Guida migliore grazie al PME Guida migliore grazie al PME | HBM

Guida migliore grazie al PME

La Kühne + Vogel ha completa fiducia nei vantaggi offerti dal sistema di amplificatori di misura industriali PME 

La società Kühne + Vogel, con sede a Roth vicino a Norimberga e con appena 100 dipendenti, produce da 30 anni soluzioni su misura nel settore della costruzione di impianti e di macchinari speciali. Una succursale a Norimberga si occupa della costruzione di utensili e di servizi quali la manutenzione nelle fabbriche. La maggior parte dei suoi clienti si trova nella Germania meridionale, ma le sue apparecchiature sono diffuse in tutto il mondo.

Impianti di prova completi per i fornitori automobilistici 

La Kühne + Vogel offre ai propri clienti un completo pacchetto di apparecchiature provenienti da una sola fonte, esempi dei quali includono gli impianti di assemblaggio e di prova per i fornitori dell'industria automobilistica. Le applicazioni comprendono i meccanismi di prova dei finestrini, dei sedili, le apparecchiature per l'aria condizionata, i servosterzi e l'idraulica. Viene sempre attribuita grande importanza alla facilità d'impiego. Anche per le soluzioni personalizzate, la Kühne + Vogel utilizza i sistemi industriali standard dei più noti produttori.

Garantire la qualità e la comodità operativa dei sedili per auto

Per verificare l'installazione dei sedili e provare anche i sedili completi, la Kühne + Vogel ha già sviluppato e prodotto numerosi impianti per i più noti fornitori automobilistici. Il criterio di qualità decisivo per la comodità dell'utente di un sedile di automobile è l'entità della forza e della coppia che il conducente ed il passeggero devono esercitare per regolare il sedile. L'apparecchiatura sotto descritta rileva, protocolla ed analizza queste forze di regolazione. Fino ad ora, i dati di misura venivano rilevati utilizzando torsiometri senza contatti striscianti ed amplificatori di misura industriali standard IGMD della HBM (Fig. 1).

Fig. 1: Regolazione dell'inclinazione dello schienale del sedile. L'impianto di prova misura la quantità di forza necessaria.

Senza usura – il torsiometro T34 della HBM 

I torsiometri T34 operano con un sistema di trasferimento dei dati senza contatto e pertanto non necessitano ne di collettori a spazzole ne di cuscinetti ausiliari fra il rotore e lo statore. Ciò assicura un funzionamento esente da usura e completamente esente da manutenzione.

Acquisizione dati con un IPC

Il segnale di uscita del torsiometro è un segnale di frequenza non influenzato dalle interferenze (10 ± 5 kHz), che un robusto amplificatore di misura IGMD converte in un segnale analogico da 0 a ±10 V. Il dato di misura risultante viene poi elaborato, visualizzato ed analizzato in un potente PC industriale (IPC). Le rigorose condizioni di prova ed il limitato tempo di prova disponibile, impongono che venga rilevato un valore di misura ogni millisecondo. Ciò considerando, viene utilizzato un IPC con scheda di misura che opera indipendentemente dal sistema operativo impiegato.

Una nuova generazione di impianti di prova che usa l'amplificatore di misura PME

Anche in un impianto di prova di nuova concezione (Fig. 2) è necessario misurare ed analizzare le forze necessarie a regolare l'inclinazione dello schienale dei sedili del conducente e del passeggero. La posizione dello schienale del sedile e del volante di sterzo è determinata mediante l'angolo assoluto di un trasduttore di rotazione. Per effettuare la regolazione si usano dei servomotori CC. Per misurare la coppia viene usato ancora un torsiometro T34. Come si evince dalla figura, l'impianto di prova dispone di una doppia struttura che consente di provare i sedili del conducente e del passeggero in un'unica stazione di lavoro. Usando il nuovo impianto di prova, il tempo di misura è ora di solo 9 secondi ed il tempo del ciclo è di circa 24 secondi. Per un'attrezzatura così avanzata, solo la più recente tecnologia di amplificatori è stata ritenuta sufficiente, e fu deciso di utilizzare il sistema di amplificatori standard industriale PME della HBM.

Fig. 2: Impianto di prova con la più avanzata tecnologia di amplificazione. 

Vantaggi col PME

L'impiego dei nuovi moduli PME non solo è economicamente più conveniente, ma offre all'utente un significativo miglioramento rispetto alla tecnologia analogica usata dall'IGMD. La strumentazione si monta più semplicemente nelle guide standard dell'armadio di controllo (Fig. 3), grazie ai morsetti a vite innestabili diminuisce l'impegno dei collegamenti, è previsto un indicatore sul posto utile in caso di assistenza, ed è disponibile anche un bus digitale collegabile via CANopen e/o Profibus DP.

Fig. 3: Controllore dei moduli PME e delle unità di servoenergia usando un PLC Siemens PLC ed una interfaccia Profibus DP

Vantaggi del sistema PME rispetto alla soluzione precedente 

  • Condizionamento digitale del segnale, perciò riproducibile al 100 %
  • Indicatore e pannello di controllo integrati, per l'assistenza in loco 
  • Connessione al Bus mediante CANopen e Profibus DP per comunicare con PLC e PC
  • Uscita analogica scalabile (0 - ±10 V o 0/4 - 20 mA selezionabile con commutatore)
  • Funzioni ausiliarie quali filtratura, tara, allarmi ed I/O digitali (livello 24 V per PLC) comprese di serie 
  • Struttura standard industriale – custodia di alluminio pressofusa conforme EMC, alimentazione da 24 V elettricamente isolata 

Il PME Setup Toolkit

È dimostrata l'utilità del PME Setup Toolkit per l'assegnazione delle impostazioni e dei parametri. Il Setup Toolkit comprende non solo un Programma di Configurazione Windows, ma anche un adattatore per convertire l'interfaccia parallela in CANopen ed il cavo di collegamento al PC ed al modulo. Usando il Toolkit si dispone di un modo facile, rapido ed affidabile per assegnare i parametri a tutti i moduli PME. Tutte le impostazioni possono poi essere salvate su un dischetto o disco rigido e, nel caso di richiesta di assistenza, i parametri possono essere scaricati su un altro modulo nel tempo più breve possibile.

Anche se tutti i dati di misura rilevanti e tutti i segnali I/O digitali possano essere trasmessi via Profibus DP, nel caso in esame la susseguente gestione dei dati è ancora effettuata in modo analogico. La ragione di ciò si trova nella progettazione adottata per lo hardware e software dell'apparecchiatura già esistente e nelle speciali caratteristiche richieste per l'analisi dei dati. Un valore di misura deve essere importato per gradi, in modo che la velocità angolare sia di 1° / ms. Questo requisito può essere attualmente soddisfatto solo usando Un IPC con scheda d'ingresso dati che sia indipendente dal sistema operativo. Il grafico di Fig. 4 mostra un'analisi tipica:

Fig. 4: Andamento tipico della coppia e dell'angolo di rotazione

Profibus DP - I vantaggi

Ciò nonostante, il Profibus DP svolge alcuni compiti molto importanti. Essi comprendono il bilanciamento del punto zero prima di iniziare la misurazione, la commutazione fra quattro possibili serie di parametri e la trasmissione dello stato di errore del trasduttore o del modulo amplificatore.

Tali caratteristiche garantiscono il più elevato livello di accuratezza possibile e l'affidabilità delprocesso in qualsiasi modalità operativa. A tutte queste proprietà viene dato molto valore e sono apprezzate nelle apparecchiature progettate e prodotte dalla Kühne + Vogel. Utilizzando la completa linea di prodotti PME della HBM, si può semplicemente ed economicamente integrare la tecnologia di misura nei processi di automazione innovativi. La tendenza di progettazione della famiglia di prodotti PME stabilisce nuovi standard per l'integrazione della tecnologia di misura con l'ingegneria di controllo.

Il Cliente

Kühne+Vogel GmbH