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SETTEMBRE 2012
FIELDBUS & NETWORKS
Misurazione della temperatura
ad alta precisione certificata
I test sul clima sono estremamente significativi per
Miele, dato che la tecnologia di raffreddamento è
molto sensibile alle variazioni climatiche. I frigoriferi
sono utilizzati in tutto il mondo, devono funzionare
24 ore su 24, anno dopo anno, senza interruzioni,
per cui è necessario analizzare tutte le condizioni
operative. “I nostri frigoriferi e congelatori vengono
utilizzati anche al di fuori dell’Europa. In base al
luogo d’installazione, che può essere in Asia, così
come nel mondo arabo, si possono trovare tempe-
rature che arrivano a 43 °C, con un tasso di umidità
relativa che può raggiungere il 90%” sottolinea
Held. “Per questo sono state specificate delle
‘classi climatiche’, di cui verifichiamo il rispetto.
Vengono, inoltre, simulate le condizioni di trasporto,
durante le quali i prodotti sono esposti a tempera-
ture che vanno da –20 a 60 °C”.
Oltre ai suddetti test, per Miele è fondamentale la
massima precisione nella misurazione della tempe-
ratura negli apparecchi e l’esatta regolazione della
stessa nelle celle climatiche. In genere, la temperatura è una misura
di processo critica, che deve essere registrata e analizzata approfon-
ditamente per una durata che va da almeno 1 fino a 3 settimane.
Partendo dalla ‘Scientific Automation’, che integra nell’automazione
i task di misurazione, Beckhoff ha sviluppato terminali fieldbus speciali
che effettuano una misurazione della temperatura molto precisa. La
precisione dei sensori PT100 in ambito industriale si attesta, di norma,
su un valore indicativo di ±1 °C; Miele ha deciso di utilizzare gli I/O
Ethercat per la misurazione della temperatura realizzati da Beckhoff,
che migliorano le prestazioni di 10 volte. Ha dichiarato Michael Jost,
product manager dei sistemi Ethercat e I/O di Beckhoff: “Gli I/O per la
misurazione della temperatura ad alta precisione EL3201-0020 sono
moduli che, in fase di produzione, vengono sottoposti a una taratura
speciale.
Inoltre, come richiesto per questo tipo di prodotti, ognuno è provvisto
di certificato di calibratura numerato. Questa procedura, in linea con
le disposizioni in materia di misurazione, costituisce la base per inte-
grare tecnologia di misurazione ad alte prestazioni e precisa, senza
utilizzare moduli speciali. Quando è necessario testare categorie cli-
matiche con precisione si deve tenere conto anche delle tolleranze; a
questo scopo la tecnologia di controllo deve essere sempre un passo
avanti: il modulo di misura deve essere 10 volte migliore rispetto al
dispositivo con cui verrà usato”.
Accurata registrazione di segnali
Il secondo parametro climatico considerato da Miele è l’umidità del-
l’aria. “Per la sua rilevazione utilizziamo strumenti di misura esterni,
ovvero sensori di umidità che funzionano con livelli di precisione ele-
vati; i relativi segnali di uscita analogica vengono inviati a terminali
d’ingresso analogici” spiega Held.
A questo scopo, esiste un ingresso analogico a 2 canali, il terminale
Ethercat EL3602, che “elabora i segnali negli intervalli ±10, ±5, ±2,5 e
±1,25 V” afferma Jost. “La tensione viene trasmessa al controllo di li-
vello superiore in formato digitale, con una risoluzione di 24 bit, se-
parata galvanicamente come valore di misura. I canali d’ingresso sono
differenziali e dispongono di un potenziale di massa interno comune”.
La potenzialità dei terminali Ethercat va oltre un’acquisizione dei se-
gnali precisa, infatti offrono un valore molto alto di frequenza di cam-
pionamento dei valori misurati. “I nostri test hanno un clock rate
relativamente basso, da 30 secondi a 1 minuto” illustra Held. “In que-
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L’elevata precisione del terminale di misurazione della temperatura EL3201-0020 permette di ridurre gli errori di
misurazione a ±0,1 K del range di misurazione della temperatura. Il modulo Ethercat consente la connessione
diretta di una termoresistenza (PT100) con un collegamento a 4 fili. Le linee caratteristiche dei sensori sono attive
per l’intero campo di misura e vengono messe a disposizione del controllo subordinante appositamente linearizza-
te. La riproducibilità affidabile dei risultati diventa sempre più importante in molti campi di applicazione della tec-
nologia di automazione, al fine di ottimizzare i parametri e di garantire una verificabilità, per esempio per il moni-
toraggio online della qualità durante il processo in corso. Beckhoff soddisfa questi requisiti con un certificato di
calibratura che documenta l’accuratezza della misurazione del terminale e lo scarto esatto. La possibilità di scarica-
re il certificato dalla rete, grazie al numero di serie, e la gestione dei terminali, come se fossero normali moduli
analogici, rendono l’applicazione della tecnologia di misurazione ad alta precisione estremamente semplice.
MISURAZIONI RIPRODUCIBILI
Test di una macchina da caffé automatica e a incasso: in tutte le postazioni di test è
presente tecnologia di automazione e di misurazione firmata Beckhoff