sistema di controllo digitale real time “rt3”

SISTEMA DI CONTROLLO
DIGITALE REAL TIME “RT3”
TRIO Sistemi e Misure S.r.l. a socio unico
Viale G. Marconi, 12E 24044 Dalmine (BG)
Tel. 035-373456
Fax 035-373665
E-mail [email protected]
www.triosistemi.it
Descrizione
Il sistema di controllo digitale RT3 è realizzato sulla base di un’esperienza ventennale maturata
nel settore della sperimentazione, con particolare riferimento ai sistemi di prova materiali ed alle
apparecchiature di simulazione, operando con i principali Gruppi industriali, Centri di Ricerca ed
Istituti Universitari del panorama italiano.
Il sistema RT3 è il risultato di una progettazione personalizzata basata sulla integrazione di
componenti a tecnologia avanzata, affidabili, facilmente reperibili e sostituibili con gli stessi
che il mercato di volta in volta offrirà nelle versioni più evolute.
Esso è realizzato su piattaforma hardware Real Time di National Instrument ed il software è
completamente sviluppato con LabView. In particolare il sistema RT3 è costituito da un computer
embedded e da una o più schede di acquisizione e generazione che vengono selezionate ed abbinate
sulla base delle specifiche caratteristiche dell’applicazione finale. I vari componenti sono disponibili
sul mercato e facilmente reperibili nel caso di aggiornamento o di improbabile guasto. Il controllore
RT3 è gestito da un applicativo software che opera con sistema operativo Real Time e si interfaccia
tramite link di rete ethernet con un normale PC in ambiente Windows XP, dove risiede un applicativo
software sviluppato con Labview per la gestione del sistema, l’interfaccia utente ed il salvataggio
delle configurazioni e dei dati acquisiti.
Nel sistema RT3 sono integrati i moduli elettronici per il condizionamento dei trasduttori, il
pilotaggio delle servovalvole e per la gestione delle apparecchiature idrauliche.
Sulla base di questi presupposti ed in considerazione della versatilità del suo software, il sistema
conserverà la sua validità ed attualità nel tempo per soddisfare le crescenti esigenze operative future.
La particolare configurazione iniziale delle schede di acquisizione e generazione permette di definire
il numero di canali di controllo, per la realizzazione di complesse apparecchiature di prova.
RT3 può essere impiegato per il controllo di macchine idrauliche ed elettromeccaniche.
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Caratteristiche principali del sistema:
Schede di acquisizione e generazione con risoluzione 16 bit o 18 bit.
La frequenza di aggiornamento del PID loop è di 2 kHz (su richiesta è comunque possibile aumentare
la frequenza selezionando dei processori più performanti).
I condizionatori dei trasduttori sono completamente gestiti via software.
E’ possibile acquisire i dati fino ad una frequenza di 2 kHz (opzionalmente 4 kHz).
Possono essere configurati più canali di controllo in funzione dell’hardware selezionato ( da 1 a 4).
I canali di acquisizione sono complessivamente 30 (espandibili come opzione).
Gestione della centrale idraulica off-low-high.
Gestione del manifold off-low-high o proporzionale.
Possibilità di impostazione del sistema in funzione della configurazione del circuito idraulico:
con e senza pompa e manifold.
Pulsante di emergenza e predisposizione per contatti esterni di emergenza.
Gestione del generatore di funzioni stop-run-pausa con soft start e stop.
Funzioni integrate di setpoint rate e span rate.
Funzione di contacicli per lo stop del programma o lo spegnimento dell’idraulica al termine del test.
Visualizzazione delle grandezze caratteristiche in forma grafica e numerica direttamente in unità
ingegneristiche.
Generatore di funzioni: definizione del comando (rampa, sinusoide, triangolare, quadra, esterna,
arbitraria), frequenza, ampiezza di setpoint e span, numero di cicli da eseguire; nel caso di sistema
multicanale è possibile definire generatori di funzione distinti oppure onde comuni con ampiezza e
fase programmati per ciascun canale.
Impostazione ed esecuzione di test predefiniti a blocchi.
Selezione della modalità di controreazione con commutazione dinamica della grandezza controllata.
Definizione dei parametri PID per ogni modalità di controllo, come pure dei limiti massimo e
minimo dei segnali di comando alla servovalvola.
Definizione del segnale di Delta-P per la compensazione della risonanza della colonna d’olio e del
relativo guadagno, con possibilità di limitare la banda di frequenza del comando alla servovalvola.
Regolazione del segnale di dither per la servovalvola, con selezione della relativa frequenza.
Funzioni automatiche di controllo d’ampiezza (per sistemi multicanale anche del controllo di fase).
Oscilloscopio ed analizzatore di spettro integrati.
Visualizzazione dello stato degli interlock con definizione dei valori di soglia dei limiti e della
relativa azione (segnalazione, interlock, pausa, posizionamento predefinito).
Calibrazione dei trasduttori con definizione di unità ingegneristica, polarità e azzeramento relativo.
Impostazione della polarità delle servovalvole.
Possibilità di gestire servovalvole a due o a tre stadi (l’inner loop è controllato digitalmente).
Tutte le misure sono eseguite compensando automaticamente la curva di calibrazione del
corrispondente trasduttore senza la tradizionale limitazione posta dalla retta di “best-fit”.
Possibilità di connessione di segnali esterni per controreazione e/o per acquisizione.
Possibilità di controreazione con segnali provenienti da encoder (opzionale).
Funzione integrata di controreazione di una grandezza con limitazione automatica di una seconda
grandezza (questa modalità è particolarmente importante nelle fasi di allestimento della prova, ove è
possibile controllare gli attuatori in corsa con limitazione automatica della forza esercitata).
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Come opzione è possibile eseguire test di simulazione riproducendo dei segnali temporali
registrati sul campione in condizioni operative reali, compensando dinamicamente la funzione
di trasferimento del sistema.
Il servocontrollo può essere abbinato ad applicativi software realizzati per l’esecuzione di test nei
seguenti settori:
- prove materiali (trazione, compressione, flessione, fatica oligociclica, LCF, HCF..);
- prove di fatica su componenti;
- fatica termomeccanica;
- simulazione sismica;
- sweep sine;
- test specifici del settore geotecnico;
- riproduzione di profili di carico complessi, tipici del settore aeronautico;
- test di simulazione per la riproduzione controllata di sollecitazioni misurate su componenti, con
compensazione della funzione di trasferimento del sistema.
Trio Sistemi e Misure è in grado di sviluppare sistemi di controllo e applicativi software su
specifiche del cliente, per la realizzazione di macchine di prova speciali.
RT3 è impiegato da anni con successo da alcuni tra i più importanti laboratori del panorama
italiano, in ambito universitario ed industriale, per la gestione dei apparecchiature come ad
esempio:
- macchine prova materiali;
- sistemi di simulazione sismica;
- simulazione stradale 4 poster;
- sistemi di collaudo per protesi biomeccaniche;
- apparecchiature di collaudo per componenti in ambito ferroviario;
- sistemi di test per ricerche e qualifica nell’ambito dell’ingegneria civile;
- sistemi di prova in ambito aerospaziale.
Pannello principale di controllo nella versione bicanale
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