Building Automation “Fieldbus e Opere d’arte”

Arte Sotto Vuoto

di Cristian Randieri

Introduzione 

Intellisystem Technologies studia i sistemi per la conservazione delle opere

Da diverso tempo enti di ricerca nazionali ed esteri si occupano della conservazione delle opere d’ arte. La sfida è garantirne una perfetta conservazione mantenendo un elevato livello di qualità percettiva delle stesse. I sistemi proposti da Intellisystem Technologies sono dotati di accorgimenti tecnici che garantiscono la conservazione, come vetrine climatizzate o sistemi per la conservazione sottovuoto, e sottopongono i prodotti finiti a minuziosi controlli e monitoraggi. In particolare, la società ha messo a punto un sistema sperimentale per la generazione e il mantenimento del vuoto controllato mediante tecnologia fieldbus per la conservazione delle opere d’arte.

Fare il vuoto per conservare meglio

Il sistema si compone di una camera da vuoto, una pompa rotativa di pre-vuoto, una turbo pompa per creare il vuoto, un indicatore visivo di pressione, due trasduttori di pressione per valori predefiniti nell’intervallo da 1*10·3 a 1*103 mbar e da 1*10-9 a 1*10-3 mbar, e quattro elettrovalvole, due per il ritorno dell ‘aria e due per l’estrazione dell’aria dalla camera (pre-vacuum e vacuum). Il sistema è stato progettato per effettuare il controllo remoto del vuoto e garantire sia funzioni di monitoraggio e regolazione automatica della pressione nella camera in base a un valore assegnato, sia la possibilità d’intervento remoto su ognuno dei dispositivi attivati. Per fare ciò è stata studiata e realizzata una rete fieldbus in cui sono previsti un sistema di supervisione dell’impianto, rappresentato da una workstation con un’interfaccia Profibus master; un ‘unità slave per l’acquisizione delle misure di pressione; un’unità PLC con interfaccia FMS per il controllo locale del vuoto. Obiettivo dell’applicazione è permettere il controllo remoto della pressione interna della camera di test, preposta a contenere opere d’arte che necessitano una conservazione sottovuoto. Per questo il controllore locale (PLC) riceve informazioni dalla stazione di supervisione sul tipo di controllo da effettuare (manuale o automatico) e, in caso di controllo automatico, sul valore target di pressione da imporre. Sulla base di queste ultime informazioni il PLC esegue le corrette sequenze temporali di attivazione delle pompe e delle elettrovalvole, al fine di imporre all’interno della camera il valore di pressione target richiesto. L’architettura adottata per realizzare il controllo in remoto del sistema di vuoto comprende una scheda di acquisizione che converte le misure analogiche di pressione in dati binari che passa alla slave unit 2; la stazione di supervisione (master unit 1) che fornisce al PLC la misura attuale di pressione scandendo ciclicamente la slave unit 2 (periodo di scansione = 100 ms). Essa trasforma inoltre le misure dal formato binario a quello a virgola mobile, esegue un algoritmo di filtraggio per eliminare il rumore di misura e trasmette il valore ottenuto al PLC; quando viene attivata la modalità automatica di controllo, il PLC utilizza l’informazione di pressione corrente ottenuta dalla master unit 1, assieme al valore target desiderato, per applicare il suo algoritmo di controllo sugli attuatori e regolare di conseguenza la pressione interna alla camera. Il terminale remoto presenta l’interfaccia utente per il controllo della camera a vuoto. La parte centrale del- 1 a finestra di comando è occupata dal quadro sinottico che riproduce in modo schematico l’impianto, assieme agli indicatori di funzionamento: la colorazione verde indica il funzionamento attivo del dispositivo associato (pompa accesa o elettrovalvola aperta), il rosso indica gli altri stati. Ai due sensori di pressione sono associati due indicatori la cui accensione segnala quale dei due dispositivi è stato selezionato per l’acquisizione corrente delle misure di pressione. Un altro pannello contiene due visualizzatori, il primo a scorrimento in scala semilogaritmica, che fornisce l’andamento temporale della pressione interna alla camera. Il secondo display, invece, visualizza il valore corrente di pressione in mbar. Sebbene ancora in fase sperimentale, l’applicazione ha dimostrato elevata efficienza. 

Articolo pubblicato su Fieldbus & Networks – Febbraio 2004

Fieldbus & Networks è uno strumento indispensabile per tutti coloro che progettano o utilizzano bus di campo e reti locali o geografiche in campo industriale o civile. La rivista descrive sia gli ambienti fieldbus standard sia quelli proprietari offrendo quindi una visione d’insieme su argomenti che spaziano dai problemi dei fieldbus utilizzati per collegare sensori e attuatori, alla connessione di unità di controllo, all’interfacciamento fra i dispositivi in campo e i sistemi di monitoraggio e supervisione. Fra i temi specifici, da segnalare l’uso di Internet e delle reti intranet nell’automazione industriale e la building automation. Fieldbus & Networks, si rivolge agli specialisti della comunicazione in campo industriale, ai system integrator e ai tecnici di produzione.