Verso la manutenzione predittiva con i connettori sensorizzati

ATAM ha presentato ad Hannover Messe una nuova versione dei connettori Forma A che integra collaudati microsensori per misurare e trasmettere le grandezze fisiche significative per il funzionamento dell’elettrovalvola collegata al gruppo connettore-bobina. Caratterizzati dall’estrema customizzazione e dalla scalabilità, rappresentano un aiuto importante in un’ottica di manutenzione predittiva.

di Silvia Crespi

ATAM, azienda di riferimento nell’ambito delle bobine incapsulate e delle connessioni industriali per valvole di processo ed elettrovalvole in applicazioni pneumatiche e oleodinamiche, ha presentato ad Hannover Messe un innovativo sistema composto da microsensori – 4 sensori e 1 antenna – incorporato all’interno dei suoi connettori Forma A.

I connettori Forma A di ATAM, che rappresentano uno standard consolidato di mercato e una delle tipologie più diffuse, hanno dimensioni tali da poter alloggiare sensoristica (microcontroller di ultima generazione impiegati nell’elettronica di consumo) in grado di misurare e trasmettere i valori di grandezze fisiche quali temperatura, umidità, vibrazioni e tensione elettrica, in modo puntuale e continuo.

Integrando sensori a bordo del connettore, è possibile monitorare in tempo reale le grandezze fisiche che influenzano il comportamento dell’elettrovalvola nello stesso ambiente in cui questa opera.

Ad oggi, le misurazioni di alcune delle grandezze fisiche in gioco – che influiscono fortemente sul funzionamento dell’intero macchinario – vengono rilevate in modo indiretto e tramite controller remoti (non a bordo valvola), non consentendo un monitoraggio di ciò che realmente succede in corrispondenza dell’elettrovalvola stessa.

“Il principale vantaggio – afferma Antonio Cantoni, Sales & Marketing Director di ATAM – risiede proprio nel fatto che, essendo i sensori montati a bordo del connettore, è possibile monitorare in tempo reale i valori delle quattro grandezze citate, o altre grandezze in base alle esigenze dell’utilizzatore, direttamente sull’elettrovalvola. L’unico vincolo è l’esistenza sul mercato di un sensore in grado di misurare la grandezza che l’utilizzatore vuole tenere sotto controllo. Mi spiego meglio ricorrendo a un esempio: un nostro cliente segnalava un’anomalia a un’elettrovalvola montata su una turbina eolica. Siamo stati in grado di rilevare che il problema era dovuto semplicemente all’altitudine e il montaggio di un sensore avrebbe potuto risolvere il problema”.

Connettori Forma A: Elevato livello di customizzazione

Campi applicativi particolarmente gravosi e condizioni ambientali estreme possono portare a valori di temperatura, umidità, vibrazioni e tensione elettrica al di là delle condizioni previste, rischiando di danneggiare non solo l’elettrovalvola, ma anche l’intero impianto; il monitoraggio istantaneo consente, quindi, di intervenire per tempo, evitando potenziali danni.

“Il livello di customizzazione che possiamo offrire è molto elevato” aggiunge Cantoni. “Infatti è possibile integrare un numero di sensori variabile in base alle esigenze. Questi vengono scelti in base al tipo di lavoro che la macchina esegue e alle reali condizioni in cui si trova ad operare. Quindi è importante avere dal cliente tutte le informazioni di funzionamento della macchina e stabilire con lui le fasce di tolleranza, ovvero i valori limite oltre ai quali devono scattare gli allarmi onde prevenire fermi impianto onerosi, soprattutto nel caso di impianti che operano in condizioni gravose. Lavorare in sinergia con i nostri clienti è quindi fondamentale. Faccio un altro esempio pratico che riguarda un’applicazione sui freni in ambito ferroviario, un settore con capitolati molto stringenti e dove tutti i sistemi di sicurezza devono essere ridondanti. Se nel sistema frenante una sola valvola non funziona, scatta un allarme che blocca immediatamente il convoglio. In quel caso dopo anni di studio abbiamo scoperto che il problema era legato all’umidità a cui era soggetto il sistema frenante durante il lavaggio. Il sensore di umidità permetterebbe, in questo caso, di risolvere il problema.”

I led incorporati nei connettori Forma A forniscono la prova del nove

I connettori Forma A di ATAM con sensoristica integrata incorporano, nella versione presentata in occasione di Hannover Messe, anche LED che, attraverso colorazioni differenti e funzioni lampeggianti con frequenza variabile, danno un immediato riscontro visivo agli operatori su eventuali valori registrati al di fuori dei range operativi ottimali, fornendo una doppia sicurezza. Sempre per i connettori di maggiori dimensioni della gamma Forma A, ATAM è aperta a qualsiasi forma di customizzazione in termini di visual management e comunicazione seriale.

Nella configurazione presentata in anteprima, utilizzando una APP tecnica, i dati misurati dai sensori vengono trasmessi in modo continuo a un dispositivo mobile, per un monitoraggio costante dei macchinari. Questo tipo di comunicazione di prossimità (impiegata nei pagamenti con cellulare) è una tecnologia di ricetrasmissione che fornisce connettività wireless bidirezionale a contatto. Con questa piattaforma, ATAM prevede anche la possibilità di inserire una scheda di interfaccia capace di dialogare con il protocollo seriale impiegato dal costruttore delle macchine che monteranno la sua sensoristica a bordo connettore.

Con lo sviluppo dei connettori Forma A con sensoristica integrata, ATAM dimostra la capacità, come prima azienda nel suo mercato di riferimento, di poter monitorare puntualmente e in tempo reale parametri chiave legati al funzionamento delle macchine, e di poter trasmettere questi dati in modo continuo agli operatori, per una diagnostica tempestiva, favorendo così la manutenzione predittiva. Tali informazioni si dimostrano utili anche per un utilizzo da parte del sistema di regolazione della macchina.

I connettori Forma A di ATAM con sensori residenti trovano applicazione in diversi ambiti, fra i quali il mondo delle macchine off-highway, i macchinari stazionari industriali e, più in generale, in tutti quei campi dove i costi relativi ai fermi macchina e agli interventi di riparazione si dimostrano particolarmente ingenti e in tutte quelle applicazioni che necessitano di elevata accuratezza nella regolazione.

Connettore e bobina da un unico fornitore: il valore aggiunto di Atam

ATAM è stata in grado di sviluppare gli innovativi connettori con sensoristica a bordo in quanto è fra le uniche aziende a produrre sia connettore sia bobina e conosce la loro interazione funzionale in modo approfondito, e la correlazione esistente tra le relative grandezze fisiche.

La sinergia tecnica nello sviluppo e produzione di bobine e connettori industriali e la disponibilità di un laboratorio prove di ultima generazione permettono ad ATAM di simulare l’utilizzo combinato dei due prodotti, in ogni condizione, e nei diversi contesti applicativi in cui le valvole si trovano ad operare. La specializzazione e l’esperienza dei propri tecnici relativa ai contesti applicativi consentono di proporre alla clientela soluzioni ottimali, siano esse di tipo standard o totalmente customizzate.

“Da questo punto di vista – conclude Cantoni – siamo in una condizione privilegiata, ATAM, infatti, non costruisce solo il connettore, ma anche la bobina; ne conosciamo quindi tutte le caratteristiche di funzionamento.”