Tecnologia di misura basata sul Fieldbus per la trasmissione digitale della coppia e della velocità di rotazione nei banchi prova

L'efficienza energetica è un argomento scottante per l'industria automobilistica. L'attenzione si concentra sempre di più sui motori e sulla resistenza al rotolamento. L'ottimizzazione di questi due parametri richiede nuovi modelli di veicoli la cui efficienza è il risultato di misurazioni sempre più accurate. Di conseguenza, la richiesta di banchi prova ed apparecchiature di misura e prova per determinare la coppia e la velocità di rotazione è in continuo aumento. I torsiometri digitali sono diventati da tempo uno standard. Anche il numero dei moderni sistemi basati sul fieldbus è notevolmente aumentato. Ciò non è sorprendente, considerando che essi offrono flessibilità d'impiego, risultati precisi e misurazioni in tempo reale. 

Flessibilità e modularità

I torsiometri digitali HBM T40B e T40FM soddisfano gli elevati requisiti dell'industria automobilistica. Oltre ai classici segnali di uscita in frequenza ed in tensione, essi dispongono della interfaccia digitale TMC (Torque Measurement Communication) sullo statore. Inoltre, questi torsiometri possono essere ora aggiornati con il nuovo modulo interfaccia altamente flessibile TIM-EC che consente di aumentare notevolmente le loro prestazioni e campi di applicazione. Si possono perciò integrare nei sistemi di controllo ed automazione sia con ambedue i segnali classici e la moderna tecnologia Ethernet basata su fieldbus che mediante EtherCAT.

TIM-EC è un modulo interfaccia caratterizzato da due canali: oltre al segnale digitale TMC della coppia, si possono collegare i segnali della velocità di rotazione compatibili RS-422 della serie di torsiometri T40.  Gli utenti dispongono dei seguenti dati di processo e valori di misura sul bus EtherCAT:

  • Coppia
  • Velocità di rotazione
  • Angolo di rotazione 
  • Potenza

I segnali della coppia e della velocità di rotazione sono disponibili anche sul backplane bus (bus del pannello posteriore) del modulo 10+2. Ciò offre estrema flessibilità e modularità. Un vero vantaggio, particolarmente per l'integrazione nei controlli di livello maggiore e nei sistemi di automazione. Un singolo trasduttore può operare su due unità TIM-EC separate, collegate fra loro mediante il bus del pannello posteriore. Tutte le ipostazioni, p.es. il condizionamento del segnale, possono essere cambiate indipendentemente una dall'altra e senza qualsiasi effetto secondario. I livelli di controllo ed automazione possono perciò operare in maniera ottimale e reagire alle necessità dei compiti in corso. Grazie alla sua modularità, il sistema può essere aggiornato in qualsiasi momento. 

Regolazione rapida basata sui valori correnti

Il controllo di motori sempre più efficienti e complessi tramite un crescente numero di funzioni dei banchi prova motori diventa sempre più esigente - in particolare in termini di flessibilità, trasferimento dei dati e velocità. L'ambiente in tempo reale EtherCAT consente il controllo altamente dinamico dei banchi prova di alta qualità. Ciò è possibile grazie alla trasmissione dei messaggi a bassa latenza ed al jitter molto basso del sistema. Inoltre, il potente TIM-EC supporta cadenze di aggiornamento / tempi di ciclo del bus fino a ≤ 20 kHz. La gestione digitale diretta e l'uscita della coppia mediante il segnale TMC sullo statore, in combinazione allo hardware ottimizzato ed al condizionamento segnale nel modulo interfaccia TIM-EC, permette un ritardo di gruppo di circa solo 100 µs. Il TIM-EC consente così di migliorare la qualità e la stabilità dell'anello (loop) di regolazione dei banchi prova.

Diagnostica e parametrizzazione

Oltre ai dati diagnostici completi via EtherCAT, il TIM-EC possiede una interfaccia di servizio Ethernet TCP/IP. Per il modulo interfaccia ed il torsiometro collegato, i dati di diagnostica sono visualizzati con evidenza (presentazione a 'semaforo') sul web server integrato. Le informazioni diagnostiche e di stato con testo in chiaro consentono ulteriori analisi. Ad esempio, l'utente può comodamente recuperare in loco i dati diagnostici. La rapida prova dell'intera catena di misura o del TIM-EC risulta facile e possibile.

Le funzioni del TIM-EC vengono visualizzate tramite un moderno web server integrato. Il modulo interfaccia può essere comodamente collegato, provato, analizzato e parametrizzato mediante un PC standard con scheda Ethernet. Non è necessaria alcuna complessa installazione di software.

Il sistema di misura può essere impiegato in banchi prova ed è la soluzione ideale, per esempio per provare i volani a due masse. In questa applicazione, la coppia (angolo) può essere determinata in modo rapido ed affidabile utilizzando il segnale angolare.

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Torsiometro Digitale T40B

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