Controllo remoto: il banco di prova del compressore HVAC soddisfa gli standard e i requisiti globali di potenza e alimentazione elettrica

Riepilogo: La sfida del Grupo Electrotecnia Galiana: creare un banco di prova ad alte prestazioni per testare i compressori HVAC su un’ampia gamma di tensioni e frequenze, consentendo la messa in servizio e il funzionamento a distanza tramite browser Web e VNC.

La loro scelta: i controller UniStream di Unitronics.

descrizione del progetto

L’ingegnere di controllo David Bragado del Grupo Electrotecnia Galiana di Madrid aveva un progetto impegnativo: un cliente aveva bisogno di un banco prova ad alte prestazioni, in grado di testare i compressori HVAC per il mercato globale su un’ampia gamma di tensioni e frequenze. Il cliente richiedeva anche capacità di accesso remoto; gli operatori, infatti, dovevano essere in grado di accedere e gestire i test da remoto.

L’ingegnere Bragado aveva già utilizzato controller programmabili Unitronics della linea Vision negli anni precedenti, per numerosi progetti nel settore idrico, ma per questa macchina, essendo molto più complessa, ha acquistato un PLC UniStream® USP-104-B10 integrato con HMI, un PLC UniStream® USC-P-B10 PLC e una selezione di Uni-I/O®, in grado di sfruttare funzionalità avanzate.

Obiettivi del progetto

Il grande vantaggio è l’alto livello di funzionalità.
L’ingegnere Bragado continua ad affermare: “Non credo che avrei potuto soddisfare così tanti requisiti diversi con un altro singolo dispositivo, e non ho avuto nemmeno bisogno di licenze o hardware aggiuntivi”.
• La configurazione della comunicazione è molto semplice con UniLogic. Si può comunicare tramite Modbus RTU o cambiare facilmente alcuni slave su TCP, così da permettere il funzionamento di entrambi contemporaneamente, con prestazioni eccellenti.
• Blocchi funzione: essenziali in questo progetto, sono facili da costruire e riutilizzare.
• Schermate HMI: sviluppare un’unica schermata modello per i blocchi funzione che consenta l’utilizzo individuale di ogni componente è stato semplicissimo.
• Registrazione ed esportazione dati: i dati sono stati registrati e poi esportati in file CSV con data e ora di ciascun test per agevolare l’operatore: non c’era bisogno di un data logger separato.
• Accesso e controllo da remoto: è uno dei vantaggi più importanti in questo caso, poiché si è stati in grado di impostare il server VNC di UniStream per consentire l’attivazione e la gestione da remoto, così da permettere all’operatore di monitorare i test sia dall’ufficio, che da casa.
Questo è stato, ed è, un elemento molto prezioso!

Il nostro banco prova doveva soddisfare i seguenti requisiti:

Potenza: Per simulare gli alimentatori in tutto il mondo, il banco doveva essere in grado di generare da 12 VDC a 460 VAC a 50 o 60 Hz con una potenza massima di 250 KVA.

Controllo della tensione: 3 linee elettriche dovevano funzionare contemporaneamente. UniStream doveva fornire una tensione accurata a ciascuna uscita, gestendo ogni singola linea attraverso sequenze separate, comandando variatori di velocità, interruttori, contattori, variac e molti altri componenti. L’operatore avvia una sequenza selezionando la linea (250KVA AC, 5KVA AC o 5KVA DC), la frequenza (50 o 60Hz) e la tensione da impostare in uscita. Successivamente, UniStream esegue una sequenza di passaggi: chiude alcuni contatti, avvia i variatori di velocità, se necessario, e chiude l’uscita corrispondente del trasformatore. Una volta che c’è tensione in uscita, UniStream regola automaticamente la tensione, mantenedola il più vicino possibile al set point. A seconda del carico e del tipo di test, infatti, la tensione può cambiare durante la procedura, perciò il PLC regola continuamente i variac in modo da rimanere il più vicino possibile al set point.

Dati: c’era anche bisogno che il PLC immagazzinasse e, successivamente, analizzasse i dati in uscita. Sono state quindi utilizzate le funzioni dati integrate di UniLogic per creare datalog con il timestamp dei test, che venivano poi esportarti in file .csv per l’analisi.

Accesso remoto: dovevamo mettere l’operatore in condizione di poter eseguire i test sia dall’ufficio, che da casa. La funzione VNC Server integrata di UniStream ha reso tutto questo un gioco da ragazzi, inclusa l’attivazione della macchina da remoto. La sfida principale consisteva nell’usare un unico controller per gestire un lungo elenco di attività diverse tra loro. Oltre a tenere sotto controllo i test, il PLC doveva anche gestire file, comunicazioni (Modbus RTU e ModbusTCP) registrazione dati, ecc., nonché abilitare il funzionamento da remoto. Ci sono state sfide specifiche che sono state superate grazie alla funzione UDFB – User Defined Function Block – di UniLogic, che permettere di creare funzioni personalizzate.

Ad esempio, per regolare i variac, non si è potuta utilizzare la funzione PID incorporata, perché il variac non è un attuatore analogico. I comandi che invia, sia per aumentare, che per diminuire la tensione, sono infatti analogici. Tuttavia, con UniLogic è stato possibile creare facilmente una funzione PID, che ha inviato impulsi al variac in base alla distanza tra il set point e il valore della tensione di uscita. Quando la distanza tra il setpoint e la tensione diminuisce, diminuisce anche l’ampiezza dell’impulso. Quando la distanza è grande, l’ampiezza dell’impulso aumenta, regolando continuamente la tensione per raggiungere il set point.

Sono state create anche funzioni per consentire agli operatori di occuparsi in modo facile della manutenzione del sistema, grazie alla possibilità di utilizzare anche i singoli componenti. Sono stati costruiti blocchi funzione per i contatori e i variac, integrando la funzionalità auto/manuale, interblocchi e fail-to-start. Poi si è utilizzato uno schermo HMI come modello per tutti questi oggetti; questo ha permesso di creare istanze univoche semplicemente indicizzando la struttura da visualizzare a schermo.

 

Un’altra sfida è stata rappresentata dal Modbus, in particolare dalla velocità di risposta dei cinque slave Modbus RTU nell’applicazione. Anche questo problema si è risolto facilmente, trasformando tre slave in Modbus TCP. Successivamente, si è deciso di far lavorare insieme Modbus RTU e TCP, il che si è rivelata una buona soluzione. Siamo stati in grado di aumentare sostanzialmente le prestazioni della rete semplicemente apportando alcune modifiche al PLC. La configurazione della comunicazione è infatti molto semplice con UniLogic.

Vantaggi di Unitronics

Il grande vantaggio è l’alto livello di funzionalità.

L’ingegnere Bragado continua ad affermare: “Non credo che avrei potuto soddisfare così tanti requisiti diversi con un altro singolo dispositivo, e non ho avuto nemmeno bisogno di licenze o hardware aggiuntivi”.

  • La configurazione della comunicazione è molto semplice con UniLogic. Si può comunicare tramite Modbus RTU o cambiare facilmente alcuni slave su TCP, così da permettere il funzionamento di entrambi contemporaneamente, con prestazioni eccellenti.
  • Blocchi funzione: essenziali in questo progetto, sono facili da costruire e riutilizzare.
  • Schermate HMI: sviluppare un’unica schermata modello per i blocchi funzione che consenta l’utilizzo individuale di ogni componente è stato semplicissimo.
  • Registrazione ed esportazione dati: i dati sono stati registrati e poi esportati in file CSV con data e ora di ciascun test per agevolare l’operatore: non c’era bisogno di un data logger separato.

Feedback diretti del cliente

Supporto tecnico di Unitronics
Ho usato il forum di supporto di Unitronics. Le persone in questo forum sono semplicemente fantastiche. Sono molto attivi e sono sempre disposti ad aiutare. La loro conoscenza tecnica è davvero incredibile. Sono loro grato per il loro aiuto. Ho fatto domande riguardo alle problematiche che avevo con Modbus e mi sono messo alla ricerca anche di altre informazioni sul forum: tante persone si imbattono nei nostri stessi problemi, e, quando ciò accade, le soluzioni vengono pubblicate tra post e commenti.
Raggiungere Unitronics
Nella mia azienda precedente, ho lavorato con molti PLC Vision. Abbiamo implementato decine di V120 negli impianti di trattamento delle acque reflue e nelle stazioni di pompaggio dell’acqua in tutta la Spagna, per avvisare gli operatori via SMS in caso di allarmi. Abbiamo anche eseguito un progetto di controllo remoto con 8 Vision distribuito in luoghi diversi e Indusoft Web Studio. Quando mi sono trasferito nell’ azienda dove lavoro attualmente, stavano già usando Unitronics.
Scegliere Unitronics
Penso che offrano una soluzione perfetta per questo tipo di progetti. I controller Unitronics sono convenienti, veloci, puliti e, quando hai finito, ti senti tranquillo, perché sai che funziona tutto. Anche la durata dei PLC Unitronics è sorprendente. Ho visto i V120 funzionare per molti anni, in tutti i tipi di condizioni ambientali, anche difficili. Per lavoro ho avuto a che fare con altri produttori di PLC, ma sono troppo complicati: versioni diverse, firmware diversi, compatibilità, licenze, schede di comunicazione… UniStream, invece, è perfetto per questo tipo di progetto: hai un dispositivo all-in-one, la programmazione è molto semplice, le comunicazioni sono facili, il supporto è eccezionale e ha molte funzionalità.
Nota personale e riassunto di David
Sono davvero orgoglioso del risultato del progetto. Abbiamo costruito questa fantastica macchina, unica al mondo, e anche il team Unitronics è responsabile del nostro successo, quindi grazie! Non credevo che sarei riuscito a realizzarlo con un singolo dispositivo, data l’enorme quantità di requisiti diversi, ma le funzionalità e la versatilità della serie di controller UniStream sono impressionanti e consentono di risparmiare molto tempo durante lo sviluppo. Inoltre, è facilissimo configurare il server Web e il server VNC. Quest’ultimo, poi, è uno strumento straordinario per l’attivazione e il funzionamento. Anche impostare le comunicazioni è facile e veloce!

Perché l’innovativa azienda austriaca Bsiatec ha scelto UniStream

Bsiatec GmbH, con sede vicino a Salisburgo, Austria, è una giovane azienda innovativa che produce e vende macchinari e componenti per l’industria alimentare, applicate, in particolar modo, alla produzione lattiero-casearia e della birra.

La nuova macchina per il lavaggio e il riempimento di bottiglie, creata da questa società, necessitava di un display HMI ampio ed intuitivo, che consentisse agli utenti finali della macchina di inserire facilmente i dati e comunicare con il processo. L’applicazione, oltre a richiedere la piena funzionalità del PLC, non disponeva di enorme spazio, quindi l’unità integrata PLC + HMI fu una scelta naturale.

Per sopperire a queste necessità, Bsiatech ha deciso di acquistare il controller UniStream 10.4 con uno schermo da 10″, ampio ed elegante (Unitronics PLC+HMI All-in-One, modello USP-104-B10).

Sebbene la linea UniStream soddisfi i requisiti del progetto, ciò che alla fine ha portato Bsiatec a selezionarla, è stata una combinazione di altri fattori: ne hanno infatti apprezzato il tipo di programmazione semplice ed intuitiva, l’ambiente UniStream, la velocità del software Unilogic, con cui sono riusciti a risparmiare tempo nella programmazione, ecc. Ciò che, però, ha concluso l’accordo è stato l’eccellente supporto fornito da Unitronics: prevendita, postvendita e la disponibilità costante del team di supporto tecnico, pronto ad intervenire ad ogni evenienza.

“Unitronics è un partner incredibilmente affidabile nel mondo dei PLC. Il rapporto qualità/prezzo e l’ottimo supporto sono requisiti importanti, grazie ai quali la felicità del cliente è assicurata.”

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