ITTO970358A1 - Sistema di gestione per impianti industriali, particolarmente impianti chimici e/o del settore tessile. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Sistema di gestione per impianti industriali, particolarmente impianti chimici e/o del settore tessile"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

L'invenzione si riferisce ai sistemi di gestione per impianti industriali ed è stata sviluppata con particolare attenzione alla possibile applicazione alla gestione degli impianti chimici e/o del settore tessile, soprattutto per il collegamento elettrico delle valvole e controlli nelle linee di distribuzione dei prodotti chimici e coloranti nonché per l'automazione delle tintorie tessili industriali.

Descrizione della tecnica nota

Nella pratica corrente,negli impianti quali gli impianti di distribuzione dei prodotti chimici e coloranti, ad esempio quelli utilizzati nelle tintorie tessili industriali, vengono comunemente utilizzate valvole elettropneumatiche,con contalitri,controlli di livello, sensori strumenti ed attuatori vari, ecc. Queste apparecchiature sono collegate ad un quadro elettrico di comando principale (di solito realizzato con un cosiddetto PLC o da un organismo di elaborazione similare) con rispettive linee di collegamento elettrico, di solito di tipo multifilare.Ad esempio, per ogni valvola elettropneumatica, e/o per ogni sensore di posizione della valvola sono di solito previsti un conduttore "caldo" ed un conduttore comune. Per i contalitri, controlli di livello, ecc. sono di solito previsti vari rispettivi conduttori.

Considerato il fatto che in ogni impianto sono utilizzate numerose apparecchiature e queste sono dislocate presso le unità operative da servire, ne consegue che il sistema di gestione di un impianto o di una macchina, anche se di per sé non particolarmente complessi, comporta l'impiego di un cablaggio piuttosto imponente, con la necessità di utilizzare un numero elevato di conduttori, di notevole lunghezza complessiva, destinati ad essere posati, cablati su apposite morsettiere, siglati in base ad uno specifico schema, controllati prima della messa in funzione, ecc.

Scopi e sintesi della presente invenzione

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un sistema di gestione per impianti del tipo sopra specificato in cui gli inconvenienti operativi sopra richiamati sono eliminati in modo radicale.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie ad un sistema avente le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono.

In sintesi, il sistema secondo l'invenzione prevede, nella forma di attuazione preferita, l'impiego di un solo cavo con due conduttori per i segnali nonché di due conduttori per l'alimentazione per il collegamento del quadro elettrico centrale alle varie unità periferiche, il tutto attuato tramite un cosiddetto "bus di campo" (field bus) sul quale si possono aggiungere - a seconda delle necessità - altri moduli in numero qualsiasi così da poter sviluppare le potenzialità dell'impianto secondo le esigenze. Lo stesso principio di base permette peraltro, se del caso, di eliminare determinate unità periferiche quando, ad esempio, dall'impianto vengano eliminate -per i motivi più diversi - una o più unità operative.

L'invenzione comporta un evidente vantaggio in termini di risparmio di cavi, canaline portacavì, scatole di derivazione con relative morsettiere, manodopera per la posa del cablaggio e siglatura di tutto l'impianto, con una drastica riduzione delle possibilità di errori di cablaggio, con conseguenti perdite di tempo per la ricerca dell'errore. L'invenzione permette di conseguire anche una notevole semplificazione in sede di manutenzione e di ampiamento dell 'impianto.

Il sistema secondo l'invenzione si basa sulla comunicazione di segnali elettrici tramite un cosiddetto bus di campo utilizzando unità elettroniche intelligenti appositamente progettate e realizzate.Fra queste unità elettroniche c'è un continuo scambio di informazioni e, in base al codice di programma, vengono realizzate le rispettive funzioni, quali l'azionamento delle relative valvole, riconoscimento delle posizioni delle valvole stesse, invio al quadro generale delle informazioni digitali ed analogiche provenienti da strumenti quali contalitri, controlli di livello, ecc.

Il sistema secondo l'invenzione,operante secondo l'architettura denominata bus di campo, non corrisponde semplicemente al trasferimento in posizione remota di un modulo del PLC, il quale è sempre legato sia per il programma, sia per i componenti al PLC principale. Nel sistema secondo l'invenzione si ha invece la possibilità di collegare apparecchiature diverse sullo stesso bus, avendo sempre a disposizione sul bus stesso tutte le informazioni in tempo reale relative alle condizioni di funzionamento di tutte le apparecchiature associate, con la possibilità di ampliare il sistema senza dover rivedere i componenti, ma semplicemente collegando sullo stesso bus il nuovo componente configurando il programma per riconoscerlo .

Descrizione particolareggiata di un esempio di attuazione dell'invenzione

L'invenzione verrà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento al disegno annesso, comprendente un'unica figura. Quest'ultima illustra, sotto forma di uno schema a blocchi, la struttura-di un sistema per la gestione di un impianto (di per sé non illustrato nel suo complesso), quale ad esempio un impianto per la .distribuzione dei prodotti chimici e coloranti in una tintoria tessile industriale. E' tra l'altro evidente che quello citato è solo un esempio, dal momento che il campo di applicazione dell'invenzione è affatto generale.

Nello schema allegato i riferimenti numerici 1 a 7 illustrano rispettive apparecchiature quali quelle che possono trovarsi in un impianto del tipo sopra descritto, distribuite nei vari siti dell'impianto secondo le necessità. A titolo di esempio, i riferimenti numerici 1 rappresentano elettrovalvole, il riferimento numerico 2 un sensore, il riferimento 3 un contalitri, il riferimento 4 un attuatore quale una pompa, i riferimenti 5 a 7 strumentì/attuatori vari. E' del tutto evidente che la natura di tali apparecchiature costituisce un fattore come si suol dire "trasparente" ai fini dell'attuazione della soluzione secondo l'invenzione.

Il riferimento E indica rispettive unità remote, quali quelle appunto tipiche di un sistema a bus di campo, ciascuna associata localmente ad una rispettiva apparecchiatura 1 a 7 distribuite nell'impianto. Il fatto che si parli di unità "associate" a rispettive apparecchiature non deve essere naturalmente inteso come limitato ad una situazione di corrispondenza biunivoca per cui a ciascuna unità E deve corrispondere una rispettiva unità e viceversa. E' infatti del tutto evidente che così come un'unità E, anche di tipo piuttosto sofisticato, può gestire più apparecchiature, è anche pensabile che ad una singola apparecchiatura siano associate più unità E, ad esempio preposte alla gestione di entità fisiche diverse. Questi aspetti sono comunque facilmente comprensibili per il tecnico esperto del settore e non richiedono di essere illustrati in dettaglio in questa sede.

Le varie unità E sono collegate fra loro secondo una tipica configurazione a bus (la cui geometria non è vincolante: si può infatti trattare di una geometria ad albero o a stella, come nel caso qui illustrato, così come di una geometria ad anello o una geometria mista) così da far capo - di preferenza attraverso una o più unità master del bus locale, indicate con C, ad un bus principale BP. Un'unità centrale di comando A configurabile, di preferenza, sotto forma di un personal computer, di un PLC o di un'unità elaborativa similare sovrintende, attraverso il bus BP, al funzionamento di tutto il sistema.

Le parti dello schema a blocchi del disegno allegato rappresentate con linea a tratti illustrano le potenzialità di sviluppo di un sistema secondo l'invenzione, date sia dalla possibilità di attestare nuove unità remote di controllo E ad un determinato bus locale sia dalla possibilità di predisporre nuove sezioni di sistema facenti capo a rispettivi altri master locali C attestati a loro volta sul bus principale BP.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di gestione per impianti industriali, particolarmente impianti chimici e/o del settore tessile, comprendenti una pluralità di apparecchiature (1 a 7) distribuite nell'impianto,caratterizzato dal fatto che detto sistema è configurato come sistema a bus di campo con rispettive unità remote (E) associate localmente a dette apparecchiature (1 a 7).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1,caratterizzato dal fatto che comprende una struttura gerarchica con almeno un bus locale per il collegamento di una o più di dette unità remote (E) ed un bus principale (BP) a cui fa capo detto almeno un bus locale.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2,caratterizzato dal fatto che fra detto almeno un bus locale e detto bus principale (B) è interposto un rispettivo modulo master del bus locale (C).
4. 4. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende, quale unità centrale di comando del sistema stesso, un personal computer, un PLC o un'unità elaborativa similare.
5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto sistema a bus è configurato sotto forma di un bus quadrifilare con due conduttori per i segnali e due conduttori di alimentazione per il collegamento di dette unità periferiche (E).