Sistemi per il controllo e per la supervisione delle reti elettriche negli impianti progettati da Saipem.
Elenco dei principali sottosistemi:
SCADA ELETTRICO (Controllo e supervisione)
PMS (Gestione della produzione di energia elettrica)
LS (Stacco carichi)
SIMULATORI (Simulazione di eventi e dinamiche)
MMS (Motor Management System)
Architettura generale, funzioni dello scada elettrico, funzioni del PMS, funzioni del LS, funzioni del simulatore, funzioni MMS; vantaggi e svantaggi.
La tesi si inquadra nell'ambito del monitoraggio dei sistemi controllati ed è consistito in una attività di assistenza all’utilizzo del sistema 'Loop Control', consistente in applicazioni specifiche per supervisione/miglioramento di loops, valutazione dei benefici derivanti dall’implementazione del sistema di monitoraggio, risposta a specifiche esigenze avanzate dagli operatori attraverso eventuali modifiche dell’architettura o degli algoritmi adottati.
La tesi prende in considerazione le normative cogenti e le normative volontarie (ISO 22000:2005) che hanno, nell'ultimo decennio, tentato di risolvere il problema della sicurezza alimentare. Le prime, tramite i vari regolamenti comunitari, hanno cercato di armonizzare le varie legislazioni presenti nei vari Stati membri e di adeguare i sistemi di controllo; le seconde, tramite standard internazionali aspirano a creare opportuni sistemi di gestione per la sicurezza alimentare all'interno delle organizzazioni nel pieno rispetto dei principi forniti dalla legislazione obbligatoria.
Il lavoro di tesi affronta il problema di localizzazione assoluta di un veicolo autonomo subacqueo tramite misure acustiche di distanza. In particolare vengono presentati due metodi di stima della posizione assoluta del veicolo, il primo vede l'utilizzo del filtro di Kalman esteso, il secondo considera il problema di stima come un problema di ottimizzazione vincolata. La valutazione delle performance dei due metodi viene fatta attraverso simulazione ed analisi numerica dei dati in uscita.
L’obiettivo principale della presente tesi è stato lo studio e la caratterizzazione del funzionamento dinamico di attuatori elettromeccanici con motore elettrico a riluttanza variabile (SRM, Switched Reluctance Motor). Questa tipologia di attuatori, pur non rappresentando una soluzione tecnologica adatta per i comandi di volo di velivoli civili o militari, è interessante per applicazioni UAV (Unmanned Aerial Vehicle ).
La prima fase del lavoro si è concentrata sullo studio dello stato dell’arte della tecnologia elettromeccanica di attuazione , esaminando i diversi componenti dell’attuatore con particolare attenzione al motore elettrico.
Successivamente sono stati sviluppati due modelli di simulazione in ambiente Matlab-Simulink che hanno permesso di analizzare le prestazioni e sviluppare le leggi di controllo di due tipi di attuatore.
La presente tesi di dottorato presenta gli apetti di sicurezza delle miscele idrogeno / metano.
La parte teorica ha riguardato lo studio delle tecniche di misura delle concentrazione delle miscele con aggiunta di idrogeno fino ad un 30%vol. in metano. Attività sperimentali di rilascio e stratificazione in ambiente chiuso ed in ambiente dotato di ventilazione naturale sono state condotte presso il laboratorio del Dipartimento. Le concentrazioni sono state misurate con l'ausilio di sensori ossigeno e gas cromatigrafia.
Simulazioni CFD sono state condotte per la verifica della riproducibilità delle caratteristiche di dispersione e stratificazione delle suddette miscele.
L'ampia diffusione di dispositivi mobili e la necessità odierna di raccogliere dati richiede dispositivi mobili dotati di un elevato numero di sensori, ciascuno capace di fornire dei dati ambientali e questo, unito ad una altissima diffusione territoriale degli smartphone, porta diretti allo scopo di questa tesi. Basandosi su concetti ampiamente sviluppati nell'ambito delle reti di sensori, si propone la realizzazione di un middleware distribuito parte sulla rete fissa e parte sugli smartphone: questi ultimi si occuperanno della raccolta dati sul campo, mentre la parte realizzata sulla rete fissa si occuperà dell'organizzazione della racconta dati. Il tutto sarà realizzato al fine di fornire un'architettura modulare ed espandibile, per quei servizi che realizzano la context- awareness.
Questa tesi si propone di verificare la sostenibilità di una penetrazione pari al 10 % di veicoli elettrici per una particolare rete test di distribuzione MT di tipo radiale ed alimentata da un trasformatore AT/MT di Cabina Primaria, con topologia e caratteristiche plausibili in quanto ricavate da reti reali. La struttura in esame presenta inoltre una forte penetrazione di generazione distribuita che necessita di un sistema di controllo attivo della rete.
Il lavoro è stato svolto mettendo a confronto il caso sia in assenza di VE che in presenza degli stessi; in particolare nella seconda ipotesi sono stati individuati due casi diversi, distinguibili per la modalità con cui viene ripartita la ricarica tra “lenta” (notturna) e “veloce” (diurna), cioè nel caso di 85% della prima e 15% della seconda oppure in quello di 50% e 50%.
In questa tesi viene studiata una stazione di microlavorazione composta da un microgripper, un microavvitatore ed un micromanipolatore per realizzare un collegamento tra due oggetti di materiale plastico utilizzando una micro-rosetta ed una micro-vite autofilettante. Il focus consiste nella progettazione e realizzazione di un dispositivo capace di rilevare la forza di contatto durante le operazioni di pick and place, installato su un microgripper. Lo spostamento generato dall’attuatore comprime una molla al fine di trasformare l'azione lineare dell'attuatore in una coppia torcente capace d’avvitare micro-viti.
L'intento di questo elaborato è di descrivere le fasi di analisi e progettazione del sistema di controllo di v elocità in un motore elettrico alimentato in corrente continua. La tesi si apre con un'analisi del sistema e la determinazione del modello matematico. La seconda parte si occupa della progettazione v era e propria del controllore, in base ai v incoli e alle prestazioni fissate. Si inoltre è v alutato l'effetto dei disutrbi che possono agire sul sistema controllato.
Attualmente, nei motori a combustione interna, vengono usati tre tipi di sovralimentatori che hanno lo scopo di aumentare la densità dell’aria in ingresso; compressori volumetrici, turbocompressori e compressori ad onde di pressione (PWS).
In questa tesi è stata approfondita la terza tipologia, ne sono state descritte le caratteristiche e le prestazioni mettendole anche a confronto con quelle del turbocompressore (TC).
La presente tesina utilizza le metologie della teoria dei controlli automatici per sviluppare un controllore di velocità da applicare ad un motore elettrico a corrente continua. Dopo aver determinato il modello matematico del motore ed analizzato il comportamento del sistema in catena aperta, per regolare la velocità di rotazione dell'albero motore, si definisce un sistema di controllo retroazionato. Nello specifico vengono proposte tre diverse strategie di sintesi del controllore: controllore PID sintesi con il luogo delle radici e sintesi in frequenza. Lo studio si conclude con l'analisi delle prestazioni del sistema retroazionato in relazione alle caratteristiche della risposta al gradino ed alla reiezione ai disturbi.
La co-simulazione si occupa della simulazione collaborativa del modello del sistema fisico e del firmware del microcontrollore, modellando le interazioni tra i vari componenti. In questa tesi si punta ad approfondire i vari aspetti di una co-simulazione, con l'obiettivo di arrivare a simulare un sistema di controllo nella sua completezza.
Dopo un'analisi iniziale su costi e benefici della co-simulazione, si introdurranno le equazioni differenziali ordinarie, grazie alle quali possibile rappresentare matematicamente molti sistemi fisici. Si focalizzerà l'attenzione sull'analisi di stabilità e sul confronto dei vari metodi di risoluzione, con particolare riguardo per i problemi stiff.
Lo sudiio è focalizzato sull' applicazione dei metodi di controllo ad un problema reale quale il controllo di posizione del motore elettrico in corrente continua. Sono affrontati i problemi relativi alla modellizzazione matematica del motore, all'instabilità del sistema in catena aperta, alla realizzazione di un compensatore con metodi diversi (PID, luogo delle radici, sintesi di Bode)e alla verifica del rispetto delle specifiche di controllo.
Applicazione dei metodi di controllo ad un problema reale quale il controllo di velocità del motore elettrico in corrente continua. Sono affrontati i problemi relativi alla modellizzazione matematica del motore, all'instabilità del sistema in catena aperta, alla realizzazione di un compensatore con metodi diversi (PID, luogo delle radici, sintesi di Bode)e alla verifica del rispetto delle specifiche di controllo.
Lo scopo della tesina è quello di approfondire le conoscenza già acquisite nel corso di ‘controlli automatici’ riguardo l’implementazione di sistemi retro azionati in grado da garantire il controllo su un determinato sistema fisico che modelli con un certo grado di libertà una situazione reale.
Questa tesi propone la ricerca e l'idealizzazione di un controllore per l'attuatore SEA in grado di soddisfare \ndeterminate specifiche di progetto, partendo dallo studio di un modello matematico che riassume il funzionamento del dispositivo fino a giungere alla funzione di trasferimento relativa, dove verranno applicati metodi come il luogo delle radici e i diagrammi di Bode che permettono la progettazione di un controllore ideale per le varie esigenze introdotte.
Il progetto si focalizza sullo studio e modellizzazione matematica del motore; sono stati considerati gli effetti di diversi segnali posti in ingresso al nostro sistema ed è stata eseguita una analisi nel dominio delle frequenze.
Infine sono state esposte tre tecniche di realizzazione del controllore:
– determinazione dei parametri del controllore PID;
– luogo delle radici;
– studio in frequenza.
Il corretto funzionamento degli impianti di tipo HVAC (Heating Ventilating and Air Conditioning) di taglia medio/grande, risulta cruciale al fine di garantire un adeguato livello di comfort agli occupanti degli edifici ed evitare inutili sprechi energetici.
Questo ambito di ricerca è noto come fault detection and diagnosis (FDD). L'obiettivo che si intende perseguire in questo elaborato è quello di ricavare un modello di un semplice sistema HVAC di tipo VAV (Variable Air Volume), multi-zona, che permetta di generare dei dati da utilizzare per la valutazione di tecniche di machine learning per la rilevazione di anomalie.
Una volta ricavato il modello ed il relativo sistema di controllo si progetteranno dei sistemi di fault dection and diagnosis basati su k-nearest neighbor (K-NN) e support vector machine.
Da 30 anni opera nel settore della depurazione e filtrazione aria in molteplici settori industriali.
Alcune Case Histories industyriali.
- NORWAY Mo I Rana Acciaieria
- MESSICO Tezoyuc Fonderia
- GERMANY Trier ACCIAIERIA
CASE STUDY Trattamento delle emissioni da combustione di Biomasse
L'obiettivo del condition monitoring è è studiare “come evolvere” verso
la manutenzione basata sulle condizioni, individuando i diversi stadi intermedi
di sviluppo da una manutenzione correttiva al giusto mix di politiche.
Il supporto sostenibile orientato al miglioramento continuo. La manutenzione in un impianto, da costo ad investimento. La gestione della manutenzione, moduli di esecuzione e di supporto. Esempi di pianificazione.
Il mondo della cogenerazione, nelle sue varie accezioni e forme di alimentazione (Biogas, Biomasse, Metano, etc.) trova il suo punto di forza nella semplicità e compattezza dei sistemi energetici (motori endotermici) e nella facilità di gestione degli stessi, se tutto “fila liscio”.
Ovvero se, a fronte delle fermate programmate e di quanto non previsto in prima battuta, ma preventivabile, a fronte di esperienze pregresse condensate nei “Manuali d’Uso”, il rapporto tra costi e benefici rimane fortemente positivo in termini di profitto.
Processi industriali: sostituzione valvole laminazione vapore, recupero calore: fumi da processi industriali, gas scarico di motori e turbine, geotermico, Co-generazione da Biomassa, Solare a Concentrazione. Tecnologia espansore a vite, vantaggi biogen CHP.
Introduzione alle problematiche di tenuta a flangia, caratteristiche importanti e necessarie delle guarnizioni, esempi di tenuta.
Biogas, inquadramento normativo, Valore giuridico di norme, regolamenti, l’esempio della Germania, CEI EN 60079-14, protezione impianti esterna e interna.
Biogas: inquadramento normativo, Valore giuridico di norme, regolamenti, DL 233/2003: richiama la direttiva 99/92 CE relativa alla tutela della sicurezza e della salute dei lavoratori, Direttiva Europea 94/9 CE: apparecchiature in ambienti a rischio d'esplosione, EN 1127-1, 5 : Atmosfere esplosive - Prevenzione dell'esplosione e protezione contro l esplosione (Art. 5.3.8, e Art. 6.4.8). Le origini del biogas, l’esempio della Germania e dell'Austria.
Esperienza nella filtrazione dei combustibili e dell'olio di lubrificazione dei motori di cogenerazione, Soluzioni CJC per la filtrazione di solidi, morchie ed acqua da gasolio, biodiesel ed olio vegetale. Abbattimento di solidi, solfuri e cloruri negli oli motore in sistemi a biogas e gas di discarica.
DLgs 152/06, AutorizzazioneIntegrataAmbientaleper i soggetti IPPC(1), Autorizzazioneper soggetti non IPPC, Aspetti Normativi e Legislativi, EC Guidelines, Direttiva 2000/76/EC, Direttiva 2001/80/EC, EN 14181 –2004, Lo standard UNI EN 14181 -2004, Linee Guida MTD Sistemi di Monitoraggio D.M. 31/1/2005, D. Lgs 18 febbraio 2005, n.59, D. Lgs 11 maggio 2005, n. 133, D.Lgs 152/06 Testo unico sull’ambiente, Certificazione, Monitoraggio delle Emissioni, Casi studio.
Il punto di forza in un sistema domotico è la possibilità di controllare e supervisionare gli impianti della casa:
- condizionatori d'aria
- televisioni
- sistemi Audio/video
- videosorveglianza
- antifurto
- Controllare la temperatura degli ambienti in modo da ridurre gli sprechi energetici
- Controllare, regolare e gestire lʼimpianto di illuminazione
- Gestire la produzione di acqua calda per uso sanitario
- Gestire la produzione energetica locale (Impianti di cogenerazione)
Esperienza nella filtrazione dei combustibili e dell'olio di lubrificazione dei motori di cogenerazione.
Soluzioni CJC per la filtrazione di solidi, morchie ed acqua da gasolio, biodiesel ed olio vegetale. Abbattimento di solidi, solfuri e cloruri negli oli motore in sistemi a biogas e gas di discarica. Gli inserti filtranti sono
composti da dischi porosi a base di cellulosa.
La riduzione catalitica selettiva è una tecnologia di controllo, operante a valle del processo di combustione e basata sulla conversione degli ossidi di azoto (NOx) in azoto molecolare (N2) ed acqua (H2O). L'ammoniaca è l'agente riducente maggiormente utilizzato nelle applicazioni SCR.
La nostra breve trattazione odierna riguarderà essenzialmente le problematiche connesse alla lubrificazione di motori endotermici per la cogenerazione e alle tecniche di monitoraggio al fine di ottenere la massima resa e durata dei motori stessi e i minimi costi di gestione.
Il problema del miglioramento del comfort di marcia viene valutato in termini della minimizzazione delle accelerazioni verticali del veicolo. Questo problema, definito handling o talvolta indicato come “controllo dell’assetto”, viene posto in modo da ottenere il giusto equilibrio tra minimizzazione delle fluttuazioni della forza di contatto tra pneumatico e strada, e mantenere costante la quota rispetto al suolo delle masse sospese nonostante siano presenti forze di varia natura che agiscono sulla carrozzeria in frenata, in accelerazione e in curva. Ovviamente si vorrebbe simultaneamente che le sospensioni fossero sia “morbide” verso le asperità del terreno che “rigide” nei confronti di forze esterne e inerziali. Una sintesi efficace si traduce pertanto nell’identificazione di un buon compromesso tra le due specifiche.
Questo documento costituisce un insieme di appunti provenienti da varie fonti sulla norma IEC61508 finalizzati al tentativo di comprendere in modo introduttivo alcuni concetti con particolare attenzione al SIL (Safety Integrity Level).
Introduzione alla normativa.
La norma EN IEC 61508 è una norma europea (EN) e internazionale. Questa norma è stata emessa e recepita in Italia come CEI EN 61508. L’argomento di questa norma riguarda la “Sicurezza funzionale dei sistemi di sicurezza elettrici, elettronici ed elettronici programmabili (E/E/PE)”. In Italia la legge n.186 del 01/03/1968, “Disposizioni concernenti
la produzione di materiali, apparecchiature, macchinari…” nei suoi articoli indica che tutte le apparecchiature, macchinari, installazioni ed impianti elettrici ed elettronici devono essere realizzati a regola d’arte e sono tali quando realizzati secondo le norme CEI.
Studio di un impianto pilota biologico a membrane ceramiche
installato nella sede di Treviso di Ecomarca s.r.l. In particolare
verranno determinate le rese depurative ottenibili per la sostanza
organica e l’azoto ammoniacale, i carichi abbattuti e i
principali parametri operativi della membrana.
Obiettivo del tirocinio è stato l'allestimento di dieci esperienze
di laboratorio in ambito meccatronico che prevedono l'utilizzo di
svariati sensori, la scheda di acquisizione dati myDAQ e il software
LabVIEW. Il passo successivo e stato la stesura di un manuale con
il quale guidare l'utente, anche se inesperto, nell'implementazione di
semplici software per l'acquisizione e la visualizzazione di dati, e
illustrare le problematiche che si possono riscontrare.
Analisi approfondita sulla tecnologia di distribuzione basata
su Micro-Reti di distribuzione, Micro Grids. Disamina delle
caratteristiche, del sistema di controllo, dei vantaggi, dei problemi
legati alla pianificazione e degli scenari futuri di mercato.
Trattazione su alcuni reali esempi di applicazione Micro Grid e
analisi della tabella di marcia (RoadMap) delle fasi che porteranno
all’integrazione totale delle MicroGrids nella rete elettrica.
Analisi degli aspetti tecnici importanti nell'approccio
ad una progettazione di un nuovo impianto d'aria
compressa ad utilizzo industriale, considerando i
possibili criteri di scelta o soluzione che
si possono presentare durante tale procedimento.
Ricerca di vulnerabilità in un sistema di supervisione
e controllo di un impianto di generazione elettrica.