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Progetto di un ascensore ad 8 piani digitale
Per capire il funzionamento di questo circuito è necessario
prima considerare molto brevemente quali sono le interfacce di questo circuito,
ovvero quali dispositivi, sensori ed attuatori devono essere collegare per
farlo funzionare correttamnete. Come avviene per la maggior parte dei casi esistono
molti altri metodi più sicuri, performanti e meno costosi di quelli da me proposti,
così come esistono dispositivi senza porte logiche per pilotare un ascensore, come
i vecchi quadri funzionanti a relay o dispositivi programabili con interfacce I/O
come PLC.
Un ascensore ha lo scopo di soddisfare delle chiamate che possono essere richieste
dall'interno della cabina ascensore oppure dall'estermo, ovvero dai piani.
Per come è stato realizzato lo schema elettrico quando l'ascensore è occupato perchè
qualcuno è in cabina le chiamate esterne vengono disabilitate. La presenza di un
utente in cabina può essere rilevata da un interuttore posto sul fondo mobile della
cabina (il comportamento è abbastanza simile a quello di una bilancia). La posizione
della cabina viene rilevata da interuttori meccanici o magnetici che si chiudono
al passaggio dell'ascensore, questo circuito permette che gli interuttori vengano
lasciati chiusi al passaggio della cabina, ovvero che l'interuttore chiuso equivalente
al piano più alto determina la posizione, mentre lo stato degli interuttori ai piani
inferiori non sono considerati. Tutte le rilevazioni, sia di posizione che di chiamata,
poichè la posizione della cabina è unica (in un dato momento la cabina si trova
solo ad un piano alla volta) e si considera una sola chiamata alla volta (non si
considerano prenotazioni, chiamate multiple e la priorità è data ai piani superiori)
sono mandate in ingresso ad un encoder 8:4 che in fornisce in uscita un codice binario
il numero del piano della posizione cabina e della chiamata esterna o interna.
I
dati di così ottenuti vengono utilizzati anche per visualizzare i dati di chiamata
e posizione cabina su un display a 7 segmenti. Quindi si confrontano i due numeri
binari: l'unico dato interessante è se la chiamata proviene da un piano superiore
o inferiore a quello della cabina. Il confronto avviene portando in negativo il
numero binario corrispondente alla posizione della cabina e sommando a questo il
numero binario corrispondente alla chiamata. Se il risultato sarà positivo allora
l'ascensore dovrà salire altrimentio dovrà scendere, se il risultato fosse nullo
la chiamata proviene dal piano a cui si trova la cabina e l'ascensore rimane fermo.
Ovviamente giunto a destinazione il piano chiamato e quello a cui si trova la cabina
coincidono e l'ascensore si fermerà attendendo la chiamata successiva. I comandi
da mandare in modo appropriato al motore (dipende dal tipo di motore utilizzato)
sono la direzione e l'accensione: possono essere utilizzati teleruttori. Infine
se il motore è fermo la porta dell'ascensore del piano a cui si trova la cabina
dovrà essere aperta (stazionamento a porte aperte), il comando di apertura e chiusura
porta dovrà essre mandato in ingresso ad un operatore. Anche la porta interna dell'ascensore
dovrà essere aperta (caso di ascensore automatico). Infine se nessuno dei sensori
di posizione cabina è chiuso l'ascensore sarà interdetto e si accende la spia di
allarme, infine la luce di occupato e luce cabina proviene direttamente dal sensore
di presenza in cabina. Questo circuito è da ritenersi principalmente a scopo didattico
in quanto mancano controlli di sicurezza e altri importanti parametri di controllo:
tuttavia potrebbe essere utilizzato per dimostrazioni in scala, ad esempio per un
plastico (poichè la sicurezza non è importante).
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* vedi nota in fondo alla
pagina
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Progetto di un ascensore a 3 piani digitale
Questo circuito gestisce solo tre piani ed è concettualmente
molto più semplice basandosi su rete combinatoria ridotta. Il metodo è utilizzabile
solo per problemi con pochi ingressi come in questo caso; non sarebbe conveniente
utilizzarlo per gestire un ascensore a molti piani per la difficoltà di analisi
e di riduzione, nonchè per un largo spreco di porte logiche. Per tali situazioni
sono sempre da evitare sintesisi di tabelle di verità.Gli ingressi per l'ascensore
sono i medesimi del caso a 8 piani.
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* vedi nota in fondo alla
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Gli schemi circuitali sono stati realizzati utilizzando il software
SCD simulatore di circuiti digitali che è possibile reperire gratuitamente
al seguente indirizzo:
http://www.esng.dibe.unige.it/Projects/Netpro/Deeds/Downloads.htm
Per visualizzare correttamente tuto il circuito utilizzare il menu "opzioni"
e selezionare la dimensione massima del foglio di lavoro, altrimenti sarà impossibile
visualizzare alcune parti del circuito.
E' possibile simulare entrambi i circuiti per verificarne il corretto funzionamento. |
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