Supervisore banchi prova per filtri oleodinamici
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Author(s):
G. Del Fante - TSC
S. Sarcini - TSC
Industry:
Energy/Power, Oil and Gas/ Refining/ Chemicals, Industrial Controls/ Devices/ Systems
Products:
Data Acquisition, LabVIEW, Datalogging and Supervisory Control
The Challenge:
Realizzare un sistema di supervisione in grado di gestire contemporaneamente i banchi prova utilizzati per l’effettuazione di test su corpi filtri oleodinamici.
The Solution:
Sistema di supervisione, sviluppato in ambiente NI LabVIEW e LabVIEW Datalogging andSupervisory Control (DSC), che integra schede di acquisizione dati National Instruments e scheda di comunicazione Siemens per la gestione di varia tipologia di prove su filtri oleodinamici.
"LabVIEW ha reso efficiente la generazione delle forme d’onda per l’eccitazione dei banchi e la verifica dei risultati di ogni ciclo di test cosi come previsto dalla normativa in materia."
I banchi prova presenti nell’impianto oleodinamico per il quale abbiamo realizzato il sistema di supervisione sono i seguenti:
- banco per prove a scoppio.
- banco per prove ad impulso.
Il compito del banco a scoppio è quello di testare filtri oleodinamici fino alla loro rottura. A tal fine viene inviata al filtro sotto test, per mezzo di un sistema oleodinamico, una rampa di pressione crescente fino a circa 2000 bar.
La pressione viene incrementata, step by step, fino allo scoppio del componente o fino al raggiungimento del valore massimo.
Il banco ad impulsi fornisce, invece, ai filtri oleodinamici sotto esame, un impulso di pressione ad intervalli di tempo regolari.
Ogni singolo impulso costituisce un ciclo di test all’interno del quale l’ampiezza e la durata dell’impulso di pressione vengono fissati in base alla normativa ISO di riferimento indicata in Fig.1. Il sistema provvede sia alla costruzione dell’impulso di test che alla verifica della pressione applicata al filtro.
Un ciclo di test ha esito positivo se la pressione misurata sul filtro rispetta le norme definite dalla normativa cioè se il suo andamento è completamente contenuto all’interno della zona delimitata dall’estremo inferiore (Low limit) e dall’estremo superiore (High limit).
Un test per prove ad impulso si conclude allorché siano stati effettuati un opportuno numero di cicli ( circa un milione ) mentre un filtro ha superato la prova se nel totale dei cicli effettuati una percentuale significativa ha avuto esito positivo.
Il sistema realizzato consente di gestire in maniera indipendente e simultanea, mediante appositi pannelli di controllo (Fig. 2a e 2b), la regolazione delle prove su entrambi i banchi, la gestione del sistema di allarme e la memorizzazione su files dei dati significativi.
In Figura 3 è riportata lo schema di controllo dell’impianto oleodinamico comprendente sia il banco per le prove ad impulsi che quello per le prove a scoppio.
Si può notare la presenza di due sistemi separati di acquisizione convergenti entrambi al sistema di supervisione.
Un sistema legato al controllo, alle regolazioni e agli allarmi realizzato utilizzando il PLC SIEMENS serie S7 ed un sistema per l’acquisizione di segnali analogici ottenuto utilizzando le due schede National Instruments serie PCI 6023E.
Lo scambio dati e le sincronizzazioni tra i due sistemi sono realizzati tramite protocollo OPC mentre le connessioni tra i PLC di ciascun banco ed il PLC master sono realizzate tramite ProfiBus DP.
Anche la connessione del PLC Master con il PC di supervisione è realizzata via Profibus utilizzando una scheda di comunicazione SIEMENS CP 5611.
Le due schede di acquisizione National Instruments PCI 6036E sono installate all’interno del PC e connesse, mediante sistema optoisolato, ai trasduttori dei banchi. Per ciascun banco prova sono previsti i seguenti segnali :
-9 misure di pressione.
-1 misura di temperatura.
-10 misure per estensimetri.
-12 canali liberi.
L’ambiente di sviluppo LabVIEW ha permesso la realizzazione di quanto sopra descritto ottenendo una perfetta integrazione fra sistemi di acquisizione aventi caratteristiche e modi di operare differenti.
LabVIEW, inoltre, ha reso efficiente la generazione delle forme d’onda per l’eccitazione dei banchi e la verifica dei risultati di ogni ciclo di test cosi come previsto dalla normativa in materia.
La sfida di integrare la gestione dei due banchi prova aventi tempistiche di funzionamento e strategie di funzionamento così diverse è stata risolta positivamente ottenendo tempi e sicurezza di gestione pienamente soddisfacenti.
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