IMPIANTO PER IL COLLAUDO DEI TRASFORMATORI TRIFASE

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IMPIANTO PER IL COLLAUDO DEI
TRASFORMATORI TRIFASE
Morelli Vincenzo
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INTRODUZIONE
Si è realizzato un programma che esegue autonomamente le prove di collaudo di un
trasformatore trifase con i software della Omron atti alla programmazione e alla
supervisione.
L’idea di creare un automatismo industriale in grado di eseguire le tre prove principali di
collaudo di un trasformatore è maturata dall’esperienza formativa di stage in azienda.
L’azienda in questione (Altrafosrl.) progetta e realizza trasformatori in resina per la
distribuzione dell’energia elettrica o destinati a particolari tipologie di servizio.
Il collaudo del trasformatore rappresenta la fase conclusiva del ciclo produttivo del trafo. In
questa fase, infatti, si verifica che il trasformatore rispetti le caratteristiche per le quali è
stato progettato.
Tuttavia, in azienda, il collaudo non è del tutto automatizzato: esso infatti richiede
l’intervento dell’uomo nel cambiamento dei collegamenti sul secondario della macchina
(differente per le tre prove) e nel riportare i risultati ottenuti sulle schede di collaudo.
Allora è nata una domanda: “Perché non realizzare un sistema in grado di eseguire le tre
prove di collaudo della macchina autonomamente senza nessun intervento dell’uomo?”
DESCRIZIONE PROGETTO
Il programma realizzato esegue il collaudo simulato dei trasformatori trifase. L’attività di
collaudo è suddivisa nelle seguenti fasi:
1. simulazione del posizionamento del trasformatore nella recinzione di sicurezza e
collegamento dello stesso all’impianto di collaudo
2. inserimento dei dati di targa del Trafo nell’interfaccia grafica di supervisione ed invio
dei dati inseriti al database esterno alla supervisione
3. esecuzione della prova di cortocircuito, della prova a vuoto e della prova di
isolamento. In questa fase il sistema di controllo raggiunge i valori di prova in
automatico e successivamente invita l’operatore a inviare i dati al database
4. infine l’operatore esegue dal database la stampa del report di collaudo.
PROGRAMMI UTILIZZATI
OMRON INDUSTRIAL AUTOMATION
“Alla macchina, il lavoro della macchina. All’uomo, lo spirito della creatività.”
Che cos’è “Omron”
Con la sua sede principale a Kyoto, in Giappone, Omron Corporation è leader mondiale
nel settore dell'automazione.
Omron Industrial Automation offre prodotti, sistemi e servizi di consulenza per ogni tipo di
applicazione nel settore dell'automazione delle macchine e degli impianti.
Fondata nel 1933 e condotta dal Presidente Yoshihito Yamada, Omron ha più di 37.000
impiegati in 36 nazioni che operano per fornire prodotti e servizi ai clienti in una varietà di
settori, inclusi l'automazione industriale, le industrie dei componenti elettronici e la cura
della salute. L'azienda ha uffici centrali in Giappone (Kyoto), Asia Pacifico (Singapore),
Cina (Hong Kong), Europa (Amsterdam) e USA (Chicago). L'organizzazione europea
dispone di sedi di ricerca e sviluppo, impianti di produzione e fornisce l'assistenza ai clienti
di tutte le nazioni europee.
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Software
Le soluzioni software Omron riducono la complessità del processo di sviluppo fornendo un
ambiente integrato che permette agli utenti di progettare un sistema di automazione
modulare. Il concetto di base è quello di fornire il cosiddetto 'One Software' intuitivo e di
facile utilizzo. Grazie ai componenti "intelligenti", il software Omron incorpora funzioni
avanzate che consentono di velocizzare l'intero processo: sviluppo, messa in funzione e
manutenzione.
CX-One: Un unico software per i sistemi di automazione
Il software CX-One consente agli utenti di realizzare, configurare e
programmare numerosi dispositivi, quali PLC, terminali di comando, reti
e sistemi motion control utilizzando solamente un pacchetto software
con un unico numero di installazione e licenza. In questo modo, la
complessità della configurazione risulta estremamente ridotta ed è
possibile programmare e configurare sistemi di automazione senza necessità di training.
CX-Programmer
CX-Programmer, il software di programmazione per tutte le famiglie
di PLC Omron, è completamente integrato nel pacchetto software
CX-One. Le nuove finestre di dialogo per l'impostazione dei
parametri riducono i tempi di configurazione; inoltre, grazie ai blocchi
funzione standard nel linguaggio ST (Structured Text) IEC 61131-3 o nel tradizionale
linguaggio Ladder, CX-Programmer rende lo sviluppo dei programmi del PLC una
semplice operazione di tipo drag and drop.
CX-Supervisor
CX-Supervisor è dedicato alla progettazione eal funzionamento della
visualizzazione su PC e del controllo macchina. Non è solo semplice
da utilizzare per piccole operazioni di controllo e supervisione, ma
offre anche una notevole efficienza per la progettazione delle
applicazioni più sofisticate.
CX-Supervisor vanta funzioni efficienti per un'ampia gamma di requisiti HMI basati su PC.
È possibile creare rapidamente applicazioni semplici con l'aiuto di numerose funzioni e
librerie predefinite, ed è anche possibile generare applicazioni molto complesse con un
efficiente linguaggio di programmazione o con VBScript™. CX-Supervisor è estremamente
semplice ed intuitivo, nonché facile da utilizzare per l'utente. L'importazione di componenti
ActiveX® rende possibile la creazione di applicazioni flessibili e amplia le funzionalità.
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In esecuzione il programma
mostra contemporaneamente tre
pagine significative quali:
1)
2)
3)
4)
Menù (in alto)
Sala collaudo (a sinistra)
Dati della prova (a destra)
Schema elettrico di
collegamento
(in basso)
Pagina1: menù
La pagina del menù permette di accedere alle diverse pagine del progetto oppure di
chiudere il programma
Pagina2: sala collaudo
La pagina simula l’inserimento
del trasformatore nella recinzione
di sicurezza e il collegamento
dello stesso al dispositivo di
collaudo. A sinistra della pagina
è riportato il pannello di controllo
dal quale è possibile inserire il
trasformatore, iniziare il collaudo
della macchina oppure fermarlo
in caso di necessità.
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Pagina3: dati prove di collaudo
Le pagine riferite ai dati delle prove sono tre: dati prova in cortocircuito, dati prova di
isolamento, dati prova a vuoto. In queste pagine è possibile osservare i parametri di
collaudo e vengono visualizzate automaticamente durante le corrispondenti prove.
Pagina4: schema elettrico
La pagina mostra lo schema elettrico del sistema dal quale è possibile osservare la
chiusura e l’apertura dei contattori per l’esecuzione delle tre diverse prove di collaudo.
In basso alla pagina sono presenti display che mostrano i valori di tensione, corrente e
potenza attiva del trasformatore.
Altre pagine significative sono:
Pagina Grafo di Moore:
Nella
pagina
è
stata
riportata
l’interfaccia
grafica
animata
che
descrive la sequenza delle attività
eseguite dal ciclo automatico.
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Pagina Dati di targa del Trasform
matore:
La pagina permette l’inserimento
dei dati di targa del trasformatore,
utili per il calcolo dei parametri
elettrici.
Tali dati verranno poi inviati al
database attraverso il pulsante
relativo “INVIA AL DATABASE
DATABASE”
Pagina Principi Teorici:
In questa pagina sono stati riportati i
concetti teorici di base del
trasformatore e una descrizione
sintetica delle prove oggetto del
collaudo
Pagina Monitoraggio I/O del PLC
C:
Infine, nella pagina del monitoraggio dei
punti di ingresso e uscita, vengono
visualizzati gli stati delle variabili di ingresso
ed uscita del PLC.
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Il report di collaudo