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Selezione dei Sensori per Sistemi Automati industriali

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In questa settimana, studieremo vari aspetti legati alla selezione e alla fabbricazione dei componenti, necessari per costruire un sistema automatizzato. Analizzeremo i criteri di selezione che sono quindi i componenti elettrici ed elettronici che sono tenuti a sviluppare un sistema automatizzato a base di mechatronic. Per costruire un sistema automatizzato o per costruire un equipaggiamento, che si basa sul sistema basato su mechatronics, richiede varietà di componenti. E, questi componenti sono componenti elettrici, componenti elettronici, meccanismi e macchinari che sono i componenti meccanici, idratanti e pneumatici e la programmazione informatica che sono gli elementi software. Per costruire un sistema tutti questi componenti devono essere assemblati insieme, ma prima di questo dobbiamo selezionare la componente appropriata o adatta disponibile sul mercato. A tal fine esistono determinati criteri di selezione e procedure che devono essere seguite. Alcuni componenti come i componenti meccanici o i meccanismi devono essere costruiti in casa; al piano shop. Così, come fabbricarli al nostro piano negozio sarà discusso nelle prossime lezioni. (02.42) Componenti elettrici ed elettronici sono i componenti principali di un tipico sistema a base di mechatronica che abbiamo visto già nelle discipline della mechatronica. Varie unità, varie unità elettriche, i sensori dei dispositivi di condizionamento del segnale di microprocessore, sono i principali costituenti di un design di sistema basato su mechatronics. Ci sono rapidi avanzamenti nello sviluppo di questi componenti. Se supponga di ottenere un chip integrato o un microprocessore, potremmo ottenere una qualità migliore o una tecnologia avanzata in quel microprocessore entro 6 mesi. Essendo il progettista, essendo l'ingegnere che sta lavorando al sistema a base di mechatronics, dovremmo essere in contatto con gli avanzamenti tecnologici della varietà di questi componenti anche. La corretta selezione di questi componenti è un compito impegnativo. Se un errore improvviso viene effettuato nella selezione dei componenti, può essere molto pericoloso per l'intero disegno del sistema. La selezione impropria o la componente inappropriata dell'assemblaggio del sistema automatizzato, può portare alla rottamazione dell'intero disegno. L'intero design o il prodotto o il sistema devono essere rottamati. Pertanto, dobbiamo essere molto attenti nella scelta di questi elementi. (04.34) Essere il progettista, dovremmo avere la conoscenza fondamentale di questi componenti. , Il progettista deve conoscere le specifiche di questi componenti, la costruzione e le funzionalita ' o lavorazioni di questi componenti. In questo corso impareremo la varietà di componenti necessari per costruire un tale sistema. Dopo aver ottenuto la conoscenza fondamentale dei componenti i progettisti devono arrivare con gli esatti valori parametrici, di tale elemento o del componente. Oltre all'esatto valore parametrico, necessario per l'acquisto o per selezionare un componente, il progettista ha anche bisogno di dare i livelli di tolleranza ammessi, il progettista sta progettando l'elemento o il componente e ne scaturisce un certo valore. Ma, per quel valore esatto il componente potrebbe non essere disponibile sul mercato. A tal fine il progettista dovrebbe avere una certa tolleranza che siano specificate sul valore parametrico esatto del componente da selezionare. L'ingegnere di acquisto o l'ingegnere di selezione, andrà al mercato e ricerca la componente che sta dando il valore nei limiti ammessi che sono le tolleranze. Oggigiorno si utilizzano le tecnologie basate sul web e sono disponibili molte tabelle parametriche basate su web. Dovremmo passare attraverso questi cataloghi online disponibili della tabella parametrica. I cataloghi stanno avendo le informazioni richieste, visualizzazione 3D dei componenti; video delle prestazioni dei componenti. Tutte queste informazioni rilevanti sono disponibili su internet. Essendo il progettista è nostro dovere passare diffusamente attraverso la letteratura disponibile dei componenti interessati, cataloghi e poi selezionare quello appropriato. Oltre a queste tabelle e cataloghi parametrici basati su web, ci sono tanti forum di comunità che sono disponibili online. , i volontari o le persone esperte daranno le loro opinioni e risponderanno alle query, che vengono poste dai membri della comunità. Per effettuare il processo di selezione o per effettuare la selezione della varietà di componenti verrà creato un team speciale nell'industria. E, la squadra speciale avrà gli ingegneri esperti che guarderanno i cataloghi parametrici basati su web. E interagiranno con i forum della comunità online o potrebbero addirittura andare sul mercato e cercare di ottenere i componenti. (08.15) Ora, quali sono i vari parametridi che dobbiamo considerare durante la selezione di questi articoli?Il primo parametro è l'abbordabilità, il costo. Il costo incide direttamente sull'economia del design e dello sviluppo del prodotto, quindi dovremmo avere i componenti che ci sono accessibili. Non significa che dovremmo andare per componenti di qualità molto bassa e meno costosi. Ci dovrebbe essere un trade-off tra il costo e la qualità. Ci dovrebbe essere l'ottimizzazione del costo con la qualità del prodotto. Ecco perché si chiama come arte. Dovremmo avere la decisione equilibrata. Con un costo minimo possibile dovremmo ottenere un componente di buona qualità perché, il costo del componente incide direttamente sul costo del prodotto o sistema automatizzato. Il punto successivo è l'affidabilità. (09.56) La responsabilità è definita come la probabilità che un prodotto o un sistema o un servizio esegua adeguatamente la sua funzione prevista per un determinato periodo di tempo, oppure opererà in ambiente definito senza guasti. L'affidabilità di un prodotto non è altro che, la sua performance per la funzione destinata. Come il prodotto ha una funzione di perforazione prevista adeguatamente per un determinato periodo di tempo? Quando acquistiamo un certo componente, qualche prodotto o merce, si parla di come per quanto tempo il prodotto starebbe lavorando nella sua normale condizione. Inoltre, il prodotto dovrebbe funzionare in ambiente definito senza guasti. Se suppliamo di prendere un prodotto per determinate condizioni, diciamo il negozio a pavimento dove le condizioni sono molto dure, ci sarebbe rumore, polvere. Se il sensore o se il componente non è in grado di lavorare in questi tipi di condizioni dure, che vengono specificate, allora non è consigliabile procedere all'acquisto di tali prodotti. O insomma, la qualità delle prestazioni dei componenti per un periodo di tempo è l'affidabilità. I fattori di affidabilità ci aiutano a determinare le durate di garanzia e di sicurezza, così come ci stanno aiutando ad eseguire le decisioni sulle sostituzioni di design. Il sistema automatizzato finale costituisce una varietà di elementi. E, la garanzia di servizio delle attrezzature finali che saranno sviluppate e vendute sul mercato, il suo successo dipende dai suoi elementi costitutivi. E, stiamo esternalizzando questi elementi che stiamo acquistando dal mercato. Se gli elementi o i componenti sono affidabili; allora solo il prodotto sarà affidabile. Inoltre, la sicurezza dei prodotti dipende anche dal corretto funzionamento di questi elementi. Se uno degli elementi avrà un malfunzionamento, influenzerà sicuramente gli aspetti di sicurezza del prodotto. (12.58) Il parametro successivo è il ciclo di vita del prodotto. Abbiamo visto il concetto di ciclo di vita del prodotto nelle nostre lezioni precedenti. Il ciclo di vita del prodotto è definito come la durata temporale tra l'inizio dello sviluppo del prodotto fino al suo declino delle vendite sul mercato. Anche i componenti acquistati dal mercato, stanno avendo un ciclo di vita. Stanno anche avendo un tempo stabilito per sopravvivere sul mercato. a causa degli avanzamenti tecnologici o del cambiamento nelle scelte dei clienti. Esempio semplice sono i chip di IC a semiconduttore. Con gli avanzamenti tecnologici stiamo ottenendo le versioni più alte o migliori dei chip IC. Quando cerchiamo la produzione di massa del nostro prodotto, dovremmo considerare il ciclo di vita del chip IC selezionato. Per quanto tempo questi componenti saranno disponibili in futuro? Questa è una domanda fondamentale Se la disponibilità dei chip IC non c'è, allora il prodotto non può essere fabbricato. La progettazione del nostro prodotto deve essere cambiata. Questo è il tempo che si consuma. In considerazione di ciò, il ciclo di vita del prodotto che stiamo selezionando o acquistando dal mercato deve essere preso in considerazione .. Pertanto, dovremmo andare per un basso rischio e componenti di lunga vita. Quando i componenti di lunga vita sono acquistati, naturalmente il rischio di guasti o il rischio di perdere il tempo di sviluppo del prodotto saranno bassi. (15.10) La prossima serie di parametri sono i parametri meccanici. I parametri meccanici suggeriscono o indicano, la forma fisica di tale elemento o il componente. La forma fisica designa la dimensione, la forma, il colore, la consistenza di quel componente o l'elemento. Il punto successivo del parametro meccanico è lo stili di montaggio. Come si sta montando il componente? Qual è lo stile di montaggio del prodotto disponibile sul mercato? È montato su un determinato fissaggio o se il componente ha bisogno di un fissaggio per fissarlo nell'assemblaggio, se il componente è appeso, quanti fastidi sono richiesti, se il montaggio è robusto. Tutti questi aspetti stanno entrando nei parametri meccanici. Il successivo parametro meccanico è il peso del componente. Dobbiamo avere un componente a basso peso, il componente dovrebbe essere leggero. In caso contrario, il peso del nostro prodotto sarebbe molto elevato, il che non è consigliabile. Ma, dovrebbe avere l'inerzia sufficiente, le dimensioni, la forma, il peso e lo stile di montaggio stanno aiutando in una corretta analisi della connessione di questi elementi nell'assemblea. Dovremmo considerare lo stile di montaggio, le dimensioni, la forma e il peso in un modo corretto che l'assemblaggio sarebbe facile e la costruzione del prodotto sarebbe semplice. Avrà una manutenzione bassa dato che il numero di componenti è minore, l'assemblaggio è meno complicato e si sarebbe facilmente assemblato. Il cliente può facilmente assemblare i componenti. Il ventilatore a soffitto è un semplice esempio. Possiamo facilmente assemblare la ventola del soffitto e possiamo facilmente montarlo, ovunque richiesto per le applicazioni domestiche. Se guardiamo le sue varie parti o gli elementi meccanici montanti, sono molto semplici e un laico può facilmente assemblarlo. (18.14) La prossima serie di fattori o i parametri sono i fattori ambientali. Il sistema automatizzato pensato magari utilizzato per una varietà di scopi e applicazioni, come l'applicazione domestica o l'industria o un prodotto di uso speciale. Qual è il significato di prodotto a scopo speciale? Il prodotto può essere utilizzato in strumentazione biomedica; oppure per applicazioni aerospaziali. Diciamo che potrebbe far parte di un satellite, o sarà utilizzato per applicazioni di difesa. Quando si devono sviluppare poi i prodotti a scopo speciale, le condizioni meteorologiche estreme devono essere considerate in base alle quali questi prodotti vengono utilizzati. Ad esempio, i prodotti aerospaziali lavorano a condizioni di lavoro completamente diverse, la gravità non ci sarà, le temperature o le pressioni sono completamente diverse. Tutti questi fattori devono essere considerati durante lo sviluppo del prodotto. Stesso caso con le applicazioni biomediche. Quando selezioniamo i componenti per applicazioni biomediche, dovremmo considerare la sensibilità degli elementi, il livello di umidità o la temperatura, sotto il quale queste apparecchiature vengono utilizzate. Anche nelle applicazioni di livello di difesa. Le condizioni meteorologiche possono essere molto dure, anche in officina, quando le vibrazioni sono molto alte o se consideriamo un tipico esempio di forgiatura, quando i livelli di rumore e le temperature sono molto alti. Tutti questi parametri sono necessari per essere considerati, quando vengono selezionati i costituenti del sistema automatizzato. Questi sistemi automatizzati di uso speciale possono essere utilizzati in condizioni meteorologiche estreme. Gli intervalli di temperatura magari estesi, ci possono essere scosse termiche e vibrazioni estreme. Quando si sa che i prodotti possono portare a tali condizioni meteorologiche estreme, anche i suoi elementi costitutivi dovrebbero essere in grado di resistere a queste condizioni meteorologiche estreme. Oltre agli urti termici e alle vibrazioni, l'umidità e l'umidità influenzano anche le prestazioni del sistema automatizzato. Così, questi vanno considerati. Poi, alcuni dei prodotti possono avere l'esposizione alle radiazioni in caso di applicazioni nucleari, questo equipaggiamento può essere utilizzato per lo svolgimento di alcune operazioni, dove le possibilità di radiazioni magari ci sono. I componenti dovrebbero resistere anche a questi effetti. (21.51). La successiva serie di parametri sono i parametri elettrici. I parametri elettrici possono essere raggruppati nelle specifiche primarie. Le specifiche primarie non sono altro che i parametri, che controllano direttamente la funzionalità del componente. Il valore di resistenza, il valore capacit, la larghezza di memoria e la frequenza di taglio sono alcuni degli esempi di queste specifiche primarie. Tuttavia ci sono determinate specifiche che sono generiche in natura. Ad esempio, le temperature di esercizio o le tensioni, che sono quasi applicabili per tutte le categorie di componenti. Gli elementi costitutivi di un sistema a base mechatronica, possono richiedere l'energia elettrica per essere azionati. Ci possono essere alcuni parametri generici associati a loro e questi sono la temperatura e la tensione. L'intervallo di temperatura in cui il componente è in grado di funzionare. E, quali sono i requisiti di tensione per far funzionare quell' elemento o il componente? Il progettista dovrebbe avere la giusta conoscenza sulle specifiche primarie oltre che sulle specifiche generiche di questi elementi costitutivi. (23.35). Riassumiamo, in questa lezione che abbiamo visto, come selezionare i componenti elettrici ed elettronici. Quali sono i vari parametri di selezione? Come i parametri meccanici, ambientali, di affidabilità relativi al ciclo di vita dei prodotti e ai parametri elettrici. Questi sono i parametri che devono essere considerati quando si selezionano i componenti per lo scopo previsto che è il design e lo sviluppo di un sistema automatizzato. Nella prossima lezione analizzeremo gli aspetti tecnici dei sistemi elettromeccanici. Ci sono vari termini legati alla performance di questi sistemi elettromeccanici. Li studieremo, capiremo il significato di questi termini; vedremo una varietà di esempi per capire questi termini in modo migliore. Questi termini sono molto utili nella corretta selezione degli elementi costitutivi per un design di sistema automatizzato migliore.