Impianto elettrico e di sicurezza

Alla luce di quanto detto precedentemente, il sistema elettrico risultante è composto da:

 Motoruota di trazione più relativo impianto elettronico di trazione e di sterzatura

 Batteria e relativo caricabatteria (a bordo)  Pulsantiera radiocomando a marsupio  Centralina di comando PL “d”

 5 Laser scanner PL “d”, 2 sulla motrice e 3 sul carrello.  Kit sensori induttivi per gancio e freni di stazionamento

 Circuito elettrico con relativi componenti e cassetta impianto elettrico  Funghi di emergenza e rotoallarme

 Inclinometro biassiale.

6.2.1 M

OTORUOTA DI TRAZIONE E RELATIVO IMPIANTO ELETTRICO

La scelta della motoruota è ampiamente discussa nel capitolo 7.1.1, a corredo di questa l’Universal Control ha disposto due controlli ZIVAN AC 48V CAN OPEN con relativi teleruttori, per il controllo del motore di sterzo e di trazione. Tale sistema sarò collegato alla centralina di comando PL “d” mediante interfaccia CAN.

6.2.2 B

ATTERIA E CARICA BATTERIA

In base alle richieste dell’impianto elettrico e alle seguenti specifiche di lavoro della macchina:

37  Ciclo di lavoro: 5 spostamenti a carico e 5 spostamenti a vuoto di 60m

 Autonomia massima percorribile: 6 km

 Tempo totale continuo di lavoro disponibile: 80/90 minuti è stato scelto un pacco batterie (fig.6.5) composto da 24 elementi 2V.

Figura 6.5: Batteria

Sono batterie di trazione acido libero al Pb, usate anche nei carrelli elevatori. Di seguito le caratteristiche:  N°24 elementi  320 Ah in C5  Tipo elemento 4SGH320  Dimensioni 827x415x465 mm  Peso 450Kg

Vengono fornite in apposito cassone di lamiera sp.4, con dimensioni e caratteristiche tali da rispettare i requisiti di sicurezza previsti dalle norme.

Il relativo carica batterie, montato a bordo per facilitare la ricarica in ogni punto dell’impianto, è uno ZIVAN NG3 48V 45°.

6.2.3 P

ULSANTIERA DI COMANDO

La scelta di avere una pulsantiera radiocomandata ci ha permesso, secondo la norma UNI EN ISO 3691-1, di aumentare il livello di sicurezza generale della macchina. In questo modo infatti l’operatore è libero di girare attorno alla macchina per avere una visone globale del perimetro e dei relativi pericoli.

Essa, in base alle funzioni necessarie, è una AUTEC Dynamic Series FJS a due joystick a croce, personalizzata per le nostre esigenze e garanzia di PL “d” del costruttore. Ha un

38 display di diagnostica sulla consolle, in modo da facilitare l’utilizzo da parte dell’operatore. L’unità ricevente è montata invece sulla motrice ed è del tipo AUTEC CRS.

6.2.4 C

ENTRALINA DI COMANDO

La centralina di comando è il cuore del sistema e riesce a garantire un PL “d” per le funzioni di sicurezza. È una centralina TTC 94 PL d con le seguenti caratteristiche

 Processore da 80 MHz,  Range di voltaggio 9-32 V  28 inputs e 20 outputs  4 interfacce CAN

 Programmabile in CoDeSys

Figura 6.6: Centralina elettrica

6.2.5 L

ASER SCANNER

I laser scanner sono dispositivi di sicurezza sensibili alla riflessione diffusa. Essi sono in grado di mantenere sotto controllo un’area di forma e dimensioni programmabili. L’area sensibile controllata viene delineata da un raggio laser a luce infrarossa invisibile all’occhio umano; si genera quindi un’area sensibile di 270° gradi e ampiezza variabile a seconda del modello. Se nell’ambito di questa area un ostacolo riflette in parte il raggio verso l’apparecchiatura, questa lo rileva ed è in grado in tempo reale di misurarne la distanza che tale ostacolo ha. A questo punto il laser manda un segnale alla centralina che, precedentemente programmata, esegue il tipo di azione voluto (i.e. blocco macchina, rallentamento, segnale di pericolo ecc.).

Nel nostro caso sono stati scelti dei laser scanner OMRON OC32CBP. Essi hanno un area di allarme fino a 10 m di raggio e una di sicurezza (garantita PL “d”) fino a 3 m. dallo studio fatto sulla nostra macchina, date le specifiche di velocità e le caratteristiche di frenata studiate con l’ausilio di file Excel (fig.6.7), è risultato necessario montarne 5 in modo da visionare l’intero perimetro della macchina: due sulla motrice (uno disattivabile quando si unisce al rimorchio) e 3 sul carrello. Sono quindi stati programmati in modo che se un

39 ostacolo entra nella zona d’allarme (750 mm dalla macchina), il segnale che inviano è quello di rallentare da 4 km/h ad 1 km/h. In caso lo stesso ostacolo entri nella zona di sicurezza PL “d” (150mm dalla macchina) scatta un secondo segnale che fa bloccare la stessa immediatamente, evitando la collisione. Tutto questo compatibilmente con le caratteristiche del freno motore e del freno elettromagnetico.

Figura 6.7: Area di azione laser scanner

I tre laser scanner sul carrello sono collegati mediante cavo ad innesto rapido, alla motrice solo quando essa è collegata al carrello. Sono infatti inattivi quando la motrice non è collegata.

6.2.6 C

OMPONENTISTICA VARIA

I sensori di sicurezza sono posizionati sia sul freno di stazionamento per verificare che sia disinserito in partenza, sia sul carrello per verificare il corretto inserimento del gancio di collegamento. Essi sono inseriti nel circuito elettrico e inviano segnali di blocco qualora non siano attivi.

I funghi di emergenza devono essere posizionati uno sulla pulsantiera e altri due alle estremità del carrello in modo da essere facilmente raggiungibili da chiunque, non solo dall’operatore. Anch’essi devono essere collegati all’impianto elettrico PL “d” in quanto dispositivi di sicurezza.

Il rotoallarme è posizionato sulla motrice ad un’altezza tale che sia visibile anche a pieno carico ed è provvisto di segnalatore acustico a 86 dB.

40 L’inclinometro biassiale XY con uscita CAN BUS, una volta superata la soglia impostata (2.5° nella nostra applicazione), viene inviato un segnale al PLC che fa fermare la macchina nella posizione in cui è. Inoltre è impostato un segnale di allarme che decelera la macchina da 4 a 0.5 km/h quando questa raggiunge un’inclinazione di 0.75°.

È infine presente un quadro elettrico che contiene oltre a parti elettriche minori (fusibili, relè, morsetti) anche il PLC e i chopper di trazione e sterzo. Esso è posizionato sul telaio della motrice a fianco della batteria.

Tutto questo sistema è stato progettato e sviluppato nel dettaglio, in modo da garantire quelle che erano le specifiche del cliente. Alla fine sarà redatto un fascicolo tecnico che dichiara che il sistema risponde ad un PL “d” nelle sue funzioni di sicurezza.

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Nel documento Progetto costruttivo di un sistema di movimentazione bobine di carta tissue (pagine 39-44)