Quadro digitale per ascensore

 
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).


ascensore 8 piani digitale * vedi nota in fondo alla pagina


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.

ascensore digitale a 3 piani * vedi nota in fondo alla pagina


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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