SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI: SOMMARIO

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Artemisia Vigano
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1 SISTEMI DI DATI: SOMMARIO Il seminario si propone di approfondire le tematiche di acquisizione dati da sensori nel settore industriale Argomenti trattati: architettura e generalità di un generico sistema di acquisizione dati acquisizione dati da sensori: problematiche sistemi di acquisizione nell industria organizzazione e flusso delle informazioni in ambiente industriale: CIM i sistemi distribuiti di acquisizione dati: bus di campo, Ethernet, Internet, wireless sistemi interessati all acquisizione dati: computer industriali, SCADA, PLC PLC e soft-plc : dalle architetture e dai linguaggi tradizionali verso la piena aderenza allo standard IEC61131 Alessandra Flammini, Università di Brescia,

industriale: CIM i sistemi distribuiti di acquisizione dati: bus di campo, Ethernet, Internet, wireless sistemi interessati all acquisizione dati: computer industriali, SCADA, PLC

2 SISTEMI DI DATI 1 2 N eccitazione INTERFACCIA OPERATORE MEMORIZZAZIONE ELABORAZIONE CONTROLLO Sistema di acquisizione dati = apparato capace di acquisire, memorizzare e, in molti casi, analizzare e proporre all operatore dati provenienti dal mondo reale

dati = apparato capace di acquisire, memorizzare e, in molti

3 DATI DA SENSORI grandezze di influenza misurando alimentazione o eccitazione SISTEMI DI MEMORIZZAZIONE, ELABORAZIONE, CONTROLLO, CONDIZIONAMENTO - isolamento - amplificazione / attenuazione - filtro - multiplexing /campionamento simultaneo conversione A/D - sistemi di conteggio - elettronica analogica dedicata -...

- amplificazione / attenuazione - filtro - multiplexing /campionamento simultaneo

4 SENSORI: problematiche Termocoppie (sensori di temperatura) non necessitano di alimentazione, segnale piccolo (mv), temperatura di giunto freddo Celle estensimetriche (sensori di spostamento) necessitano di alimentazione, dipendono dalla temperatura (configurazione a ponte) Cellule fotoelettriche (sensori di presenza) necessitano di alimentazione e isolamento, problemi di interferenza, segnale facile da trattare (ON/OFF) Encoder incrementale (sensori di posizione, velocità) necessitano di alimentazione, segnali in quadratura da gestire in tempo reale... NOTA:

di presenza) necessitano di alimentazione e isolamento, problemi di interferenza, segnale facile da trattare (ON/OFF) Encoder incrementale (sensori di

5 ED ELABORAZIONE I dati acquisiti spesso non sono nella forma adatta per essere memorizzati o presentati all operatore o utilizzati da altri strumenti ad esempio un sensore di temperatura fornisce un segnale di uscita che deve essere elaborato per fornire l informazione di temperatura Esempi di tecniche di elaborazione realizzazione analitica della transcaratteristica di trasferimento g = f -1 segnale di uscita = f(misurando) In genere f è lineare, per cui si parla di offset e fattore di scala; alternativamente si deve ricorrere a tecniche, elettroniche o numeriche di linearizzazione compensazione dell effetto delle variabili di influenza segnale di uscita sensore principale = f(misurando, altre grandezze) segnale di uscita altro/i sensore = g(altra/e grandezza) tecniche numeriche di stima del misurando... Spesso i sistemi di acquisizione comprendono un PC per l elaborazione

segnale di uscita = f(misurando) In genere f è lineare, per cui si parla di offset e fattore di scala; alternativamente si deve ricorrere a tecniche, elettroniche o numeriche di linearizzazione

6 Sistemi centralizzati SISTEMI DI : classificazioni STRUMENTO rete Sistemi distribuiti rete STRUMENTO STRUMENTO

7 SISTEMI DI : classificazioni Sistemi orientati all operatore memorizzazione, elaborazione, presentazione non ci sono criticità temporali Strumentazione tradizionale Strumentazione virtuale Sistemi per l industria Sistemi orientati alle macchine memorizzazione, elaborazione, interfaccia necessità di aderenza al tempo reale Sistemi per l industria

tradizionale Strumentazione virtuale Sistemi per l industria Sistemi orientati alle

8 STRUMENTAZIONE TRADIZIONALE Multimetri, oscilloscopi, frequenzimetri, impedenzimetri, analizzatori di rete, analizzatori di spettro, data logger,... Spesso richiedono elettronica di condizionamento Spesso l acquisizione da un sensore richiede più di uno strumento costi G.P.I.B. Sensore HW ad hoc di interfaccia Oscilloscopio HW ad hoc di interfaccia NOTA: Frequenzimetro Generatore di funzioni

.. Spesso richiedono elettronica di condizionamento Spesso l acquisizione da un sensore richiede più

9 STRUMENTAZIONE VIRTUALE Labview, Labwindows, strumenti PC-based dedicati (Es. AST microscan per test di materiali ferromagnetici) Spesso richiedono elettronica di condizionamento Spesso hanno prestazioni inferiori rispetto alla strumentazione tradizionale (velocità, range del segnale,...) La strumentazione tradizionale sta volgendo verso l architettura PC-based Sensore HW ad hoc di interfaccia Schede d acquisizione da inserire all interno del PC NOTA:

prestazioni inferiori rispetto alla strumentazione tradizionale (velocità, range del segnale,.

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