CONTROL SWEEP - PLC
VIBRODINA
Controllo scansione automatica in frequenza
Geo-Controlli s.a.s. Via L.Camerini, 16/1 - 35016 Piazzola sul Brenta (PD)
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CONTROL SWEEP - VIBRODINA
Il presente manuale va conservato con cura per tutta la durata della vita della macchina vibrante
(vibrodina). Il Datore di Lavoro deve accertarsi che l’operatore abbia letto il presente manuale, e
che segua scrupolosamente le indicazioni ivi riportate, poiché la Geo-Controlli non risponde di
danni arrecati a persone e/o cose, opporre subiti dalla vibrodina stessa, qualora non siano
rispettate le condizioni di seguito descritte.
PREMESSA
L’Unità CONTROL SWEEP consente di eseguire sequenze automatiche di sweep (scansioni in
frequenza) opportunamente impostate dall’operatore, in collegamento con le nostre vibrodine.
La strumentazione va alimentata con 230V ca e collegata, con il cavo BNC in dotazione, alla
vibrodina per il controllo della velocità (frequenza).
DESCRIZIONE DEL PROTOTTO
Caratteristiche e parametri impostabili:
• n.12 sequenze di sweep impostabili a piacere dall’operatore. Rimangono impostate anche
dopo lo spegnimento;
•
•
•
•
•
•
frequenza minima – normalmente “0” è sconsigliabile per non arrecare danni alla
vibrodina impostare valori minimi di frequenza superiori a 5Hz.
Frequenza massima – max 30Hz (risoluzione < 0,001 Hz misurata 0,01Hz)
Tempo di salita (sweep) 3000 secondi (ad ogni spet di frequenza impostati)
Tempo di pausa 3000 secondi (raggiunta la frequenza massima impostata la vibrodina
mantiene la medesima frequenza per n secondi impostati dall'operatore)
Ciclico – impostando il comando Ciclico la strumentazione ripete il ciclo impostato.
Raggiunta la massima frequenza della scansione ritorna a zero e ripete il ciclo sino
all’arresto dell’operatore.
Momento statico – Kgm 1116 (masse eccentriche)
Informazioni riguardate il sistema vibrante asservito dall’unità CONTROL SWEEP.
La vibrodina è costituita da due coppie di masse eccentriche contro rotanti e da un motore per
trasmettere il moto alle masse, generando una forza sinusoidale unidirezionale di circa 40KN. La
forza, può essere verticale o orizzontale, ciò dipende dallo sfasamento delle masse.
Detta operazione di sfasamento delle masse
va eseguita, da personale competente, a
vibrodina ferma e non in tensione, cioè scollegata dalla centralina di potenza onde evitare messe
in moto accidentali.
Il corpo vibrante, composto dalle masse centriche e dal motore è solidale alla piastra di base che
consente un adeguato ancoraggio della macchina alla struttura da sottoporre a vibrazione forzata.
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Lateralmente sono predisposti due maniglioni per la movimentazione a terra o per il sollevamento
tramite macchine idrauliche.
Onde evitare situazioni di pericolo per gli operatori ed il possibile danneggiamento della
vibrodina, accertarsi che la vibrodina sia ben ancorata alla struttura in prova.
Il sistema di CONTROL SWEEP collegato al sistema vibrante permette di pilotare la vibrodina
automaticamente, ed eseguire test strutturali (esempio: Test a fatica a frequenza fissa o frequenza
variabile, sweep dinamici, ecc.) Eseguire quindi scansioni in frequenza e contemporaneamente
poter rilevare, mediante accelerometri, il comportamento dinamico della struttura sottoposta a
prova.
CONTROL SWEEP - UNITA’ DI CONTROLLO DELLA FREQUENZA
L’apparecchiatura è alloggiata in un contenitore.
Pannello frontale
PLC con schermo tattile TACH - dove sono presenti:
• i parametri di funzionamento impostati;
• la gestione programmi, dove l'operatore andrà a visualizzazione ed impostare i vari step di
sweep dell'unità vibrante;
• lo Start e Stop della sequenza programmata.
Pannello posteriore
• Interruttore di alimentazione
• Presa di tensione 230v c.a.
• Connettore BNC per il segnale di controllo della velocità. Detta uscita va collegata, tramite
il cavo in dotazione, alla vibrodina al connettore CONTROLLO VELOCITA’ presente sul
pannello posteriore della centralina di potenza(connettore militare)
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NB: Prima della messa in funzione, commutare, sul pannello frontale della centralina di potenza
della vibrodina, la modalità di prova da MANUALE ad AUTOMATICO per consentire il controllo
remoto della frequenza di vibrazione della macchina vibrante.
PROGRAMMAZIONE PRELIMINARE PER MESSA IN FUNZIONE
Controllare i collegamenti per la messa in funzione dell'unità CONTROL SWEEP
1) Cavo alimentazione 230V ca – collegato alla presa sul retro della centralina di potenza
2) Cavo di controllo, in dotazione, collegato tra il connettore BNC presente sul pannello
posteriore dell’unita CONTROL SWEEP ed il connettore INPUT CONTROLLO GIRI
MOTORE presente sul pannello posteriore della centralina di controllo della vibrodina.
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1) Controllare il corretto collegamento di tutti i cavi ed il buon l’ancoraggio della
vibrodina alla struttura.
2) Verificare che il selettore di
START non sia attivo (disporlo tutto a Sx).
3) Verificare che la manopola del CONTROLLO MANUALE GIRI MOTORE presente
sul pannello frontale della centralina di potenza della vibrodina sia a zero (tutto a
Sx).
4) Verificare che il commutatore MANUALE / AUTOMATICO sia disposto su
AUTOMATICO.
5) Verificare che i due pulsanti di ENERGENZA sia tutti in posizione di riposo (girare il
fungo verso Sx , in modo siano sbloccati)
6) DARE TENSIONE ALLA CENTRALINA DI POTENZA
7) Dare un colpo di RESET
Centralina di potenza - pannello frontale
ALL'AVVIAMENTO
SIANO PERSONE
ACCERTARSI CHE VICINO ALLA MACCHINA VIBRANTE NON VI
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AVVIAMENTO AUTOMATICO – Control sweep
Fig.1
Il display è Tach, pertanto con la penna in dotazione o con l'indice della mano, consente di attivare
le varie finestre di programmazione ed inserire i necessari valori dei parametri di controllo.
Attivare GESTIONE PROGRAMMI.
Il sistema consente di impostare n. 12 CURVE di programmazione (sequenze di vibrazione). Ogni
Curva di sweep è divisa in n.6 settori.
Pertanto, attivando con la penna in dotazione la prima casella affianco del PUNTO N.1 è possibile
inserire il valore di frequenza desiderato. Nella casella a lato va inserito il tempo di scansione
desiderato da 0 a 5Hz.
Fig. 2
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Esempio di una sequenza di i programmazione (vedi figura)
Punto 1 – inserire la frequenza di 5Hz nella casella a lato, inserire il tempo di salita da 0Hz a 5Hz
40 sec.
Punto 2 – inserire 10Hz – tempo di salita da 5Hz a 10Hz, 60 sec.
Punto 3 – inserire 15Hz – tempo di salita da 10Hz a 15 Hz 40sec.
La sequenza arriva sino al PUNTO 6 inseribile a discrezione dell’operatore.
Un possibile criterio di inserimento può essere di dividere il valore della frequenza massima,
esempio 30Hz, per n.6 punti. In tale caso ad ogni PUNTO di programma verrà inserito un valore in
frequenza pari a 5Hz. Sarà poi discrezione dell’operatore inserire il tempo di salita desiderato ad
ogni passo di programma.
Alla fine di ogni singola CURVA o sequenza di programmazione premere SALVA.
Terminata la programmazione della CURVA 1, come accennato, è possibile programmare altre 11
sequenze di scansione automatica, inserendo ad ogni sequenza la dovuta numerazione nella
finestra CURVA.
Premendo F1 si ritorna alla finestra principale.
Attivando ora la finestra PARAMETRI DI FONZIONAMENTO è possibile richiamare ed impostare
la sequenza di scansione desiderata (CURVA 1 ÷ 12) ed attivare la funzione N. di CICLI.
Attivando la funzione CICLO, la vibrodina parte da "0" Hz, arriva alla massima frequenza impostata
tornando indietro, ripetendo gli stessi passi di programma per N. CICLI impostati.
Prima di procedere alla scansione, posizionare il commutatore di START della centralina di
potenza in posizione attiva (tutto a Dx)
Premere il pulsante
GENERATORE.
F1 posto sul quadrante del PLC ed attivare la finestra STAR-STOP
Fig. 3
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All'apertura della finestra è possibile verificare, istante per istante:
• la frequenza di vibrazione della vibrodina
• La forza di sollecitazione,
• il numero dei giri del motore (i giri motore sono al minuto)
In basso:
• il numero di CICLI che sono stati impostati
• il Numero della sequenza di scansione scelta (N.1 ÷ 12)
• Il tempo trascorso dallo START
• il segmento di programmazione in cui si trova la scansione (da 1 a 6)
• il CICLO attuale
Premendo il tasto Blu in basso sulla destra, la vibrodina inizia la scansione in frequenza.
Ripremendo il pulsante l'unità vibrante si arresta istantaneamente.
ATTENZIONE che detta
operazione eseguita durante una fase di ciclo blocca istantaneamente il funzionamento del
sistema vibrante.
Se ripremunto il pulsante, la vibrodina si porta istantaneamente alla
frequenza in cui si trovava al momento dell'arresto. DETTA OPERAZIONE SE NON VOLUTA
PUO' ESSERE MOLTO PERICOLOSA PER LA STRUTTURA IN ESAME.
Premendo F3 (dal Quadrante del PLC) è possibile verificare lo stato della scansione durante il
funzionamento.
Fig.4
ATTENZIONE – Nel funzionamento in AUTOMATICO la vibrodina raggiunta la frequenza
massima di programmazione, si blocca istantaneamente, permettendo così di rilevare anche la
fase di smorzamento della struttura. Pertanto, in detto caso, per ripetere una sequenza di prova è
necessario eseguire la fase di RIAVVIO (oltre i 10 Hz la centralina di potenza se fermata
istantaneamente entra in PROTEZIONE).
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Se si desidera l’arresto istantaneo della vibrodina, raggiunta la massima frequenza impostata o
COMUNQUE PRIMA DELLA FINE DEL TEMPO ULTIMO DI SCANSIONE, è possibile disattivare il
commutatore START della centralina di potenza. In tale caso la vibrodina si blocca
istantaneamente.
ATTENZIONE a non riattivare il comando START altrimenti la vibrodina riparte, tornando
alla massima frequenza in un secondo, è possibile vada in ALLARME (PROTEZIONE - si blocca,
è necessario ripetere la fase di RIAVVIO).
=========================
COMANDO MANUALE DELLA VIBRODINA DA PLC
(il presente controllo è preferibile avvenga, per comodità e velocità, tramite l'attuatore di controllo
giri motore presente sul pannello frontale della centralina di potenza, passando in modalità
MANUALE)
Prima della messa in marcia verificare tutti i passi della PROGRAMMAZIONE
PRELIMINARE PER LA MESSA IN FUNZIONE
1) Premere il tasto funzione F4 del PLC
2) All’apertura della finestra di Fig.5, con l’apposita penna a disposizione, o con l'indice della mano
attivare il comando AUTOMATICO (icona grafico).
Fig.5
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COMANDO MANUALE
1)
Accertarsi che non vi siano persone vicino alla vibrodina e portare il commutatore
START della centralina di potenza in posizione attiva, tutto a Dx. Il sistema vibrante è attivo e
pronto al funzionamento.
2) Agendo con l’apposita penna sui comandi + o -, si andrà ad incrementare la frequenza di
vibrazione della vibrodina. Il valore della frequenza, della forza erogata ed il numero dei giri
dell'unità vibrante sono visibili sul display del PLC.
INCREMENTI o DECREMENTI di frequenza ad ogni intervento sui comandi + o ++
+++
++++
=
=
=
0,1Hz di incremento della frequenza
2 Hz
60 Hz
Raggiunta la frequenza desiderata, disattivando il comando START la vibrodina si ferma
istantaneamente. Detta operazione consente di rilevare la fase di smorzamento di una struttura.
Considerando che detta operazione può mandare in ALLARME l’unità di controllo della vibrodina,
per ripartire è necessario eseguire la procedura di RIAVVIO.
Per riavviare la macchina ricordarsi di riportare la frequenza impostata sul PLC a "0",
altrimenti la macchina si riporta alla massima frequenza impostata e va in protezione (blocco).
Ad ogni fine TEST o PROVA, riportare sempre nella posizione di riposo il comando START.
Ciò per evitare partenze indesiderate della macchina provocando possibili danni alle persone, alla
struttura, alla macchina vibrante.
Vibrodina 40KN
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PARAMETRI DI TARATURA
Detta procedura va eseguita solitamente in fabbrica per tarare perfettamente i giri del motore con
l'elettronica esterna di comando.
La procedura va eseguita da personale istruito ed abilitato ad eseguire detta operazione.
Prima di procedere, scollegare la strumentazione dalla RETE 230V
Per praticità, per eseguire la calibrazione, va smontato il carter di protezione lato motore e tolta la
cinghia di distribuzione svitando i due bulloni a sostegno del piano basculante del motore (ciò
permette di portare il motore al massimo dei giri senza il movimento delle masse eccentriche). In
fase di montaggio della cinghia i due bulloni vanno avvitati con la sola forza delle mani e bloccati
con i due dadi di bloccaggio, con l'aiuto di due chiavi fisse, facendo attenzione che il bullone non
vada in rotazione, deve rimanere in posizione preimpostata.
Eseguito ciò
Collegare la centralina di potenza della vibrodina alla rete, collegare la centralina
CONTROL SWEEP con cavo BNC in dotazione alla centralina di potenza. Ovviamente accertarsi
che il cavo di potenza della vibrodina e dell'encoder siano collegati correttamente.
1) Accendere la centralina di potenza
2) Commutare il controllo su automatico
3) Accendere la centralina CONTROL SWEEP in automatico
4) Premere il tasto F4 sul pannello frontale del PLC
5) Commutare il comando START
Fig.6
6) Con la penna o con il dito indice commutare il tasto tattile (grafico) da controllo Automatico a
controllo Manuale (vedi Fig.6).
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7)
Impostare una frequenza di 10 o 20 Hz che equivale a 1200 o 2400 giri del motore (i giri
del motore vanno letti all'interno della centralina di potenza, guardando attraverso la finestra posta
sul pannello frontale (vedi Pag.5). E' possibile che a detto punto i giri reali del motore non
corrispondano ai giri letti sul pannello dell'unità CONTROL SWEEP.
Fase di taratura
8) Premere il tasto F6 ed in sequenza F5 sul quadrante del PLC compare la finestra PARAMETRI
TARATURA.
Fig. 7
All'apertura della finestra Impostare per primo il valore del MOMENTO STATICO che dipende da
quanti masselli sono stati inseriti nelle rispettive masse della vibrodina.
a) masse senza masselli (masse libere da pesi aggiuntivi) Mt = 603 Kgmm
b) masse con un solo massello
Mt = 850 Kgmm
c) masse con due masselli montati
Mt = 908 Kgmm
d) masse con tutti i tre masselli montati
Mt = 1116 Kgmm
I giri massimi del motore impostabili sono 3600 (questi sono i giri effettivi del motore non
delle masse. I giri della vibrodina sono 1/2 i giri del motore)
La frequenza massima impostata dovrà essere non superiore a 30Hz
Verificare, che il numero dei giri motore letti all'interno della centralina di potenza siano
uguali al numero dei giri letti sul pannello di controllo di Fig.7.
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Per eseguire un aggiustamento del numero dei giri letti in Fig.7 con il numero dei giri di
riferimento, intervenire incrementando o diminuendo, prima il solo fattore KAPPA ed
eventualmente intervenendo anche con il fattore KAPPA 2.
Eseguita detta operazione il sistema vibrante è perfettamente calibrato con l'unità esterna di
comando CONTROL SWEEP. I giri delle masse devono essere la metà dei giri fatti dal motore
(rapporto di trasmissione 1 a 2)
Analoga procedura di calibrazione dovrà essere eseguita usando un segnale di comando esterno
di velocità di rotazione delle masse (segnale di tensione c.c. 0 - 10V)
Vibrodina Mod. VTE 40KN
Vibrodina Mod. VTE 20KN
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