smar Primi nel fieldbus

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1 e smar Primi nel fieldbus Il Sistema Prodotto Una applicazione ripetitiva, affrontata con tecnologia Fieldbus porta alla Prodottizzazione. Fornitore - società costruttrice e cliente finale non devono più sperimentare una applicazione con vantaggi per: Costi: ingegneria montaggi tempi d approntamento e di start up. Tecnologia: impiego della filosofia bus di campo (con FOUNDATION Fieldbus) che rappresenta ormai una sicurezza e si proietta nel futuro dell automazione, diagnostica, manutenzione, supervisione locale e remotizzata. 1

2 La Distilleria Un impianto per la produzione della grappa con tecnologia Frilli Impianti automatizzato da Spirax Sarco con: La tecnologia della Strumentazione: FOUNDATION TM Fieldbus Il Costruttore dell impianto produttivo: FOUNDATION TM Il Cliente: Cantina Sociale La Versa SpA Architettura del sistema Un personal computer standard con caricati software d interfaccia uomo-macchina (Aimax) e software di configurazione (Syscon), mediante piattaforma Windows NT famigliare a tutti gli utenti, permette all operatore di effettuare tutte le operazioni, dalla supervisione al controllo ed alla modifica delle strategie. Due bus di campo, mediante opportuna interfaccia (PCI), connettono tutta la strumentazione a campo, portate, temperature, pressioni, livelli, e interconnettono gli attuatori, valvole pneumatiche dotate di convertitori o posizionatori Fieldbus. Un PLC, collegato mediante interfaccia Fieldbus ai bus di campo, gestisce tutte logiche di automazione, allarme e comando. L intera architettura del sistema rende semplice e versatile eppure potente la strategia di controllo e supervisione dell impianto. Per ragioni tecnologiche l impianto comprende aree classificate; si è dovuto perciò prevedere una separazione tra zona sicura (operatore) e zona classificata mediante barriere Fieldbus certificate, ciascuna in grado di isolare fino a quattro utenze. 2

3 L impianto Tre distinte sezioni caratterizzano la tipologia delle lavorazioni eseguite: Disalcolazione continua Vinaccia Distillazione discontinua mediante Alambicchi a Bagnomaria Distillazione continua con Colonne La gestione delle tre sezioni consente all operatore la supervisione, il controllo in automatico, (continuo e discontinuo) e manuale con tipologie di lavorazione diversificate: Flemme di Vinaccia o Mosto di Uva. Il sistema, ingegnerizzato e preconfigurato nel nostro laboratorio elettronico, ha richiesto tempi e costi di cablaggio ridotti ed una assistenza all avviamento di durata estremamente contenuta. Tale assistenza è stata eseguita dal nostro personale in collaborazione con Frilli Impianti e Cantina Sociale La Versa. L addestramento pratico alla conduzione è stato concomitante alla fase dello start-up. 3

4 Distribuzione e composizione del sistema Consistenza della fornitura: n 1 Personal Computer completo di stampante, interfaccia PCI 302, software ed accessori. n 2 Adattatori di impedenza PSI 302 n 1 Alimentatore ridondante n 1 PLC 700 dotato di interfaccia Fieldbus FB 700 per la gestione di n 64 DI / DO n 2 Trasmettitori di pressione differenziale LD 302 D n 1 Convertitore di segnale 4-20mA /Fieldbus IF 302 n 3 Misuratori di portata Vortex VFM 3000 n 20 Termoresistenze PT 100 n 10 Convertitori Termoresistenze/Fieldbus TT 302 n 5 Convertitori Fieldbus/ 3-15 psi FP 302 n 5 Valvole pneumatiche di regolazione serie 582/11 n 2 Interruttori di livello a trasmissione magnetica serie 7708 n 10 Terminali di linea BT 302 4

5 La Finestra dell operatore L operatore accede a tutte le fasi della lavorazione ed alle diverse sezioni dell impianto mediante pagine di sinottica interattiva; dalla pagina di Main Menu si seleziona l unità e la lavorazione su cui intervenire. E utile ricordare che la potente diagnostica offerta dalla filosofia digitale dei sensori e componenti di comunicazione Fieldbus permette una immediata individuazione e correzione di eventuali anomalie che si spinge fino alla messa in sicurezza automatica dell impianto ed alla guida ad eventuali fasi di manutenzione proattiva. Dalla pagina sinottica riportante la sezione d impianto richiamata è possibile accedere a tutti i comandi, agli allarmi, blocchi, algoritmi PID e relative configurazioni a mezzo di apposite pagine e di dettaglio. Queste ultime vengono richiamate con semplice azione di puntamento sul componente interessato, trasmettitore, regolatore, valvola di controllo, pompa, ecc.. La pagina di dettaglio permette un immediato e comodo accesso alla configurazione ed alla sintonia degli algoritmi di controllo facilitandone l ottimizzazione. Anche i campi di misura e le soglie d allarme vengono impostati da questa tipologia di finestra. Questo strumento consente al conduttore di operare nel modo a lui più abituale e famigliare. Menu principale Disalcolatore B Oltre le funzioni e le impostazioni descritte nella sezione precedente, può risultare utile all operatore, quando l impianto è in manuale e nell ambito della videata in esame, forzare in apertura od in chiusura le valvole del processo e determinare lo stato di moto o di stop delle pompe. L operazione risulterà facilitata dalla comparsa di appositi tasti funzione. Durante questa fase discontinua del processo il conduttore è ovviamente informato in tempo reale dello stadio di avanzamento della lavorazione (riempimento, distillazione, scarico). In tutte le videate di processo (sinottici interattivi) sono sempre presenti i valori istantanei delle variabili monitorizzate e gli stati di elettrovalvole e pompe. Le condizioni di allarme, causate da superamento di soglie o da diagnostica di sistema, richiamano immediatamente l attenzione dell operatore facendo lampeggiare la misura interessata. A A) Percentuale di apertura della valvola B) Temperatura vapori alcolici C) Temperatura vapori alcolici D) Allarme temperature E) Allarme di blocco motori F) Spia per lo stato dei motori G) Pulsante di accesso alla pagina per impostare le soglie di lavorazione Dettaglio G F E D C B A A) valore reale della temperatura B) valore allarme impostato 5

6 Ogni pagina video in esame consente di accedere direttamente attraverso tasti funzione a tutte le altre pagine di sistema. Ove la sequenza di lavorazione richieda l impiego di più videate, la continuità logica e la velocizzazione di scorrimento è assicurata da appositi comandi pagina precedente/successiva. Gli altri richiami che sono: trend, gruppo allarmi, listato eventi, sono enfatizzati nelle pagine successive. A Distillazione ad Alambicchi A) Lavorazione in esecuzione (VERDE) B) Stato della valvola pneumatica (VERDE > aperta, ROSSA > chiusa) B In funzionamento manuale, appositi tasti operativi permettono l azionamento da parte dell operatore di valvole e pompe segnalandone contemporaneamente lo stato di apertura o di moto. La sezione Distillazione a Colonne è caratterizzata da controlli in continuo e da misure di portata e temperature utilizzate per la contabilizzazione ed il calcolo dei rendimenti. Distillazione ad Alambicchi È l operatore che decide di volta in volta lo schema di flusso e la sequenza delle operazioni da eseguire mediante una composizione di ricette a blocchi preimpostati, pur assicurando la necessaria flessibilità e permettendo il tocco personalizzato della creatività. La funzione di trend storico permette il riesame delle lavorazioni eseguite mediante generazione di diagrammi delle variabili collegate alle unità di processo. Tale esame viene effettuato definendo le sezioni interessate ed il periodo temporale. Distillazione, degasazione e concentrazione Colonna, code e demetilante 6

7 Manovre da Computer Scelta fasi di lavorazione e selezione sezioni d impianto a b a) indicazione manovre da quadro o da computer (il selettore è sul quadro strumenti) b) Selezione tipo di lavorazione c) Selezione fase di lavoro c È utile una immediata visione dei consumi complessivi con eventuale possibilità di calcolo dei rendimenti, come pure è indispensabile una panoramica degli eventi e degli eventuali allarmi, discriminando cromaticamente gli esistenti, i riconosciuti e non. Storico Variabili Ovviamente non tutte le pagine o funzioni disponibili a livello sistema sono state illustrate. Esempi di videate standard disponibili e normalmente impiegate sono: diagnostica di sistema, report (trend tabulare), alarm log (storia allarmi o comandi eseguiti nel tempo), control tuning (ottimizzazione algoritmi PID). Sono disponibili referenze applicative e dettagli funzionali, ovviamente limitati da riserbo sulla tecnologia esecutiva e produttiva che risultano proprietà esclusive delle società coinvolte nel progetto. a b selezionare l unità desiderata a) Asse Y > valore della variabile TT101 temperatura vapori alcolici TT102 temperatura flemme condensate TCV100 percentuale di apertura della valvola del vapore c b) Asse X > valore del tempo DATE ORE: MINUTI: SECONDI c) Sigla dello strumento TAG sigla dello strumento E/D per congelare un grafico HIST valore storico VALUE valore reale della variabile Consumi vapore e... Storico eventi 7

8 Tecnologie e Servizi contattateci: il rapporto Costo / Vantaggio Tecnologico Vi stupirà 8 Via per Cinisello, Nova Milanese (MI) - Tel.: Fax: Sito Internet: [email protected] G