlul proceselor cu ajutorul microcontrollerului este foarte facil, datorită modului de programare foarte prietenos,ușor de utilizat și de modificat.

Sistemele de transfer sunt foarte flexibile și utilizate în multe industrii.

Un controler logic programabil este foarte util în cadrul domeniului industrial.
Cu ajutorul lui se realizează controlul unui sistem care în trecut ar fi fost făcut de oameni manual.

Apariția microcontrolerului a dus la o scădere considerabilă a costului dar și a dimensiunilor echipamentelor în cadrul industriei.

Bibliografia

Georgescu C., Nicolae S. – Tehnologii moderne de transport, Editura Tehnicã, Bucuresti, 1974.

Lupescu O., Instalații de transport uzinal, Institutul Politehnic Iași, 1994.

**** Organe de mașini, Colecție STAS vol.I, vol. II, Editura tehnicã București 1983.

Laurean Bogdan – Conducerea cu calculatorul a sistemelor flexibile de fabricație. Editura Universității “Lucian Blaga” din Sibiu, 1994

Dorin.Telea, Ioan. Bârsan, V. Fetche , Laurean Bogdan -Mașini unelte automate, Aplicații Editura Universității din Sibiu, 1996

Laurean. Bogdan, I. Bârsan, D. Telea – Acționări și comenzi electrice, Îndrumar de laborator Editura Universității din Sibiu, 1997

V. Fetche, Laurean. Bogdan – Programarea mașinilor și echipamentelor în sistemele flexibile de fabricație. Aplicații-I, Editura Universității din Sibiu, 1997

Laurean Bogdan – Automatizări în sisteme de producție, Editura Universitatii “Lucian Blaga” din Sibiu, 2003.

M., Tera, Laurean Bogdan, – Acționări și comenzi electrice, Îndrumar de laborator, Editura ULBS 2010

Documentație de pe internet

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41262A.pdf

http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/hip4/hip4082.pdf

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfs3306pbf.pdf

http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM7805.pdf

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4049B.pdf

http://ro.scribd.com/doc/62489606/Motorul-DC

http://www.niqro.3x.ro/PWM/PWM.htm

http://picprojects.org.uk/projects/ppc/index.htm#Firmware