Università degli Studi di Trieste Dipartimento di Elettrica Elettronica ed Informatica Tesi di laurea In STRUMENTAZIONE ELETTRONICA DI MISURA Sviluppo di un dispositivo, basato sulla ridondanza analitica, per la diagnosi e la prevenzione dei guasti in apparecchiature industriali Laureando: Francesco PIVETTA Relatore : Prof. Ing. Antonio BOSCOLO Correlatore : Ing. Michele TOPPANO

Motivazioni Sviluppare strumenti in grado di: Fornire dei parametri sulla qualità delle prestazioni. Prevenire i malfunzionamenti. Diagnosticare i guasti improvvisi.

La lavastoviglie Rack Type

Struttura della Rack Type

Approccio top-down - Livello funzionale esterno DETTAGLIO Fasi del processo di lavaggio Componenti elementari +

Stato dell’arte della diagnostica basata sulla ridondanza analitica Concetto della FDI : Fault Detection and Isolation. Ridondanza fisica Ridondanza analitica basata sul modello matematico. Metodo dei residui : Logica di decisione : sistemi basati sulla conoscenza. u y Sistema Attuale Modello di Sistema con guasto i-esimo Residui Logica di decisione Allarmi - y1

Scelta del componente Funzione di risciacquo : Resistenze boiler Elettrovalvole Circuito idraulico Scelta del boiler come elemento sul quale effettuare i test.

Analisi dei guasti Resistenza interrotta nel ramo 1. Resistenze degradate per la presenza di calcare. Malfunzionamento al sistema di circolo dell’acqua.

Equazioni di scambio termico Fase di riscaldamento: Fase di risciacquo: M = massa d’acqua all’interno del boiler G = portata del circuito di risciacquo qE = potenza elettrica dell’elemento riscaldatore c = capacità termica dell’acqua

Il dimostratore PC μC Schema a blocchi del dispositivo Sviluppo di uno strumento virtuale per l’acquisizione dei dati Resistenze Boiler PC RS232 Relé 1 TA 1 Relé 2 Assorbimenti elettrici Elettrovalvola Ingresso acqua μC LED Temperatura Acqua Boiler NTC 2

Il dimostratore

Lo strumento virtuale

Analisi dei dati Salita di temperatura

Analisi dei dati

Analisi dei dati τ TA SISTEMA ATTUALE τ 1 Residuo 1 τ 2 Residuo 2 τ 3 LOGICA DI DECISIONE τ 1 Residuo 1 GUASTO NEL RAMO1 τ 2 Residuo 2 GUASTO NEL RAMO 2 τ 3 Residuo 3 GUASTO NEL RAMO 3 τ 4 Residuo 4 DEPOSITO DI CALCARE

Analisi dei dati Discesa di temperatura (risciacquo)

Analisi dei dati Δt ΔT ΔT1 Residuo LOGICA DI DECISIONE SISTEMA ATTUALE GUASTO AL CIRCUITO IDRAULICO Residuo

Conclusioni Il metodo utilizzato ottimizza le risorse presenti sull’apparecchiatura. Questa tesi costituisce un contribuito allo sviluppo del primo sistema di diagnostica per questo tipo di lavastoviglie. Il sistema elaborato può essere implementato su microcontrollore per applicazioni embedded.