Arduino è una specifica comunità/azienda/progetto open-source specializzata in microcontrollori, in particolare nella loro costruzione e programmazione. Arduino offre anche kit semplici pensati per un facile assemblaggio. controller Arduino sono piccoli controller di microchip e schede che consentono il controllo remoto di determinate apparecchiature. Questi microcontrollori sono sia digitali che analogici, il che significa che possono essere utilizzati per un'ampia varietà di apparecchiature, indipendentemente dal fatto che l'apparecchiatura stessa sia digitale o analogica. Questi microcontrollori possono essere utilizzati con attuatori lineari, come mezzo per controllarli.
Noi di Progressive Automations abbiamo stretto una partnership con Arduino per offrirvi PLC di altissima qualità e per fornirvi più opzioni di controllo di quanto si pensasse possibile con gli attuatori lineari. Questi controllori logici programmabili si trovano in apparecchiature di produzione, linee di assemblaggio, raffinerie di petrolio e altri sistemi elettromeccanici. Ciò che li distingue dalla maggior parte dei sistemi di controllo è la presenza di molteplici terminali di ingresso e uscita, una maggiore resistenza agli urti e alle vibrazioni e molte più opzioni di personalizzazione. Lo schema seguente illustra la semplicità del cablaggio. un attuatore.
L'ambito di applicazione delle PLC
Con la maggior parte sistemi di controllo del movimentoCon un attuatore lineare tradizionale, si ha il controllo solo dell'estensione e della retrazione dell'unità alla sua velocità normale. Con i PLC, invece, si ha accesso a molte più funzionalità. Offrono il controllo completo della velocità delle nostre unità, consentendo movimenti fluidi e precisi, nonché l'adattamento della velocità ai modelli di feedback. È inoltre possibile controllare la direzione e la posizione dell'unità, nonché attivarla in base a temperatura, umidità, suono e molte altre opzioni, a seconda del modello utilizzato. Come si può vedere nello schema elettrico qui sopra, collegare un attuatore lineare a un PLC è una procedura semplice. L'esempio seguente utilizza Arduino. Uno, Dovuto, Mega, ADK, Leone e connessioni Ethernet. È anche possibile combinare schede di controllo separate per ottenere funzionalità di controllo ancora maggiori. Possono essere impilate fino a 3 unità per controllare individualmente 3 unità, come nell'esempio precedente. Se non fosse sufficiente, è possibile aggiungere relè per controllare fino a 6 unità. Questo permette di gestire tutti i nostri modelli a pieno carico con una capacità di 20 ampere. I PLC dispongono anche di un feedback di corrente che consente di monitorare il carico per funzionalità di programmazione aggiuntive.
Il microcontrollore Arduino
Questi microcontrollori integrano diversi microprocessori per facilitare la connessione tra l'attuatore lineare e Arduino. Tutte le schede dispongono di pin e processi che, come già accennato, consentono l'accesso a dispositivi sia digitali che analogici. Ciò permette di interfacciarsi con un'ampia varietà di circuiti. I microcontrollori sono pre-programmati con un programma di caricamento specifico, che garantisce un controllo più efficace dell'attuatore lineare tramite Arduino, semplificando l'aggiunta di programmi per il controllo del dispositivo.
Tutti i microprocessori hanno un proprio sistema operativo e una porta USB standardizzata per trasferire le applicazioni da un computer al microprocessore stesso. Le versioni più recenti dei processori integrano la tecnologia Bluetooth. I microprocessori sono processori per computer estremamente piccoli che racchiudono tutta la potenza di calcolo di un computer in un singolo circuito integrato per controllare le apparecchiature. In questo caso, vengono utilizzati per controllare l'attuatore lineare con Arduino. Si tratta di un circuito multifunzione, o insieme di circuiti, che utilizza dati binari per elaborare informazioni e produrre un output.
Attrezzatura necessaria per controllare un attuatore lineare con Arduino
Arduino è più complicato del previsto. Invece di collegare semplicemente un motore ai pin presenti sulla scheda, gli utenti devono controllare il carico di corrente con molta attenzione. Esiste la possibilità di utilizzare un driver per motori o un driver H, ma quando si utilizza specificamente il controllo dell'attuatore lineare di Arduino, ci sono anche altre due possibilità da considerare. In primo luogo, è possibile utilizzare un relè per controllare direttamente la corrente che entra nell'attuatore stesso. In secondo luogo, è possibile creare un circuito chiuso utilizzando un attuatore a 12V molto specifico chiamato attuatore di feedbackL'attuatore a feedback funziona consentendo all'apparecchiatura utilizzata di controllare la posizione dell'albero. Il metodo di controllo tramite scheda relè è più semplice e quindi probabilmente più facile per la maggior parte degli utenti di attuatori lineari. Purché la scheda relè stessa disponga di relè SPDT, questa semplice guida è sufficiente per creare un metodo di controllo di un attuatore lineare utilizzando un microprocessore Arduino.
Il relè SPDT dovrebbe avere tre contatti: il comune (COM), il normalmente aperto (NO) e il normalmente chiuso (NC).
Per il controllo di un attuatore lineare con Arduino, gli utenti avranno bisogno di due relè separati, che consentono di avviare, arrestare e cambiare direzione dell'attuatore. I relè normalmente chiusi sono collegati ai 12 Vcc, mentre quelli normalmente aperti sono collegati ai +12 Vcc. Per sdoppiare un filo, utilizzare un connettore o un ponticello appositamente scelto. I due fili dell'attuatore sono collegati ai relè, uno alla volta.
Il processo
I relè controllano come e dove si muove un attuatore. Il loro funzionamento si basa sull'attivazione di elettromagneti attraverso i quali è possibile controllare una corrente. Negli attuatori lineari Arduino, questo processo è seguito dall'azionamento di un interruttore che permette di instradare correttamente la corrente al relè opposto. Il sistema a due relè è la soluzione migliore per il controllo degli attuatori lineari Arduino.
I relè devono avere pin numerati fino a otto, a seconda del modello, e tutti i relè richiedono almeno 5 V di alimentazione per funzionare correttamente. Collegare l'alimentatore al relè e allinearlo con i pin VCC e GND. Collegare ciascun pin IN al corrispondente pin di Arduino. Questo garantirà il corretto funzionamento del relè quando alimenta l'attuatore. Collegare correttamente i pin è essenziale in questo caso, poiché se sono collegati in modo errato, l'alimentazione commuterà tra i pin, in modo diverso dalla configurazione normale. È importante ricordare che l'alimentazione si collegherà tra NC e COM se il pin IN non è collegato. Inoltre, l'alimentazione si collegherà tra i terminali NO e COM se il pin IN è collegato al pin GND. Tuttavia, è anche importante ricordare che collegando direttamente al pin IN si collegherà l'alimentazione anche tra i pin NC e COM. In questo caso, il codice Arduino per l'attuatore lineare dovrebbe essere simile all'esempio seguente.
Per quanto riguarda la programmazione del microcontrollore Arduino, abbiamo incluso un semplice programma di scansione che mostra come estendere e ritrarre un attuatore lineare alla massima velocità.
//Definisci i numeri dei pin per la scheda singola
int ENABLE1 = 8;
int FWD1 = 11;
int REV1 = 3;
Velocità intera;
void setup() {
// Inizializza i pin digitali come output.
pinMode(ENABLE1, OUTPUT);
pinMode(FWD1, OUTPUT);
pinMode(REV1, OUTPUT);
}
void loop() {
Velocità = 255; //imposta una velocità tra 0 e 255
Inoltrare();
ritardo(5000); //ritardo di 5 secondi
Fermare();
ritardo(1000);
Inversione();
ritardo(5000);
Fermare();
ritardo(1000);
}
void Forward(){
scrittura digitale(ABILITA1, ALTO);
analogWrite(REV, 0);
analogWrite(Avanti, Velocità);
}
void Reverse(){
digitalWrite(ENABLE1, HIGH);
analogWrite(FWD, 0);
analogWrite(REV, Velocità);
}
void Stop(){
digitalWrite(ENABLE1, LOW);
analogWrite(FWD1, 0);
analogWrite(REV1, 0);
}
Conclusione
Gli attuatori lineari stanno diventando sempre più diffusi in vari settori industriali e tecnologici, pertanto si stanno sviluppando sempre più tecnologie attorno ad essi e al loro utilizzo. Il controllo degli attuatori lineari tramite Arduino è molto ricercato per l'elevato livello di controllo che offre agli utenti. I microprocessori integrano l'intera CPU di un computer in un singolo circuito o in un gruppo di circuiti. Ciò consente all'utente di collegare gli attuatori lineari a telecomandi, processori e, in generale, di ottenere un maggiore controllo sul movimento dell'attuatore lineare Arduino durante l'esecuzione del compito per cui è stato progettato.
Sebbene esistano numerosi modi per collegare i microcontrollori agli attuatori lineari per Arduino, il sistema a relè bidirezionale descritto sopra è uno dei più semplici e convenienti. Offre molteplici modalità di alimentazione sia all'attuatore che al microprocessore, consentendo a entrambi di svolgere il proprio lavoro nel modo più corretto ed efficiente possibile.
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