Presentazione di PowerPoint - Università degli Studi di Trieste

Università degli Studi di Trieste
Dipartimento di Elettrica Elettronica ed Informatica
Tesi di laurea
In
STRUMENTAZIONE ELETTRONICA DI MISURA
Sviluppo di un dispositivo, basato sulla
ridondanza analitica, per la diagnosi e la
prevenzione dei guasti in apparecchiature
industriali
Laureando: Francesco PIVETTA
Relatore : Prof. Ing. Antonio BOSCOLO
Correlatore : Ing. Michele TOPPANO
Motivazioni
 Sviluppare strumenti in grado di:
 Fornire dei parametri sulla qualità delle prestazioni.
 Prevenire i malfunzionamenti.
 Diagnosticare i guasti improvvisi.
2
La lavastoviglie Rack Type
3
Struttura della Rack Type
4
Approccio top-down
Livello funzionale esterno
DETTAGLIO
Fasi del processo di lavaggio
+
Componenti elementari
5
Stato dell’arte della diagnostica
basata sulla ridondanza analitica




Concetto della FDI : Fault Detection and Isolation.
Ridondanza fisica
Ridondanza analitica basata sul modello matematico.
Metodo dei residui :
u
y
Sistema
Attuale
Modello di
Sistema con
guasto i-esimo
Residui
y1
-
Logica di
decisione
Allarmi
 Logica di decisione : sistemi basati sulla conoscenza.
6
Scelta del componente
 Funzione di risciacquo :
 Resistenze boiler
 Elettrovalvole
 Circuito idraulico
 Scelta del boiler come elemento sul quale effettuare i
test.
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Analisi dei guasti
 Resistenza interrotta nel ramo 1.
 Resistenza interrotta nel ramo 2.
 Resistenza interrotta nel ramo 3.
 Resistenze degradate per la presenza di calcare.
 Malfunzionamento al sistema di circolo dell’acqua.
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Equazioni di scambio termico
 Fase di riscaldamento:
qE
T 
t
M c
 Fase di risciacquo:
G
 qE

T  
 (T1  T0 ) t
M c M

M = massa d’acqua all’interno del boiler
G = portata del circuito di risciacquo
qE = potenza elettrica dell’elemento riscaldatore
c = capacità termica dell’acqua
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Il dimostratore
 Schema a blocchi del dispositivo
Resistenze Boiler
PC
Assorbimenti
elettrici
RS232
Relé 1
TA 1
Relé 2
μC
Temperatura Acqua
Boiler
Elettrovalvola
Ingresso
acqua
LED
NTC 2
 Sviluppo di uno strumento virtuale per l’acquisizione dei dati
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Il dimostratore
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Lo strumento virtuale
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Analisi dei dati
Salita di temperatura
qE
T 
t
M c
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Analisi dei dati
Equazioni dei Modelli
tau
25
20
Ramo 1
15
Ramo 2
Ramo 3
10
Calcare
5
Nominale
0
0
20
40
60
80
100
120
TA
14
Analisi dei dati
TA
τ
SISTEMA
ATTUALE
τ1
Residuo 1
GUASTO
NEL RAMO1
τ2
Residuo 2
GUASTO
NEL RAMO 2
LOGICA
DI
DECISIONE
τ3
Residuo 3
τ4
Residuo 4
GUASTO
NEL RAMO 3
DEPOSITO DI
CALCARE
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Analisi dei dati
Discesa di temperatura (risciacquo)
 G

T   (T1  T0 ) t
 M

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Analisi dei dati
Δt
ΔT
SISTEMA
ATTUALE
ΔT1
GUASTO AL
CIRCUITO IDRAULICO
Residuo
LOGICA
DI
DECISIONE
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Conclusioni
 Il metodo utilizzato ottimizza le risorse presenti
sull’apparecchiatura.
 Questa tesi costituisce un contribuito allo sviluppo del
primo sistema di diagnostica per questo tipo di
lavastoviglie.
 Il sistema elaborato può essere implementato su
microcontrollore per applicazioni embedded.
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