Arduino Ed Affidabilità A Livello Industriale

[Supernoc]

Buongiorno a tutti. Sono qui a chiedere un consiglio sull'uso di Arduino in un ambiente industriale.

Ma spieghiamo un attimo la situazione.

In un capannone industriale ho 16 file di finestre poste a soffitto su degli appositi pannelli inclinati, che permettono di far entrare della luce anche dal soffitto oltre che dalle normali finestre poste sulle pareti. E fino a qui nulla di strano. La parte bella è che ogni fila di finestre è composta da 8 finestre che si aprono in contemporanea, collegate tutte allo stesso albero motore, da una asta dentata. Questo albero poi e collegato ad un riduttore ed il tutto è comandato da un motore trifase.

Si deduce quindi che se il motore gira in senso orario, le finestre si chiudono. Mentre se gira in senso antiorario, le finestre si aprono. Aggiungo inoltre che sullo stesso albero, sono installati due finecorsa che permettono di sapere quando le finestre sono aperte e quando sono chiuse.

Io ho già pensato all'uso di un LOGO Siemens, in maniera di poter sfruttare molte funzioni intrinseche del sistema, come l'orologio interno, ed allo stesso tempo avere un prodotto affidabilissimo e funzionante. Ma da bravo "curiosone" mi è balenata l'idea di poter fare tutto anche usando dei piccoli e comodissimi Arduino Nano o Arduino Uno.

Ora conoscendo abbastanza il prodotto, non mi sento di escluderlo a priori, ma allo stesso tempo rimango un po indeciso sul da farsi. Alla fine del lavoro, dato l'importo abbastanza alto di tutto l'impianto non vorrei trovarmi con "il cervello del sistema bloccato"

Vi faccio una breve panoramica di quello che dovrà fare, in maniera da farvi capire bene di che si tratta.

• Ogni singola fila di finestre ha un motore trifase e due finecorsa che indicano la totale apertura e la totale chiusura
• Le file di finestre sono 16
• Ogni singola fila di finestre si deve aprire e chiudere a piacimento con due relativi pulsanti. Non necessariamente tutta aperta o tutta chiusa, ma anche a metà. Quindi si potrebbero usare sia dei pulsanti con l'effetto "uomo presente" o dei selettori 1-0-2 bloccati, per ovviare alla presenza perenne della persona durante il movimento
• Deve esserci un comando apri tutto/chiudi tutto
• Deve esserci un comando chiudi tutto dato da un Pluviometro
• Deve esserci un comando chiudi tutto dato da un sensore di vento
• Dovranno esserci dei comandi apri tutto/chiudi tutto, dati da un orologio, in base agli orari lavorativi della struttura.

Considerate che l'impianto è nuovo e che quindi non ho limitazione alcuna ne di tubazioni ne tanto meno nel passaggio di cavi per consensi ed alimentazioni.

Ringrazio anticipatamente tutte le persone che vorranno dare consigli su questo mio dubbio amletico.

[Livio Orsini]

Arduino non è progettato per lavorare in ambiente industriale!

Difetta di robustezza per quanto concerne le EMC, sia irradiate che condotte. L'alimentatore è completamente inadatto a sopportare i disturbi tipici di un ambiente industriale.

Gli I/O non hanno separazione galvanica.

Il layout della scheda non è stato sviluppato per offrire garanzie di immunità ai disturbi.

Inoltre i connettori non danno nessuna garanzia di mantenere un buon contatto nel tempo, anche in assenza di vibrazioni.

Il costruttore definisce il prodotto come "scheda per lo sviluppo di software applicativo".

Io ho provato a sviluppare un'applicazione domotica, quindi in un ambiente assolutamente meno gravoso di quello industriale, e per arrivare ad ottenere un funzionamento sicuro privo di blocchi della CPU èer cause esternne ho dovuto fare, sintetizzando:

1. Messo un filtro di rete robusto prima del trasfo di alimentazione.
2. Generate 2 tensioni da avvolgimenti separati. Una per un pre rogolatore per generare una tensione di 8V filtrati notevolmente, da inviare all'ingresso dell'alimentatore di Arduino, quello che prevede una tensione compresa tra 7V e 12V. La seconda tensione, anchessa ben filtrata, alimenta i circuiti di interfaccia digitale. Mentre per quella analogica uso una tensione ricavata dal medesimo avvolgimento che alimenta arduino. L'interfaccia analogica poi ha di suo una buona reiezione ai distturbi, specie per quelli di modo comune.
3. Tutti gli I/O digitali, pochissimi, sono separati galvanicamente tramite opto isolatori; le uscite poi hanno anche un relè in cascata dopo l'opto.
4. Usata una minishield per adattare i connettori ad inserzione diretta con morsettiere a vite.

Alla fine del lavoro, dato l'importo abbastanza alto di tutto l'impianto non vorrei trovarmi con "il cervello del sistema bloccato"

Questa è un'eventualità che non devi escludere.

Una delle prove a cui vengono sottoposti i dispositivi per impiego industriale consiste nel far passare tutti i cavi di collegamento all'apparato (alimentazione, ingressi e uscite, masse e comuni), entro u a specie di armatura di condensatore di lunghezza calibrata. All'armatura è applicata una tensione ti 2000Vpp con uno spettori di frequenza e definito che simula le frequenze di disturbo di un ambiente industriale.

L'apparato deve funzionare initerrottamente per almeno 30', altrimenti non è idoneo a questo tipo di applicazione.

Oltre a questa prova se ne effettuano altre sempre con lo scpo di verificare la tolleranza ai disturbi irradiati e condotti, oltre a verificare lo spettro e l'ampiezza dei disturbi emessi.

Io ti consiglio vivamente di usare un microPLC certificato per questo tipo di applicazioni, come potrebbe essere il LOGO o lo Zeglio, o altri italiani come Kernel, ad esempio.

Alla fine la spesa totale non è molto differente, ma la sicurezza e la'ffidabilità si. Anche nei confronti del cliente saresti in una posizione differente. Se si guasta un apparato come LOGO è un incidente non preventivabile, se si guasta un sistemino messu su con arduino e qaulche scheda di I/O semi dilettantistica è cercarsi le disgrazie.

L'unico modo affidabile per usare arduino è riprogettare il layout della scheda ed aggiungere tutto quello che serve, poi dovresti certificarlo come prevedono le normative. Ne vale al pena?

Modificato: 17 gennaio 2015 da Livio Orsini

[Supernoc]

Hai perfettamente ragione, ma il mio spirito smanettone spesso la fa da padrone. Alla fin fine, il prezzo del plc e assolutamente il minimo. A far mucchio ci sono prima i cavi di alimentazione di motori ed i contattori di attuazione. Per non parlare ovviamente di tutto il lavoro da fare.

In ogni modo continuero a sperimentare! che alla fine e bello anche se non potrà mai essere applicato. E soprattutto tiene il cervello attivo.

Inviato dall'app. Mobile di PLC Forum da GT-I9305

[walterword]

fai bene a continuare , ma per applicazioni come la tua sa un plc , un s7-200 o affini

[Mauro Dalseno]

In ogni modo continuero a sperimentare! che alla fine e bello anche se non potrà mai essere applicato. E soprattutto tiene il cervello attivo.

Concordo pienamente

[Livio Orsini]

In ogni modo continuero a sperimentare! che alla fine e bello anche se non potrà mai essere applicato. E soprattutto tiene il cervello attivo.

Con arduino puoi divertirti a sperimentare un sacco di idee, poi se funzionano puoi sempre ingegnerizzarle in modo più industriale.

[Supernoc]

Con arduino puoi divertirti a sperimentare un sacco di idee, poi se funzionano puoi sempre ingegnerizzarle in modo più industriale.

Sono abbastanza d'accordo, ma capisco pure che in questo periodo, con la concorrenza accanita che si trova, non ci si può permettere di fallire un colpo. Non vorrei sforare l'argomento di questo post, ma adesso come adesso non è semplice "tentare" quando la crisi costringe a lavorare a bassissimo costo e sottoposti ad una guerra impari con ditte e concorrenti "sleali".

Come si può fare concorrenza a chi lavora in nero, usando materiali venduti a prezzo di acquisto e che tratta i propri operai in maniera assurda, sottopagandoli e trattandoli come merce di scambio.

Attualmente tutti gli imprenditori sono costretti a dare il meglio cercando di galleggiare in un mercato stagnante. Non ci si può più permettere il rischiare, in quanto come si dice dalle mie parti, "c'è sempre qualcuno che ti taglia le gambe". Cercare di abbassare i costi è l'obbligo, ma non ci si può permettere di fare passi falsi.

[walterword]

senza considerare il fatto che molti di questi galantuomini stracciano di tutto ed evadono di tutto

Incassano finche possono , poi spariscono ed arpono da un'altra parte e comunque i clienti sono complici perchè tutto fa parte di società o cooperative misteriose ....

comunque sviluppare su Arduino , come diceva Livio , va sempre bene , se poi c'e' la necessità di creare qualcosa di industriale lo si fa , solo che costa troppo sia come materiali che montaggi , pcb e certificazioni come documenti

Per cui il concetto di Italia ed europa avanzata è quello di progettare e poi far produrre in romania , marocco , tunisia , cina ect

Ormai con i mercati globalizzati e' tutta una procheria e si salva solo quello che vede avanti , poi ok i truffaldini non li considero nemmeno

[Livio Orsini]

Come si può fare concorrenza a chi lavora in nero,....

Questa è la vera piaga.

Purtroppo siamo in una situazione in cui tutti cercano di spremere l'immediato fregandosene delle conseguenze future.

[walterword]

il fatto è che se un'azienda può usare manodopera in nero , ch enon può dedurre dai costi e dalle tasse , significa che a sua volta lavora in nero oppure in paesi esteri remoti