Banco di collaudo e calibrazione per centraline di gestione teleruttori

Author(s):
G. Boretto - GEAS

Industry:
Energy/Power

Products:
Data Acquisition, LabVIEW, NI TestStand

The Challenge:
Realizzare un banco di test e calibrazione per centraline intelligenti di sgancio fast per teleruttori di alta gamma

The Solution:
L’esigenza di realizzare un sistema che prevede un set di funzioni general purpose sul DUT mediante specializzazione (fixture) ha orientato i progettisti GEAS verso una piattaforma hardware ibrida (strumentazione virtuale e strumentazione rack and stack) con ambienti di sviluppo software LabVIEW e TestStand di National Instruments

Il progetto nasce dall’esigenza di testare la centralina intelligente di un teleruttore di alta gamma. Questo modulo si inserisce all’interno di una tipologia di prodotti che hanno la capacità di analizzare in real-time il consumo reale in corrente di un impianto trifase. Nel momento in cui si ha un’anomalia o un corto circuito, su un impianto di questo tipo, la centralina ha la capacità di intervenire entro 10 millisecondi (cioè entro una semionda) sganciando la parte di potenza del teleruttore. Il cuore del sistema è la tipologia di rilevamento che viene effettuato sulle fasi: vengono utilizzate delle bobine di Rogowski che, sfruttando l’effetto Hall, permettono alla centralina di verificare l’assorbimento istantaneo. Un DSP interno calcola la derivata del segnale proveniente dalle bobine e, analizzando la curva che si viene a creare, lo stesso è in grado di prevedere se da lì a qualche millisecondo avverrà qualche malfunzionamento e, di conseguenza, intervenire per sezionare l’impianto.
Il banco GEAS crea tutte le condizioni al contorno necessarie per simulare le varie situazioni di lavoro (o anomalia) al fine di poter testare e calibrare con precisione il DSP della centralina.

Le risorse hardware del sistema sono le seguenti:
• PC industriale;
• Scheda Digital I/O optoisolati;
• Scheda DAQ;
• Alimentatore duale DC;
• Alimentatore AC;
• Function generator;
• DMM;
• Circuiti di isolamento per misure sul pezzo;
• Convertitori RS232-RS485;
• Sensore di temperatura.

Tutte le risorse vengono gestite e smistate da una matrice custom realizzata da GEAS con la funzione di creare una testata di interfacciamento con la specializzazione (fixture). Le risorse del sistema vengono organizzate come serie di canali con diverse proprietà:
• Canali di Alimentazione DC con Sense;
• Canali di Alimentazione DC senza Sense;
• Canali di Alimentazione VAC;
• Canali di Alimentazione IAC;
• Canali di Generazione in Frequenza;
• Canali di Generazione Analogica;
• Canali di Contatti NA (per simulazioni di chiusura circuito);
• Canali di Contatti NC (per simulazioni di apertura circuito);
• Canali di I/O digitale di servizio;
• Canali RS232;
• Canali RS485.

Per lo sviluppo del software si è utilizzato l’ambiente TestStand. Questo ha permesso di definire il sistema come un insieme di risorse, funzioni e prestazioni facilmente accessibili e gestibili per implementare misure e test strutturati secondo le indicazioni di una specifica.

Il banco di test e calibrazione ha consentito di ottenere buoni risultati in termini di:
• Precisione e ripetibilità delle misure;
• Efficacia per la sua alta copertura potenziali guasti;
• Facile manutenibilità;
• Facilità nella gestione dei cambi prodotto;

Author Information:
For more information on this Case Study, contact:
G. Boretto
GEAS
g.boretto@geasonline.it

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