PNEUMINO

Pneumatica + Arduino

Pneumino e' un sistema per la simulazione e prototipazione di impianti elettropneumatici.

pneumino

Perchè PNEUMINO?
-perche' e' basato su una piattaforma "open source" flessibile e diffusa
-perche' e' a basso consumo energetico (3-5 volt)
-perche' ha bassi costi (sostenibile)
-perche' e' sicuro (bassa tensione)
-perche' e' un ottimo strumento didattico (meccatronica)

guarda video prototipo


Si tratta quindi di un sistema perfetto per l'apprendimento didattico di concetti di elettronica, programmazione e meccatronica (elettropneumatica)

pneumino

Il sistema, nella sua forma base, è costituito da una scheda arduino e uno shield di 4 rele per pilotare due elettrovalvole 5/2 che comandano due cilindri pneumatici A e B dotati di due sensori di prossimità ciascuno (a0 – a1 e b0 – b1).
E' possibile estendere il sistema ad un numero illimitato di attuatori pneumatici.

pneumino
Sulla scheda Arduino è presente il software (modificabile) che realizza la sequenza logica e che interpreta i comandi ricevuti.
Sul PC (o su un dispositivo Android) è installato il software di controllo e supervisione.

In questo modo è possibile realizzare, a basso costo, un sistema completo di supervisione e controllo (SCADA) in grado di controllare dispositivi elettropneumatici e/o altri attuatori sulla base dello stato di sensori di processo di qualsiasi tipo.

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Il software (supervisore) consente di comandare la scheda Arduino e di eseguire il ciclo pneumatico programmato.

 Sono previsti i comandi standard di:

Marcia, Arresto, Reset, Cicliclo

La comunicazione con la scheda Arduino avviene tramite cavo usb (seriale).
Tramite oppurtuni shield si può estendere la comunicazione via wifii o ethernet. 


Sensori di prossimita'

Per verificare la posizione dei pistoni si possono utilizzare dei sensori di prossimità a 5 volt al posto di quelli industriali di tipo induttivo che lavorano a 24 volt.
Oltre che ad evitare problemi di riduzione della tensione per gli ingressi digitali di Arduino (5 volt) si riducono notevolmente i costi.
Nello specifico si possono utilizzare dei sensori "E18-D80NK Infrared Distance Ranging Sensor":

"The technology behind this effective distance sensor is Modulation of Infrared Light. The receiver is sensitive only to infrared light and only when it receives the correct signal. Therefore it is not very sensitive to ambient light compared to plain Infrared detectors."

pneumino

CABLAGGIO
pneumino

Sketch:

/* E18-D80NK Infrared Distance Ranging Sensor */
void setup() {
Serial.begin(9600);
//Start serial communication boud rate at 9600
pinMode(5,INPUT); //Pin 5 as signal input
}
  
void loop() {
while(1) {
 delay(500);
 if(digitalRead(5)==LOW) {
 // If no signal print collision detected
 Serial.println("Collision Detected.");
 }
 else {
 // If signal detected print collision detected
 Serial.println("No Collision Detected.");
 }
}
}


Vantaggi PNEUMINO rispetto al PLC


pneumino

PNEUMINO PLC

Costi dotazione laboratorio elettropneumatica molto bassa

Una stazione di simulazione pneumatica con PLC  costa alcune migliaia di euro contro alcune centinaia di una con Pneumino

Costi prototipi molto bassi (fino a 100 volte inferiori al PLC)

Una scheda Arduino compatibile + shield 8 relè costa circa 10 euro

Utilizzo di un unico linguaggio di programmazione ad alto livello (pseudo C)

I PLC usano linguaggi con estensioni proprietarie.
Gli ambienti di sviluppo sono a pagamento e sono proprietari

Lavoro in bassa tensione (3.3  - 5 volt)

Il PLC lavora a 24 volt.

Possibilità di realizzare facilmente sistemi di supervisione lato PC

La comunicazione tra Arduino ed un programma windows (o altro) si può gestire con poche righe di codice

Possibilità di controllo via usb, rete cablata e wi-fi a basso costo

Gli shield di comunicazione con Arduino costano pochi euro

Possibilità di integrare facilmente nell’impianto elettropneumatico vari sensori analogici a basso costo

I sensori industriali a 24 volt costano da alcune decine a centinaia di euro. Quelli per arduino  pochi euro.

Possibilità di integrare facilmente nell’impianto elettropneumatico vari sensori analogici a basso costo

I sensori industriali a 24 volt costano da alcune decine a centinaia di euro. Quelli per arduino  pochi euro.