Obiettivi
- Imparare a programmare un PLC per gestire sistemi automatizzati.
- Comprendere il funzionamento dei sensori e il loro utilizzo in applicazioni pratiche.
- Sviluppare competenze nella costruzione e test di un sistema elettromeccanico completo.
- Coordinare parti meccaniche ed elettroniche in un unico progetto funzionante.
- Lavorare in gruppo per affrontare sfide tecniche.
- Migliorare la comunicazione e il coordinamento tra studenti.
- Ideare soluzioni artigianali per la rilevazione e lo smistamento delle biglie.
- Integrare componenti meccanici, elettronici e software in modo innovativo.
Contenuti
Nel laboratorio dell’IIS “Verona Trento – Majorana”, un gruppo di studenti della classe 3F, guidato dall’alunno Vincenzo Raciti, ha realizzato un progetto innovativo per lo smistamento automatico di biglie. Questo progetto è un esempio straordinario di come la creatività e le conoscenze tecniche avanzate possano unirsi per creare soluzioni pratiche e funzionali. Gli studenti hanno partecipato al corso “Manutenzione e assistenza tecnica” – opzione “Apparati, impianti e servizi tecnici industriali e civili”, applicando i concetti fondamentali di automazione industriale in un contesto reale.
La macchina progettata è gestita da un PLC Siemens, un dispositivo fondamentale per il controllo dei processi industriali. Il PLC è stato programmato per coordinare tutte le operazioni di smistamento delle biglie, utilizzando un insieme di sensori e motori. La macchina è in grado di distinguere automaticamente tra biglie di legno e biglie di vetro, smistandole in appositi recipienti di raccolta.
Funzionamento della Macchina
- Carico delle Biglie: Le biglie vengono caricate in un serbatoio.
- Riconoscimento del Materiale: Le biglie passano in un cilindretto cavo, dove un sensore artigianale, costruito in laboratorio con un diodo a infrarossi e un fotodiodo, riconosce il materiale della biglia.
- Smistamento Automatico: Un disco, azionato da un motorino, ruota il cilindretto verso destra o sinistra a seconda del materiale rilevato. Questo permette alla biglia di scivolare nel contenitore corretto.
- Verifica della Posizione: Un foto-interruttore a forcella verifica che il disco sia centrato prima di ogni movimento.
- Controllo del Caricatore: Un finecorsa rileva la presenza di biglie nel serbatoio, bloccando il sistema quando il caricatore è vuoto.
- Sicurezza e Controllo: Il sistema è dotato di pulsanti di AVVIO e STOP, garantendo un controllo manuale sicuro e intuitivo.
Vincenzo Raciti ha descritto il progetto con grande entusiasmo: “Abbiamo progettato un sensore da zero e programmato il PLC per gestire ogni fase. È stato entusiasmante vedere la macchina funzionare perfettamente dopo tanto impegno.” Questo progetto ha permesso agli studenti di approfondire diversi aspetti:
- Funzionamento e Programmazione dei PLC: Gli studenti hanno imparato a programmare e gestire i PLC, comprendendo come questi dispositivi siano fondamentali nell’automazione industriale.
- Sviluppo di Competenze Pratiche: La costruzione di sensori artigianali ha fornito agli studenti l’opportunità di acquisire competenze pratiche e tecniche.
- Lavoro di Squadra: Gli studenti hanno collaborato per risolvere problemi complessi, migliorando le loro abilità nel lavoro di squadra.
Applicazioni e Impatti
La smistatrice automatica di biglie non è solo una dimostrazione delle capacità tecniche degli studenti, ma anche un esempio di come il sapere teorico possa trasformarsi in applicazioni pratiche con un impatto reale.
Automazione Industriale
Il progetto ha messo in evidenza l’importanza dell’utilizzo e della programmazione di un PLC Siemens per gestire un sistema automatizzato. Gli studenti hanno appreso come integrare sensori, attuatori e logica di controllo in un sistema coeso.
Elettronica Applicata
La costruzione di un sensore artigianale con diodo a infrarossi e fotodiodo ha permesso di esplorare l’elettronica applicata. Gli studenti hanno visto come i sensori aggiuntivi, come il foto-interruttore a forcella e il finecorsa, migliorino l’efficienza e la sicurezza del sistema.
Meccanica e Robotica
La progettazione del sistema di smistamento ha coinvolto la creazione di un cilindro rotante e di un disco azionato da un motorino. Gli studenti hanno coordinato le parti meccaniche ed elettroniche per garantire precisione e affidabilità.
Controllo e Interfaccia Utente
Il progetto ha incluso lo sviluppo di un pannello di comando con pulsanti di avvio e arresto, per un controllo manuale intuitivo. Questo ha permesso di implementare un sistema sicuro e facile da utilizzare.
Sostenibilità e Creatività
Infine, il progetto ha incoraggiato l’uso di materiali facilmente reperibili e riciclati. Gli studenti hanno affrontato il problem-solving necessario per realizzare un sistema complesso con risorse limitate, dimostrando creatività e ingegno.
Il progetto di smistamento automatico di biglie realizzato dagli studenti dell’IIS “Verona Trento – Majorana” rappresenta un esempio eccellente di come l’istruzione tecnica possa preparare i giovani per le sfide del futuro. Attraverso l’automazione intelligente e l’applicazione di tecnologia avanzata, gli studenti non solo hanno acquisito competenze tecniche, ma hanno anche imparato l’importanza del lavoro di squadra e della creatività nel risolvere problemi. Questo progetto ha contribuito a formare una nuova generazione di professionisti pronti ad affrontare il mondo del lavoro con competenza e innovazione.
