Università degli Studi di Ferrara
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- Lorenza Donato
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1 Università degli Studi di Ferrara Corso di Laurea in Informatica Relatore Dott. Mirco Andreotti Laureando Simoni Alfred Anno accademico 2005/2006
2 Riepilogo Processo di produzione dei laterizi PLC ( Programable logic controller ) Sistema di controllo e raccolta dati del forno Conclusioni
3 Processo di produzione dei laterizi Stoccaggio argille Stoccaggio argille Controllo effettuato con dispositivi PLC generalmente di produzione Siemens Movimentazione Movimentazione Prelavorazione Prelavorazione Produzione Produzione Essiccazione Essiccazione Forno Cottura Confezionamento Confezionamento Sono calcolatori con ridotte capacità di calcolo. Dimostrano grande affidabilità Sono dotati di memoria RAM,memoria di massa tramite MMC/EPROM/EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory ) Possiedono interfacce seriali RS232/RS485 per lo scambio dati in rete PROFIBUS (Processed field bus) Sono sistemi modulari, schede I/O digitali e analogiche Sono dispositivi programmabili
4 Funzionamento del PLC Siemens Vengono eseguiti 2 cicli Ciclo di sistema Ciclo del programma utente Suddivide il codice e dati in blocchi differenziati in: Priorità ( solo per blocchi organizzativi) Blocchi organizzativi Blocchi dati Blocchi funzione Il controllore del forno utilizza un sistema di regolazione con retroazione. Il PLC riceve le informazioni dai sensori In base al programma elabora queste informazioni. Il risultato del calcolo viene inviato in uscita ai vati attuatori.
5 PLC del Forno Deve monitorare/controllare i seguenti sensori: 120 Sensori di temperature 26 Sensori di pressione 20 Sensori di posizionamento serrande 15 Comandare Inverter ventilatori 100 Comandare Elettrovalvole 28 Comandare i gruppi di bruciatori, ognuno mediamente con quattro bruciatori Oltre alla gestione di tutti questi sensori il PLC gestisce tutto il sistema di movimentazione porte, carrelli, spintore ect. Il PLC invia i dati rilevati al sistema che si occupa della loro gestione lo SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).
6 Funzionalità principali sviluppate nel progetto di raccolta dati del forno 1- Visualizzazione curva di cottura composta dai seguenti punti: 2- Sinottico -Grafico curva di cottura reale -Curva di cottura temperature massime/minime -Disegno indicativo del forno, ventilatori, bruciatori e tubazioni. -Rappresentazione animata dello stato dei ventilatori e bruciatori. -Rappresentazione delle principali catene di regolazione forno 5- Memorizzazione dei dati -Registrazione di tutte le termocoppie. -Registrazione di tutte le posizioni valvole. -Registrazione di tutte le pressioni. -Registrazione di tutte le velocità inverter.. 6- Ricette (insieme di impostazioni dipendenti dal tipo di prodotto ) 7- Allarmi -La gestione della ricetta attiva -La gestione del database delle ricette su disco -Possibilità di modificare,aggiungere,cancellare le ricette -Visualizzazione degli allarmi
7 WinCC SCADA Siemens Rappresentano in forma grafica lo stato dei sensori/attuatori. Il segnale proviene dal PLC. Archivia i valori al interno del DataBase. Comanda da remoto i controllore PLC collegato in rete. Mediante i linguaggi C e VB si creano funzionalità aggiuntive. La parte runtime di WinCC riunisce tutti i vari componenti del progetto in un unica applicazione, questi componenti sono : Pagine grafiche Comunicazione Archivi dati Permette di visualizzare grafici dell andamento delle temperature, sia come valori attuali che come valori storici.
8 Esempio di pagine grafica sviluppata con WinCC Nella pagina viene visualizzata la curva di cottura e le relative impostazioni. E possibile visualizzare i dati storici di cottura, inserendo la data e l ora desiderata negli appositi campi e premendo il tasto Cerca Storico. L intestazione delle pagine che visualizzano dati storici riporta la data e l ora ricercata. cliccando
9 Da questa pagina è possibile cambiare i set, massimi e minimi di ciascuna termocoppia, cliccando direttamente sul quadratino rosa che identifica la termocoppia appare un messaggio/finestra che identifica il sensore ed il suo stato.
10 Conclusioni Forno ed essiccatoio sono i due impianti più complessi del sistema, generalmente sono impianti di grandi dimensioni. Possiedono centinai di componenti i quali devono essere controllati in tempo reale. Il funzionamento del forno è una coordinazione simultanea di tutti questi componenti. Un sistema di questo tipo permette la conoscenza dei parametri di funzionamento degli impianti permette di razionalizzare le risorse disponibili economiche, energetiche, temporali, umane al fine di ottimizzarne gli impieghi. L applicazione realizzata è in servizio e soddisfa tutte le aspettative e requisiti richiesti dal cliente: non mostra comportamenti anomali; il corretto funzionamento non causa perdita di dati o peggio danni a persone e/o impianti
11 Tabella di stato
12 Sinottico Rappresenta il layout del impianto con lo stato di tutti i sensori, serrande, pressioni allarmi ect.
13 Gestione ricette
14 Gestione ricette
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16 ALLEN-BRADLEY F1 F6 F2 F7 F3 F8 F4 F9 F5 F < < ' ^ < > v PanelView 550 Forno
17 Tipi di reti ProFibus Utilizzano standard RS485 interfaccia seriale. Sono reti token passing. Si dividono in due livelli che sono livello master e livello slave. stella linea bus albero controller controller controller controller Master Master Master Master
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