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Sensori smart di HYDAC: da tendenza del settore a necessità strategica

30/03/2020 da HYDAC, pubblicato in Digitalizzazione dell'oleodinamica

Sensori smart di HYDAC: da tendenza del settore a necessità strategica

Posted by HYDAC on 30/03/2020

La raccolta dei dati di campo è il primo anello del processo di digitalizzazione dell’impianto industriale. I dati generati dai sensori, oltre ad essere l’input nella logica automatica di regolazione, sono indicativi del funzionamento e delle performance di macchine e impianti.


Sensorizzare sistemi e impianti, più che una tendenza, diviene oggi una vera e propria necessità sia per costruttori di macchine che per clienti finali. Il monitoraggio dei parametri di processo, delle prestazioni della macchina e dello stato del fluido idraulico è la chiave per un sistema produttivo performante, efficiente e flessibile e in totale accordo con il paradigma di Industry 4.0.

 

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Cosa offre la gamma sensori HYDAC?

HYDAC dispone di una vasta gamma di sensori e strumenti di misura, dotati dei più noti protocolli di comunicazione in ambito industriale e per le più svariate applicazioni nel settore oleodinamico ed elettroidraulico.

 

IO-LinkGrandezze di interesse come pressione, temperatura, portata, livello dell’olio  sono misurate mediante unità di acquisizione dati quali sonde, trasduttori e sensori. Nella gamma HYDAC, questi sono disponibili nella versione “standard” con segnale analogico 0-10V o 4-20mA, nella versione con protocollo CAN per un segnale robusto e affidabile e immune ai disturbi, nella versione con protocollo IO-Link per una comunicazione bidirezionale con le unità di controllo, e nella versione con protocollo HART per la trasmissione bidirezionale di informazione digitali sovrapposte al segnale analogico senza interferenza e molti altri ancora in virtù dell'applicazione finale.

Di forte interesse, in un’ottica di cost savings e downsizing, sono i combination sensors, in grado di misurare più grandezze mediante una sola unità, compatta, di acquisizione dati.

Oltre che l’informazione relativa alla misura intrinseca della grandezza, il sensore può fornire informazioni aggiuntive se opportunamente connesso ad altri componenti oleodinamici. Ad esempio, un pressostato differenziale inserito tra monte e valle di un filtro fornisce una misura, seppure indiretta, del grado di intasamento di questo oppure, inserito tra monte e valle della massa radiante di uno scambiatore, è indice di ostruzione idraulica della piastra; come anche un trasduttore di pressione inserito nel lato azoto di un accumulatore è indice della precarica di questo.

In particolare, gli accumulatori oleo-pneumatici, soprattutto se impiegati per sistemi di sicurezza, sono tra i componenti che più necessitano di dispositivi di controllo e monitoraggio che permettono di evitare e informare l'utente su guasti e fermo macchina. Il dispositivo BIS  ne è un esempio: monitora lo stato della sacca e in caso di rotture della stessa, informa il sistema con un allarme.

Nel caso degli accumulatori a pistone, invece, sensori di posizione a ultrasuoni verificano che l’accumulatore stia performando secondo i parametri di progetto e, in alternativa, possono essere impiegati i sensori di posizione laser. Questi dispositivi, in un’ottica di retrofitting, trovano impiego anche in impianti già avviati perché montati esternamente. Nella gamma elettro-idraulica rientrano, inoltre, trasduttori di pressione, portata, temperatura con approvazione ATEX, IECEx, cCSAus e disponibili con protocollo HART e Io-Link.

Per un approfondimento sugli accumulatori consigliamo di leggere "Dissipazione o riserva di energia: accumulatori per l'Oil&Gas". 

 

Oltre le grandezze standard. Contaminazione dell’olio idraulico e vita residua dell'elemento filtrante

La principale causa di malfunzionamenti, dissipazioni energetiche e guasti all’impianto (per circa il 70%) è lo stesso fluido idraulico: questo è infatti soggetto a contaminazione di natura solida (effetto abrasivo delle particelle), liquida (effetto ossidante dell’acqua) e gassosa (effetto dissipativo elastico dell’aria), fattori che in maniera diversa e sensibilmente negativa impattano sullo stato di salute di componenti e sistemi. Ne abbiamo parlato anche all'articolo "Fluido idraulico: prevenire la contaminazione e il pericolo guasto".

HYDAC propone una serie di sensori smart e standard specifici per la misura della contaminazione dell’olio. Il Contamination Sensor (CS) fornisce la misura della classe di contaminazione solida secondo le normative ISO, NAS e SAE; l’Aqua Sensor (AS) fornisce il grado di saturazione di acqua nell’olio, inviando segnali di warning o allarme qualora questa superi livelli del 60% o 80%; l’Hydac Lab (HLB), sulla base di grandezze intrinseche misurate nel fluido, fornisce una misura indiretta dello stato di invecchiamento del fluido.

Una novità interessante è il Virtual Fluid Lab (VFL): si tratta di un sensore in grado di fornire la vita residua dell’elemento filtrante, sulla base di un algoritmo interno che processa la pressione differenziale e la temperatura locale, divenendo uno strumento strategico per il Condition Monitoring e la Manutenzione 4.0.

HYDAC propone inoltre delle unità mobili di flussaggio e filtrazione (UPLX e UPLM) totalmente customizzabili e dotabili, secondo necessità d’impianto, della sensoristica Hydac, per un controllo off-line dello stato del fluido ed una filtrazione ottimale volta al raggiungimento della classe target di contaminazione.

 

Acquisizione dati... a portata di smartphone!

Nell’era del Condition Monitoring, dell’Industrial Internet of Things e della manutenzione smart divengono fondamentali il monitoraggio e la gestione dei dati generati dei sensori, che ci si trovi a bordo macchina, di fronte al PC della rete aziendale o dall’altra parte del mondo connessi con uno smartphone.

HYDAC propone una serie di soluzioni volte alla connettività dei dati acquisiti dai sensori.
Condition Sensor Interface (CSI) e Machine Condition Monitoring System (MCMS) sono delle interfacce, collettori di dati provenienti da uno o più sensori, in grado di condividere tali informazioni su rete cablata o WLAN, rendendole disponibili in tempo reale e generandone storici su PC o smartphone dotati di opportuna applicazione (FluMoS).

CM-Expert è la piattaforma HYDAC per il monitoraggio remoto online di macchine e impianti, dai dati di produzione agli allarmi per evento, fino ai segnali di probabile avaria.

 

In conclusione, la gestione di grandi quantità di dati, oltre ad offrire un potente strumento di monitoraggio, controllo e decisione di processo, rappresenta per HYDAC una delle grandi sfide - di un futuro sempre più presente - chiamata digitalizzazione dell’oleodinamica, sulla via tracciata dall’Industria 4.0.

 

Per rimanere aggiornato e conoscere nel dettaglio l'adeguamento degli impianti oleodinamici ti consigliamo la lettura di "Meccatronica, oleodinamica e automazione industriale: scopri il futuro". 

 

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