Impianto di Digestione Anaerobica per la produzione di Gas Metano ricavato dalla decomposizione anaerobica dei sottoprodotti della filiera agroalimentare.
L’intera struttura è gestita e controllata mediante PLC Omron NX1P2
L’idea è nata quando un Imprenditore Agricolo locale ci ha chiesto se potevamo realizzare un Mini Digestore
Anaerobico per un progetto Didattico-Scientifico per valutare quali prodotti della filiera agro-alimentare risultavano più idonei alla produzione di Gas Metano.
Quindi non si trattava solo di disegnare l’impianto e crearne una automazione virtuale, ma di dargli una forma ed una sostanza ed un reale controllo del processo produttivo.
Tutto questo causa anche il regime di Covid-19 e molte lezioni in DAD ci vede impegnati oramai da 2 anni, e quest’anno Scolastico 2020-21 siamo pronti finalmente per partecipare allo Smart Project
Terminata la fase progettuale e di disegno, abbiamo seguito lo sviluppo della realizzazione del progetto interfacciandoci direttamente con la ditta che fisicamente realizzava la struttura
seguendo i nostri disegni.
Il Progetto di Mini Digestore Anaerobico didattico è risultato molto interessante ed ha permesso agli studenti di toccare con mano come la Meccatronica e le nuove tecnologie siano in grado di trovare applicazione in qualsiasi settore produttivo per renderlo sempre più efficiente e sicuro. Il progetto oltre a partecipare al Concorso Omron Smart Project 2021 fa pure parte di un progetto di Studio Didattico per la produzione di BioGas da sottoprodotti della filiera Agricola.
Schermata di controllo mediante Touch Screen sviluppata con Sysmac Studio
Sommario
1) Analisi dell’Impianto
2) Sequenza di Flusso dell’Impianto
3) Progettazione e disegno
4) Sensoristica impiegata
5) PLC & Touch per il controllo e gestione
ANALISI DELL’IMPIANTO
L’impianto si compone di 3 Macro Elementi
✓ Gruppo Biotrituratore
✓ Gruppo Digestore Anaerobico
✓ Gruppo Campana di raccolta Gas
Dettaglio Digestore con specula per un ulteriore controllo visivo oltre che mediante sensori sia capacitivi che resistivi.
GRUPPO BIOTRITURATORE
Compito del Biotrituratore consiste nel frantumare e sminuzzare i sottoprodotti della filiera Agricola producendo una poltiglia in grado di essere pompata tramite una Pompa a Vite all’interno del Digestore.
Il Biotrituratore si compone di 2 stadi dove in uno grazie a dei martelli si frantuma il materiale ed un secondo stadio con delle lame che
sminuzzano ulteriormente il materiale.
Dettaglio Bitrituratore e Vasca di raccolta materiale triturato con
annessa la Pompa a Vite per il carico del materiale all’interno del Digestore
GRUPPO DIGESTORE ANAEROBICO
Per il controllo del Processo di Fermentazione all’interno del Digestore, ci si avvale di una sensoristica
tecnologicamente avanzata e con funzioni ben specifiche opportunamente gestita e controllata da un PLC Omron Serie NX1P2.
I sensori monitorano costantemente l’andamento della temperatura gestendo la pompa di circolo dell’acqua per mantenere una temperatura costante all’interno del
Digestore il più possibile costante intorno ai 35-37 °C per favorire la produzione di BioGas da parte dei batteri Mesofili.
Il controllo ad anello chiuso dell’intero processo consente di modulare le fasi di Carico/Scarico del digestato
regolando le variazioni di portata della Pompe di Scarico e Carico per il rinnovo in automatico delle materie
decomponibili.
Sensori ottici poi controllano costantemente i livelli delle
varie sostanze presenti all’interno del Digestore e relative Casse di Raccolta pilotando pure i tempi di accensione
delle pale di rotazione del Mixer presente all’interno del Digestore.
Sonda T1 Rilievo Temp. Materiale Superfice Esterna Superiore Sonda T2 Rilievo temp. Materiale Superficie Esterna Inferiore Sonda T3 Rilievo temp. Materiale Superficie Interna Centrale Sonda T4 Rilievo temp. Acqua di Riscaldamento all'Ingresso Sonda T5 Rilievo temp. Acqua di Riscaldamento all'Uscita
P1 Pompa Centrifuga circolazione Acqua di Riscaldamento
P2 Pompa a Vite caricamento materiale all'interno del Digestore
P3 Pompa a Vite caricamento materiale all'interno del Digestore
Manometro M1 Pressione Metano all'interno del Duomo Manometro M2 Pressione Metano all'interno della Campana
STRUTTURA DEL DIGESTORE
Il Digestore che è il cuore dell’impianto è totalmente realizzato in AISI 316 e dispone di un dispositivo detto Miscelatore (MIXER) che con la sua rotazione consente una corretta
mescolatura della massa in fermentazione.
Grazie ai sensori posti nel Digestore e l’attenta analisi dei dati mediante il PLC Omron NX1P2 si monitorizza e controlla l’intero processo con il fine di individuare la «Dieta» ideale di alimenti in grado di avere la maggior produzione di Metano per Metro Cubo di materiale immesso.
CAMPANA DI RACCOLTA GAS METANO
La Campana svolge la funzione di raccolta del Gas prodotto all’interno del Digestore, anche questo componente è prodotto in AISI 316, ha il compito di immagazzinare il Gas e grazie alla sua struttura mobile in grado quindi di modificare il suo volume funge anche da vaso di
espansione e mantiene il gas ad una pressione inferiore dei 0,5 bar.
Grazie ai sensori posti nel Digestore e l’attenta analisi dei dati mediante il PLC Omron NX1P2 si monitorizza e controlla l’intero processo con il fine di individuare la «Dieta» ideale di alimenti in grado di avere la maggior produzione di Metano per Metro Cubo di materiale immesso.
CAMPANA DI RACCOLTA GAS METANO
La Campana è dotata di sensori in grado di monitorare la presenza del Gas e le variazioni di pressioni presenti al suo interno; tali oscillazioni di pressione sono molto contenute grazie alla sua struttura mobile la quale scorrendo lungo delle guide aumenta o diminuisce il suo volume limitando la pressione inferiore 0,5 bar.
Dispone inoltre di un indicatore di livello analogico che monitora il livello
dell’acqua distillata che funge da guarnizione di tenuta del gas all’interno della vasca contenitore
SENSORISTICA DELL’IMPIANTO
SEQUENZA di FLUSSO del PROGRAMMA DI CONTROLLO DIGESTORE ANAEROBICO
➢ Avvio pompa di carico Digestore Anaerobico
➢ Arresto motore Pale Agitatore
➢ Arresto Pompa di Carico mediante sensore di livello Digestato
➢ Esecuzione dei controlli in automatico dei livelli di gas e parametri fisiologici della Massa Biologica
➢ Sensori : Gas Metano CH4
Ammoniaca NH3 Idrogeno H
Monossido di Carbonio Co Anidride Carbonica Co2 Ossigeno O
SENSORISTICA DELL’IMPIANTO
SEQUENZA di FLUSSO del PROGRAMMA DI CONTROLLO DIGESTORE ANAEROBICO
➢ Sensori per Acidi: Solfidrico H2S
Solforico H2SO4 Nitrico HNO3 Acetico CH3COOH
➢ Rilevatori di Temperatura 4 q.tà con precisione del 1/10 di Grado (+25° +65° campo d’impiego)
➢ Rilevatore di Ph Q.tà 2 Pz.
➢ Rilevatore di Umidità Q.tà 2 Pz.
➢ Rilevatore di Pressione campo di impiego 0-2 bar con sensibilità 0.05 bar
✓ Azionamento motore Pale Miscelatore
✓ Azionamento Pompa di Estrazione Digestato
✓ Azionamento pompa centrifuga per circolazione acqua di riscaldamento (funzionamento manuale o automatico Temp. Acqua 40°)
✓ Livello di Digestato ripristinato e nuovo avvio Motore azionamento pale miscelatore
Progettazione e Disegno
La parte di Progettazione e Disegno 3D ci ha visti, causa anche Covid 19 e lezioni in DAD, impegnati per molto tempo. Si è trattato di un lavoro molto scrupoloso fatto di
simulazioni 3D e successiva realizzazione di files CAM per la realizzazione degli elementi costituenti l’intero impianto.
Lo step successivo è stavo orientato sulla impostazione della programmazione per il controllo dell’impianto mediante sistema ad Anello Chiuso con PLC Omron Serie NX1P2.
Quest’ultima parte è risultata la più articolata in quanto la programmazione PLC in modalità virtuale non funzionava al meglio in quanto priva dei segnali provenienti dai vari sensori presenti nell’impianto reale.
Ci siamo trovati in seria difficoltà nel creare dei segnali generati da sensori virtuali prodotti da una combinazione di timer.
Progettazione e Disegno
La Progettazione dei vari componenti e relative animazioni 3D è stata svolta utilizzando il Software Inventor Studio 2020 di Autodesk.
Ogni studente, anche per ragioni di Covid ha svolto compiti e mansioni in modalità singola poi nella fase successiva come Docente ho coordinato ed assemblato i vari percorsi prodotti.
Provare a sviluppare la partecipazione al Progetto Smart Project con lezioni svolte al 70%
in modalità DAD è stata una sfida che ci permesso di crescere moltissimo come spirito di Gruppo Classe
Sensori ottici
Un sensore di immagini o sensore ottico è un dispositivo che converte una immagine ottica in un segnale elettrico. Questi componenti vengono utilizzati soprattutto nelle fotocamere digitali, nelle telecamere, nelle videocamere e in altri dispositivi che trattano elettronicamente immagini.
Sensoristica Impiegata
SENSORE LIVELLO FANGHI Che tipo di sensore è?
Fa parte dei sensori di prossimità ottici si basano sulla rilevazione della riflessione di un fascio luminoso da parte dell'oggetto rilevato. Normalmente viene usato un fascio di raggi infrarossi, in quanto questa radiazione
difficilmente si confonde con i disturbi generati da fonti luminose ambientali.
Dispongono spesso di funzioni evolute come:
settaggio della sensibilità di commutazione;
settaggio della logica di uscita ;
settaggio di temporizzazioni sul segnale d'uscita
(esempio dei ritardi nelle commutazioni).
E’ posto all’interno del Digestore……
e precisamente nella parte superiore del Corpo Digestore ed è in grado
di monitorare il livello del digestato anche con le pale in rotazione
Sensoristica Impiegata
SENSORE LIVELLO FANGHI
Generalità
Nella modalità d'uso più semplice, il fascio viene riflesso dalla superficie stessa
dell'oggetto rilevato, per lo stesso fenomeno per cui la luce visibile può
essere riflessa e percepita dai nostri occhi.
Il problema è che la quantità di radiazione riflessa dipende dalla composizione e
dall'orientamento della superficie.
Va comunque posta attenzione al
posizionamento di fonti di luce artificiale:
la proiezione di una forte luce su questi
sensori ne può provocare l'accecamento.
Sensoristica Impiegata
SENSORE LIVELLO FANGHI
Sensore scelto
Il sensore da noi scelto è stato preso dal catalogo efector200.
Caratteristiche
• Sensore elettrico a distanza con laser leggermente visibile
• Display alfanumerico a 4 cifre
• Range di misura da 0,2 a 10 metri
• Soppressione dello sfondo
Sensoristica Impiegata
SENSORE LIVELLO FANGHI Parte elettrica del sensore
• Progettazione elettrica corrente continua , con polarità PNP
• Consumo < 150 mA
• Aspettativa di vita ( 50 000 h )
• Possibile protezione da sovraccarico
• Uscita analogica
Sensoristica Impiegata
ADATTATORE DI MONTAGGIO Adattatore di montaggio per sensori
ottici scelto per il nostro sensore Dati meccanici
• Peso = 231 g
• Dimensioni = 42x43,5x42 mm
• Materiali = flangia ( AISI 316L ), guarnizione ( FKM ), finestra
protettiva ( PMMA trasparente ), viti e rondelle ( acciaio INOX )
• Coppia di serraggio 0,6 Nm
• 4 rondelle e 4 viti cilindriche
Sensore livello acqua (LR7020)
Questo sensore viene posto all’interno del digestore ed ha il compito di monitorare il livello dell’acqua all’interno cosi che rimanga costante durante tutti i processi. è un sensore magnetico che sfrutta il principio delle
microonde guidate; molto affidabile e molto usato per liquidi come acqua, olio e lubrorefrigeranti.
Funzionamento: Un impulso ad alta frequenza viene guidato su un singolo conduttore, l'asta del sensore, e riflesso dalla superficie del mezzo. I
componenti elettronici dell'interfaccia rilevano il livello del materiale granulare sulla base del tempo di propagazione dell'impulso.
Sensoristica Impiegata: SENSORI DI PRESSIONE
I Sensori di Pressione o Pressostati sono dispositivi che permettono di rilevare pressioni di liquidi o Gas.
Questi sensori sono di tipo Piezoresistivo, ovvero un elemento resistivo esamina le deformazioni della superficie a cui esso è fissato. Queste deformazioni
(tipicamente allungamenti e accorciamenti) causano una variazione della sua resistenza elettrica.
Collegando a questo elemento un sistema di misura in grado di leggere variazioni di resistenza, si può risalire alla grandezza fisica che ha causato le deformazioni.
Sensoristica Impiegata: SENSORI DI PRESSIONE
Il Sensore di Pressione Piezoresistivo che abbiamo utilizzato per il progetto del Digestore Anaerobico è il PM1506
Caratteristiche del sensore PM1506
Segnale di uscita segnale analogico; IO-Link
Campo di misura 125...2500 mbar -1,82...36,26 psi -12,5...250 kPa
Campo di misura [°C] -25...150
Elemento di misura cella di misura capacitiva in ceramica
Fluidi Fluidi viscosi e pulverolenti; Fluidi liquidi e gassosi Temperatura del fluido [°C] -25...125
Min. pressione di scoppio 50000 mbar 725 psi 5000 kPa Resistenza a pressione 30000 mbar 435 psi 3000 kPa Resistenza al vuoto [mbar] -1000
Tipo di pressione pressione relativa
Numero totale uscite 2
Uscita analogica corrente [mA] 4...20; (graduabile; 1:5)
Peso [g] 252,2
Materiali a contatto con il fluido ceramica (99,9 % Al2 O3); PTFE; 1.4435 (acciaio inox AISI 316L)
Coppia di serraggio [Nm] 20
Ripetibilità < ± 0,1% dell’intervento di misura Deriva parametri < ± 0,5 % dell'intervallo di misura Deriva della linearità < ± 0,15% dell'intervallo di misura 1
2
Posizionamento Sensore di Pressione
Sensoristica Impiegata: SENSORI DI PRESSIONE
Il primo Sensore lo troviamo posizionato sul Duomo del digestore, ha il compito di monitorare la pressione interna al digestore che potrebbe subire delle variazioni causate dall'inalzamento della temperatura, o magari anche ad un eccessiva produzione di gas, per questo è importante che venga monitorata.
Sensoristica Impiegata: SENSORI DI PRESSIONE
Il secondo sensore lo troviamo invece all'interno della Campana di raccolta gas. Il sensore ha il compito di controllare la pressione in modo tale che la essa non superi mai i 0,5 bar. Se si dovesse superare il limite di pressione massimo, il coperchio della campana con una superficie di 2500 mm^2 si alza ripristinando così la pressione a un valore accettabile.
Bar Mpa
0,5 0,05
Posizionamento Sensore di Pressione
PLC & Touch per il controllo e la gestione
Per realizzare il PLC e il Touch di questo progetto abbiamo utilizzato Sysmac Studio ed il tutto è partito con la realizzazione del programma per il PLC, e ,una volta terminato, abbiamo sviluppato la parte inerente alla gestione per il Touch, per renderlo appunto controllabile attraverso un pannello di controllo esterno.
L’obiettivo di questo progetto è rendere automatico l’intero processo per la produzione del Gas Metano, con alcune accortezze e precauzioni per poter controllare in modalità manuale nel caso in cui ce ne fosse bisogno.
Spiegazione PLC
Prima di toccare con mano il Programma Ladder, facciamo una panoramica sull’interfaccia del programma Sysmac Studio per vedere le funzionalità del programma e le possibilità che ci offre.
Questo è l’Explorer Multivista nel quale possiamo muoverci tra le Impostazioni e le Finestre di Programmazione, nelle quali possiamo trovare le Sezioni dove si sviluppano i vari Programmi Ladder.
Questa è la Casella degli Strumenti nella quale possiamo trovare tutte le varie Funzioni da inserire nel nostro Programma.
Questa è la Barra Superiore con varie funzionalità che ci permette di fare alcune azioni come la Simulazione del programma, possiamo Salvare e Chiudere o possiamo inserire Animazioni e Collegamenti.
Spiegazione PLC
Per iniziare, abbiamo realizzato il primo Rung della Sezione relativa al ciclo di lavoro, nel quale avremo i contatti per far partire il nostro Digestore.
Per avviare il ciclo, dobbiamo attivare il contatto Puls_Avvio_Agitatore, e, se i tre contatti posti in serie permettono il passaggio del flusso, il nostro Agitatore si avvierà. Possiamo notare che i contatti Puls_STOP_Agitatore e EMERGENZA hanno una »barra»
al loro interno, ciò significa che sono Normalmente Chiusi (NC), quindi lavorano in logica contraria a quelli Normalmente Aperti (NA). Significa che quando questi si attivano, il contatto si apre e non permette il passaggio del flusso logico. Il contatto Allarmi_ON lo vedremo in seguito quando analizzeremo la sezione dedicata agli allarmi.
Questa è la Funzione TON, cioè un Timer con ritardo all’accensione.
Significa che quando il flusso logico arriva in quel blocco funzione, dovrà trascorrere il tempo indicato, (in questo caso 3000ms, cioè 3sec) per permettere al flusso logico di passare.
Questa è un’Autoritenuta, cioè un contatto collegato all’Uscita chiamata con lo stesso nome in modo che si attiva quando si attiva l’Output. Ci permette di far continuare il ciclo in maniera automatica, senza tener premuto continuamente il Puls_Avvio_Agitatore.
Questa parte riguarda la possibilità di eseguire il ciclo in modalità Automatica o Manuale, quindi sono messi in parallelo in modo da poter scegliere uno o l’altro (OR).
Spiegazione PLC
Prima di continuare con la spiegazione, facciamo un focus sulle variabili del nostro Programma. Detto in maniera semplice, le Variabili sono i nomi che attribuiamo agli Input e Output del nostro Ladder.
Possiamo distinguere in variabili Interne ed Esterne (o Globali).
Le variabili Interne sono variabili utili esclusivamente al PLC, e che quindi non hanno collegamenti con elementi esterni.
Le variabili Globali, invece sono utili per poter collegare il Programma Ladder con uno strumento di controllo esterno, come uno schermo o un tablet.
Quindi permettono ad un operatore di controllare il processo del Digestore in modalità manuale. A livello grafico, si differenziano dalle variabili Interne per il colore della scritta (quelle globali sono caratterizzate da una scritta rossa).
Spiegazione PLC
In questa parte del programma, nei rung 1 e 2, troviamo la parte inerente al SET e RESET per inserire o disinserire la modalità automatica/manuale.
Si utilizzano queste funzioni al posto delle Autoritenute perché sono immediati ed inoltre hanno un costo ridotto in quanto per le Autoritenute si devono acquistare degli apparecchi appositi che hanno un costo considerevole.
In questo modo, quando attiviamo Puls_Ciclo_Manuale, si «Setta» CICLO_AUTO_MANU, mentre quando si attiva Puls_Ciclo_Automatico si «Resetta» CICLO_AUTO_MANU.
Quindi possiamo gestire la modalità automatica/manuale del programma. Relè utilizzato come Autoritenuta
Spiegazione PLC
In questi rung possiamo vedere come viene gestita la modalità manuale del ciclo.
Possiamo attivare o disattivare i componenti del Digestore (Agitatore, Pompa Acqua Circolazione, Pompa Carico, Pompa Travaso) attraverso un dispositivo per la gestione esterna. Proprio per questo motivo, tutti le variabili sono Globali, cioè possono essere gestite esternamente dal PLC.
Sono inseriti dei contatti per fermare le Pompe, e perciò sono NC. Per far funzionare questi rung ovviamente bisogna prima gestire i rung 1 e 2.
Spiegazione PLC
Nei rung seguenti, 7,8 e 9, abbiamo la parte dedicata alla variazione in modalità manuale della portata delle Pompa Acqua Circolazione. Possiamo vedere che si ripropone il sistema con le funzioni SET e RESET, perciò quando attiviamo Puls_Portata_120percento, settiamo Inverter_Step1, nel quale la portata viene aumentata del 20% grazie alla variazione delle frequenza da 50Hz a 60Hz, e resettiamo gli altri Step dell’Inverter.
I rung 8 e 9 hanno lo stesso principio, cioè quando si attivano Puls_Portata_100percento e Puls_Portata_80percento si settano rispettivamente Inverter_Step2 e Inverter_Step3, in modo da variare la frequenza, e quindi la portata, tramite gli Inverter.
Bisogna sottolineare che per far partire il comando manuale si torna ai rung 1 e 2 che ci permettono di selezionare la modalità di gestione.
Spiegazione PLC
Dal rung 10 in poi si ha la gestione Automatica del ciclo.
Nel primo rung in questione, quando la gestione Manuale è disattivata e il Motore_Agitatore_ON presente nel rung 0 è attivo, si attiva Puls_Avvio_Pompa_Acqua_Circolazione e, andando avanti al rung 15, vedremo che attiva Motore_Pompa_Acqua_Circolazione. Anche in questo caso troviamo un Timer con ritardo all’eccitazione (TON) di 5sec.
Dal rung 11 al 13 troviamo la gestione Automatica degli Step dell’Inverter che funziona grazie a dei Termostati che hanno dei valori di soglia impostati. Quando il valore rilevato supera il valore di soglia impostato, si disattiva e si attiva automaticamente il contatto del termostato con il valore di soglia successivo.
Sono utilizzate le funzioni Set e Reset per gestire gli Step dell’Inverter, quindi quando il contatto NA relativo al termostato si disattiva, il contatto NC in parallelo permette il passaggio del flusso logico e Resetta lo Step. Inoltre possiamo notare che il contatto CICLO_AUTO_MANU (che indica il controllo in Manuale) è normalmente chiuso, ciò significa che il relè collegato è disattivato.
Spiegazione PLC
Nel rung 14 possiamo vedere il Testo Strutturato relativo alla gestione della Portata. Quindi quando Inverter_Step1 è attivo la portata aumenta del 20%, quindi passa da 70l/min a 84 l/min, e così via per ogni Step.
Nel rung 15 ci ricolleghiamo alla slide precedente, nella quale spiegavamo il funzionamento del rung 10. Quindi quando Puls_Avvio_Pompa_Acqua_Circolazione si attiva (rung 10), e uno Step dell’Inverter è attivo, si eccita la bobina Motore_Pompa_Acqua_Circolazione, che attiverà la sua Autoritenuta, posta in parallelo al contatto di avvio.
Infine nell’ultimo rung troviamo il
Sensore_Presenza_Gas_Campana, che è una variabile interna in quanto non deve essere gestita da un controllore esterno, che, se chiuso, attiverà la Spia_Presenza_Gas_Campana.
Sezione Allarmi
In questa Sezione troviamo tutti i contatti relativi agli Allarmi inseriti nell’impianto per monitorare tutto il ciclo. Abbiamo un rung iniziale con il quale attiveremo le notifiche relative agli allarmi (che vedremo in seguito nel Touch). Tutti i contatti relativi ai sensori, intesi come strumenti fisici inseriti nel Digestore, sono delle variabili Interne perché non hanno collegamenti con il Touch, mentre i segnali degli Allarmi sono variabili Esterne in quanto sono collegate al dispositivo di controllo esterno. Su ogni rung è inserito il contatto collegato all’Uscita Allarmi_ON in serie in modo da evitare che gli allarmi si attivino per errore.
Spiegazione Touch
Dopo aver visto il programma per il PLC, vediamo la parte inerente al touch e come è stata sviluppata.
L’obiettivo è di sfruttare un dispositivo esterno per poter controllare il ciclo di produzione del Gas Metano all’interno del Digestore.
Nell’immagine qui a destra abbiamo la schermata iniziale con tutti i vari componenti del Digestore, e tramite la quale possiamo gestire l’Impianto sia in modalità Automatica che Manuale.
L’impostazione della grafica è fatta in modo che una parte cambi in base alla pagina selezionata, mentre la parte con gli Allarmi, che ci permette anche di muoverci tra le pagine del Touch, rimane fissa.
Parte Mobile Parte Fissa
Spiegazione Touch
Prima di spiegare come funziona il nostro Touch, vediamo come si fa a passare dalla parte del Ladder alla parte di Programmazione dell’interfaccia esterna.
Dopo aver aggiunto il dispositivo HMI, dobbiamo cliccare sulla scritta «new_Controller_0» e selezionarlo.
1
2
A questo punto possiamo creare le nostre pagine e rinominarle come vogliamo.
Per aggiungere la parte dedicata al Touch, dobbiamo cliccare su simbolo vicino a
«new_Controller_0» e cliccare su «Aggiungi dispositivo» (immagine 1). A questo punto vedremo una finestra (immagine 2) e imposteremo tutti i parametri necessari. Su categoria dobbiamo impostare HMI tra tutte le scelte disponibili.
Grandezza schermo dispositivo.
Spiegazione Touch
Per inserire gli elementi nell’interfaccia, dobbiamo cercare nella «Casella degli strumenti». Possiamo trovare tutti i vari componenti che poi formeranno le pagine dell’interfaccia del Touch. Nel riquadro a destra riporto alcuni esempi.
Questa è una semplice casella di testo, personalizzabile per quanto riguarda il Layout e l’Aspetto.
Questa è una Pompa schematizzata, presa direttamente così dalla «Casella degli strumenti». Non è personalizzabile per quanto riguarda l’Aspetto, ma ne possiamo modificare solo la grandezza.
Questa è una Spia, cioè una luce che si attiva quando un contatto collegato al Ladder è attivo. Per fare questo bisogna impostare il
«Comportamento».
Questi sono dei pulsanti che avviano i vari Step dell’Inverter in modalità Manuale e che perciò sono collegati ai contatti del Ladder che hanno questa funzione. Per fare questo bisogna impostare il «Comportamento».
Spiegazione Touch
Prima di proseguire con la descrizione degli elementi del Touch, è importante far vedere l’interfaccia di personalizzazione dei vari componenti. Ho preso come esempio il pulsante «AVVIO IMPIANTO».
Qui vediamo il tipo di pulsante, che può essere cambiato. In questo caso abbiamo un pulsante Bistabile, cioè che una volta premuto rimane in posizione.
La parte relativa al «Comportamento», come detto in precedenza, serve a collegare il pulsante (o altri elementi) con le variabili del Ladder, in modo da creare dei collegamenti tra il PLC e il sistema di controllo esterno. Dopo aver inserito la variabile collegata, bisogna cliccare su
«Aggiungi o aggiorna variabile» per assicurarsi di eseguire correttamente i collegamenti.
In questa parte possiamo gestire totalmente l’Aspetto del pulsante, e possiamo anche decide se variare la scritta e i colori in base allo stato del pulsante, ovvero se è attivo o no.
Da notare come venga richiesta specificatamente una variabile globale, per i motivi che elencavamo nelle slides precedenti.
Spiegazione Touch
Per collegare i pulsanti con le altre pagine dobbiamo andare nella Barra Superiore e andare su Visualizza. A questo punto troveremo la voce «Eventi e azioni», che ci permetteranno di collegare il pulsante con le altre pagine del Touch.
Questa spia si attiva quando il Gas Metano è presente all’interno della Campana.
Questa spia si attiva quando il Gas Metano è presente nell’ambiente.
Questa spia si attiva quando il pulsante EMERGENZA è premuto e perciò il ciclo viene interrotto.
Spiegazione Touch
Infine abbiamo la parte con gli Allarmi. Quando l’allarme si attiva, oltre che al pulsante che cambia colore, anche la spia vicina si attiva. Questa parte è strettamente collegata con la Sezione relativa.
Attiva le notifiche degli Allarmi (il collegamento è effettuato con la variabile Allarmi_ON)
Il motore della pompa ha un malfunzionamento.
La temperatura dell’acqua di ingresso è troppo bassa
Allarme per il livello minimo del prodotto all’Interno del Digestore
La temperatura dell’acqua di ingresso è troppo bassa
La temperatura dell’acqua di
uscita è troppo alta Il livello dell’acqua della campana è
troppo bassa , in quanto deve mantenere un valore costante.
Il livello dell’acqua della cassa d’alimentazione è troppo bassa
La temperatura interna dell’acqua del Digestore è troppo bassa in quanto deve essere costante per far formare i batteri mesofili
Avverte quando la Pompa di Travaso è sovraccaricata
Il livello dell’acqua della campana è troppo alta, in quanto deve mantenere un valore costante
La temperatura interna dell’acqua del Digestore è troppo alta in quanto deve essere costante per far formare i batteri mesofili
La pressione interna del Digestore è troppo alta
Avverte quando la Pompa di Carico è sovraccaricata
Inverter e PLC
Nell’atto pratico vediamo come sono sistemati gli Inverter e il PLC nell’impianto.
Gli Inverter sono 3, uno per ogni pompa, ovvero la Pompa Carico, la Pompa Travaso e la Pompa Circolazione.
Qui possiamo vedere il PLC, l’Alimentatore e i Moduli dell’Impianto.
ALIMENTATORE
PLC
MODULI
In alto ci sono gli Input, in basso gli Output.
