Software di controllo ed acquisizione dati sviluppato con LabView su piattaforma hardware National Instruments. Il software si compone di tre livelli. Il primo livello, residente nei circuiti FPGA del controller del banco, implementa la gestione automatica delle funzioni di sicurezza della macchina e gestisce il controllo diretto degli attuatori, nonchè l'acquisizione di tutti i dati. Il secondo livello implementa una gestione Real Time dei processi di azionamento e di misura ed è residente nel sistema operativo del controller del banco. Tale software implementa anche un ciclo di log dati che vengono registrati nella memoria di massa del controller. Il terzo livello è residente nel calcolatore del quadro elettrico a bordo macchina, comunica via rete con il software di secondo livello, e gestisce l'interfaccia utente attraverso la quale vengono impostati i set-point, le rampe ed i cicli di attuazione, i comandi dell'isola idraulica ed attraverso il quale vengono visualizzati tutti i parametri di funzionamento, di misura ed i parametri diagnostici della macchina. I tre software girano con funzioni autonome e comunicano tra loro attraverso un protocollo di messaggi di rete "netstream" attraverso il quale vengono scambiati i comandi ed i dati.Le funzioni principali di controllo sono: controllo proporzionale di 5 elettrovalvole idrauliche: pressione della centrale idraulica, elettrovalvole di portata ed elettrovalvole di regolazione fine dei due cilindri di carico verticali più l'elettrovalvola di regolazione fine del cilindro di carico orizzontale. Controllo delle valvole idrauliche di sicurezza, di taglia mandata in centrale, di non ritorno su entrambi i cilindri verticali. Controllo dell'attuazione del motoriduttore per l'azionamento automatico dei piedi. Controllo di un motore stepper per il posizionamento dell'innesto azionamento manovella del piede e per la gestione del cambio marcia meccanico del piede. Controllo di azionamento dei cilindri verticali con logica di master e slave, regolabile (in modo tale da identificare i parametri di inseguimento ottimali per ridurre al minimo le vibrazioni dovute alla movimentazione verticale della traversa). Azionamento verticale della traversa in controllo retroazionato di posizione piuttosto che di carico. Lettura del carico verticale per via idraulica tramite elaborazione delle misure di pressione nelle camere dei cilindri o tramite acquisizione di cella di carico da 300 kN. Azionamento orizzontale della slitta di caricamento trasversale del piede in controllo retroazionato di posizione o di carico. Lettura del carico orizzontale per via idraulica tramite i sensori di pressione oppure tramite acquisizione di cella di carico da 100 kN. Lettura della coppia di azionamento del piede tramite torsiometro. Gestione dei segnali ausiliari di servizio, quali temperatura olio, gestione automatica del radiatore centrale idraulica, gestione dei segnali digitali di diagnostica valvole e filtri olio. Programmazione dei cicli di prova come da procedure a norma ISO 12140. Gestione degli azionamenti con rampe di caricamento a velocità controllata e cicli di azionamento dinamici dei piedi (in estensione e ritrazione ciclica) soggetti a condizioni di caricamento idraulico imposte e costanti durante le prove.
Software di controllo, azionamento ed acquisizione dati di un banco prova da 300 kN per esecuzione di sperimentazione, ricerca e sviluppo e certificazione di conformità ISO 12140 di piedi di appoggio.
piero morelli
2017
Abstract
Software di controllo ed acquisizione dati sviluppato con LabView su piattaforma hardware National Instruments. Il software si compone di tre livelli. Il primo livello, residente nei circuiti FPGA del controller del banco, implementa la gestione automatica delle funzioni di sicurezza della macchina e gestisce il controllo diretto degli attuatori, nonchè l'acquisizione di tutti i dati. Il secondo livello implementa una gestione Real Time dei processi di azionamento e di misura ed è residente nel sistema operativo del controller del banco. Tale software implementa anche un ciclo di log dati che vengono registrati nella memoria di massa del controller. Il terzo livello è residente nel calcolatore del quadro elettrico a bordo macchina, comunica via rete con il software di secondo livello, e gestisce l'interfaccia utente attraverso la quale vengono impostati i set-point, le rampe ed i cicli di attuazione, i comandi dell'isola idraulica ed attraverso il quale vengono visualizzati tutti i parametri di funzionamento, di misura ed i parametri diagnostici della macchina. I tre software girano con funzioni autonome e comunicano tra loro attraverso un protocollo di messaggi di rete "netstream" attraverso il quale vengono scambiati i comandi ed i dati.Le funzioni principali di controllo sono: controllo proporzionale di 5 elettrovalvole idrauliche: pressione della centrale idraulica, elettrovalvole di portata ed elettrovalvole di regolazione fine dei due cilindri di carico verticali più l'elettrovalvola di regolazione fine del cilindro di carico orizzontale. Controllo delle valvole idrauliche di sicurezza, di taglia mandata in centrale, di non ritorno su entrambi i cilindri verticali. Controllo dell'attuazione del motoriduttore per l'azionamento automatico dei piedi. Controllo di un motore stepper per il posizionamento dell'innesto azionamento manovella del piede e per la gestione del cambio marcia meccanico del piede. Controllo di azionamento dei cilindri verticali con logica di master e slave, regolabile (in modo tale da identificare i parametri di inseguimento ottimali per ridurre al minimo le vibrazioni dovute alla movimentazione verticale della traversa). Azionamento verticale della traversa in controllo retroazionato di posizione piuttosto che di carico. Lettura del carico verticale per via idraulica tramite elaborazione delle misure di pressione nelle camere dei cilindri o tramite acquisizione di cella di carico da 300 kN. Azionamento orizzontale della slitta di caricamento trasversale del piede in controllo retroazionato di posizione o di carico. Lettura del carico orizzontale per via idraulica tramite i sensori di pressione oppure tramite acquisizione di cella di carico da 100 kN. Lettura della coppia di azionamento del piede tramite torsiometro. Gestione dei segnali ausiliari di servizio, quali temperatura olio, gestione automatica del radiatore centrale idraulica, gestione dei segnali digitali di diagnostica valvole e filtri olio. Programmazione dei cicli di prova come da procedure a norma ISO 12140. Gestione degli azionamenti con rampe di caricamento a velocità controllata e cicli di azionamento dinamici dei piedi (in estensione e ritrazione ciclica) soggetti a condizioni di caricamento idraulico imposte e costanti durante le prove.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
