IT201900016199A1 - Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine. - Google Patents

Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine. Download PDF

Info

Publication number
IT201900016199A1
IT201900016199A1 IT102019000016199A IT201900016199A IT201900016199A1 IT 201900016199 A1 IT201900016199 A1 IT 201900016199A1 IT 102019000016199 A IT102019000016199 A IT 102019000016199A IT 201900016199 A IT201900016199 A IT 201900016199A IT 201900016199 A1 IT201900016199 A1 IT 201900016199A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
test
control panel
unit
signals
detectors
Prior art date
Application number
IT102019000016199A
Other languages
English (en)
Inventor
Pace Pierpaolo De
Giovanni Galeandro
Giulia Rontini
Alessandro Convalle
Luca Pretini
Giampiero Carbone
Silvia Lorenzini
Cristiano Nocentini
Original Assignee
Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuovo Pignone Tecnologie Srl filed Critical Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority to IT102019000016199A priority Critical patent/IT201900016199A1/it
Publication of IT201900016199A1 publication Critical patent/IT201900016199A1/it

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0256Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults injecting test signals and analyzing monitored process response, e.g. injecting the test signal while interrupting the normal operation of the monitored system; superimposing the test signal onto a control signal during normal operation of the monitored system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

Procedimento e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchina
DESCRIZIONE
CAMPO TECNICO
La presente divulgazione concerne un metodo di test ed il rilevante sistema per test a ciclo di I/O, per migliorare il controllo e le richieste prestazioni del test a ciclo degli strumenti, principalmente destinato alle apparecchiature rotanti industriali, quali una turbina a gas e/o una turbomacchina in generale. Il procedimento ed il sistema sono indirizzati alla riduzione del tempo richiesto per eseguire i test, come anche a diminuire la variabilità da operatore ad operatore. Attraverso dispositivi di simulazione, sia negli impianti societari e sia sul sito del cliente, gli aspetti dell’invenzione consentono il test del ciclo di I/O e del codice di applicazione quando una parte dell’ambito di alimentazione non è disponibile (vale a dire una turbomacchina, quale una turbina a gas) oppure quando si richiede una eliminazione dei disturbi.
PRECEDENTI STORICI DEL SETTORE
Per determinare le prestazioni di apparecchiature complesse, in particolare nel campo delle apparecchiature rotanti, che includono, a titolo di esempio, le turbine a gas, vengono largamente applicati dei test a ciclo di I/O.
La preparazione e la esecuzione di test a ciclo di I/O ed in generale nei cicli di controllo dei procedimenti, possono significativamente influenzare le prestazioni in termini finanziari delle apparecchiature di fabbricazione attuali. I test di verifica a ciclo sono anche componenti importanti in un qualsiasi programma di pianificazione di miglioramento continuo degli impianti, per il fatto che essi agevolano la definizione e la riduzione della variabilità dei parametri chiave del procedimento su base continua.
Come è ben noto, un impianto di turbina a gas comprende un gran numero di sensori e di rivelatori, per verificare il corretto funzionamento della turbina a gas e degli attuatori per gestire il suo funzionamento. L’impianto inoltre comprende un pannello di controllo dell’unità, connesso ai sensori, ai rivelatori ed agli attuatori mediante appropriati cablaggi e connettori. Il pannello di controllo dell’unità inoltre è connesso ad una interfaccia tra uomo e macchina (HMI), per cui un operatore può verificare il corretto funzionamento dell’intera turbina a gas ovvero della turbomacchina in generale ed il funzionamento/stato dei diversi attuatori.
È evidente che è fondamentale che il pannello di controllo dell’unità operi correttamente, per evitare di riportare non correttamente dei segnali dall’interfaccia HMI all’operatore, cosa che provoca possibilmente dei falsi allarmi, con conseguente perdita in termini di interruzione del funzionamento dell’impianto oppure, ciò che è peggio, mancata rivelazione di un possibile malfunzionamento della turbina a gas, che può comportare di compromettere il funzionamento della stessa oppure rappresentare un pericolo per gli operatori.
Per le ragioni di cui sopra, il pannello di controllo dell’unità è usualmente soggetto ad accurate verifiche di funzionamento, sia in fabbrica sia anche sul campo. In pratica, la turbina a gas è l’ultima parte dell’impianto che è usualmente installata sul campo, a causa, fra le altre cose, delle sue ingombranti dimensioni.
Come detto, i pannelli di controllo dell’unità sono soggetti ai test a ciclo di I/O che richiedono l’applicazione di appropriati e specifici strumenti, per cui i segnali di test che debbono essere ricevuti dalla turbina a gas vengono iniettati nel filo ovvero nella connessione rilevante del pannello di controllo dell’unità. Quindi, la appropriata risposta del pannello di controllo dell’unità viene verificata da un operatore sull’interfaccia HMI. Per esempio, si consideri il filo del pannello di controllo dell’unità che deve essere connesso ad una termocoppia, per cui è prevista la ricezione di un segnale elettrico variabile in un certo intervallo misurato in milliampere (mA) e per impostare un test a ciclo di I/O. Uno strumento appropriato è connesso al filo ed uno oppure più segnali nell’intervallo summenzionato vengono iniettati. Quindi, viene verificato sull’interfaccia HMI che sia riportata la risposta appropriata. In caso negativo, il pannello di controllo dell’unità probabilmente presenta un malfunzionamento e deve essere riparato prima di essere installato e connesso alla turbina a gas.
Pertanto, un test a ciclo di I/O per un impianto di turbina a gas è una attività manuale complessa. Esso richiede un lavoro coordinato di una molteplicità di operatori per configurare il sistema di I/O (talvolta fino a 1300 cicli) e per gestire il flusso e l’allineamento delle informazioni raccolte che provengono necessariamente da una molteplicità di sorgenti e da una molteplicità di utensili ovvero di strumenti.
Tali test, che vengono eseguiti principalmente dall’uomo, sono suscettibili di errore ed hanno bisogno di un tempo molto lungo per essere eseguiti.
Inoltre, con riferimento in particolare alle verifiche a ciclo per turbina a gas, è noto nel campo che circa 100 test, relativi ai segnali del motore centrale, che sono quelli più critici per pilotare correttamente e sicuramente il motore, debbono essere eseguiti dai piedini all’interno di cablaggi, i quali piedini sono usualmente piccoli e difficili da raggiungere. Ciò porta a possibili errori. Inoltre, questa attività è indubbiamente dispendiosa di tempo.
In accordo con ciò, un perfezionato metodo di test e relativo sistema per un test a ciclo di I/O per turbomacchina, indirizzati alla riduzione del tempo richiesto per eseguire i test ed all’incremento della affidabilità dello stesso, sarebbero ben accettati nella tecnologia.
SOMMARIO
Sotto un aspetto, la materia illustrata in questo contesto è diretta ad un nuovo sistema di test che è configurato per effettuare un test su un pannello di controllo di unità di una turbomacchina (che è assente oppure disaccoppiata dal pannello di controllo dell’unità). Tipicamente, la turbomacchina sarebbe equipaggiata con una pluralità di sensori, rivelatori ed attuatori accoppiati al pannello di controllo dell’unità e lo stato della turbomacchina può essere ottenuto rivelando i segnali elettrici forniti dalla pluralità di sensori, rivelatori e/o attuatori. Durante l’uso, il pannello di controllo dell’unità è configurato in modo da ricevere tali segnali elettrici ed elaborarli prima di trasmetterli per essere gestiti ed utilizzati da un sistema di controllo dell’unità. Il nuovo sistema di test comprende una interfaccia elettrica, che può essere connessa al pannello di controllo dell’unità, ed un apparecchio di test, connesso all’interfaccia elettrica. L’apparecchio di test è configurato in modo da generare una pluralità di segnali di test predeterminati che sono configurati in modo da simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori oppure degli attuatori della turbomacchina ed in modo da trasmettere tali predeterminati segnali di test al pannello di controllo dell’unità. Il nuovo sistema di test inoltre comprende una interfaccia uomo macchina, configurata in modo da mostrare i valori dei predeterminati segnali di test elaborati dal pannello di controllo dell’unità e per verificare la risposta corretta di quest’ultimo. I predeterminati segnali di test possono essere generati in accordo con specifiche configurazioni, sequenze oppure combinazioni, in dipendenza dalla specifica progettazione di ciascuna turbomacchina.
Sotto un altro aspetto, in questo contesto è divulgato che il sistema di test comprende una base di dati che contiene dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina. L’apparecchio di test è configurato in modo da generare ed iniettare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina in accordo con i dati di progettazione di ingegneria contenuti nella base di dati. La base di dati è connessa all’apparecchio di test oppure all’interfaccia uomo macchina. Essa può anche essere collocata a distanza dall’apparecchio di test e/o dal pannello di controllo dell’unità. La base di dati può anche essere integrata nell’apparecchio di test. Inoltre, la base di dati può anche essere memorizzata in una memoria leggibile da computer di un pannello di controllo dell’unità.
Sotto un altro aspetto, in questo contesto è divulgato un modulo di iniezione di difetto configurato in modo da generare i segnali di test per simulare possibili malfunzionamenti dei sensori, dei rivelatori oppure degli attuatori della macchina ed un modulo generatore di segnali, configurato in modo da generare i segnali per simulare i possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori oppure degli attuatori della macchina, segnali che debbono essere iniettati nel pannello di controllo dell’unità attraverso l’interfaccia elettrica. Il sistema di test inoltre illustra un modulo di controllo, configurato in modo da selezionare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori oppure degli attuatori della macchina che debbono essere generati dal modulo di iniezione di difetti e dal modulo generatore di segnali.
Sotto un altro aspetto, la materia illustrata in questo contesto concerne un procedimento per il test del funzionamento del pannello di controllo dell’unità. Il metodo comprende le operazioni di caricamento dei dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina a cui si intende debba essere connesso il pannello di controllo dell’unità durante l’uso, così come ricuperati dalla base di dati precedentemente indicata. Quindi, l’apparecchio di test viene connesso al pannello di controllo dell’unità ed uno oppure più segnali di test di iniezione di difetti ed uno oppure più segnali di test di funzionamento vengono generati per consentire di verificare il comportamento del pannello di controllo dell’unità. I dati di progettazione vengono caricati dall’apparecchio di test e/o dall’interfaccia uomo macchina prendendoli dalla base di dati che contiene i dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Un più completo apprezzamento delle illustrate forme di realizzazione dell’invenzione e di molti dei suoi relativi vantaggi sarà prontamente ottenuto quando la stessa sarà meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, quando considerata unitamente ai disegni allegati, in cui:
la Figura 1 illustra uno schema di un sistema di test in accordo con la presente divulgazione;
la Figura 2 illustra la connessione schematica di un pannello di controllo di unità 2 ad una turbina a gas;
la Figura 3 illustra una connessione schematica di un pannello di controllo dell’unità ad un apparecchio di test in accordo con la presente divulgazione;
la Figura 4 illustra lo schema delle connessioni per eseguire i test di funzionamento del pannello di controllo dell’unità in accordo con la presente divulgazione;
la Figura 5 illustra un test di un pannello di controllo dell’unità in fabbrica;
la Figura 6 illustra un test di un pannello di controllo dell’unità in sito;
la Figura 7 illustra una visualizzazione sinottica per verificare il funzionamento di una turbina a gas; e
la Figura 8 illustra un grafico di flusso di un metodo per testare il funzionamento di un pannello di controllo dell’unità in accordo con la presente divulgazione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI REALIZZAZIONE
In accordo con un aspetto, la presente materia è diretta ad un nuovo apparecchio di test che può essere appropriatamente programmato e capace di generare diversi segnali di test che simulano i segnali che i sensori oppure i rivelatori (test di I/O) e gli attuatori di una turbomacchina, per esempio una turbina a gas oppure una apparecchiatura rotante industriale in generale, genererebbero durante il funzionamento. Il nuovo apparecchio di test è configurato in modo da essere connesso in maniera rimovibile al pannello di controllo dell’unità della turbina a gas ovvero dell’apparecchiatura rotante industriale in generale, per generare i segnali di test di cui sopra, perché un operatore possa verificare la risposta del pannello di controllo dell’unità tramite una interfaccia uomo macchina, ogni volta che la turbomacchina è assente oppure non funzionante.
Quando avviato per condurre un test di I/O, l’apparecchio di test genera ed inietta un gran numero di segnali di test (fino a 1300) nei fili con i quali lo stesso apparecchio di test è connesso al pannello di controllo dell’unità. Come risultato, vengono ottenuti alcuni effetti tecnici che includono: nessuna necessità di testare manualmente i singoli piedini nei connettori, un significativo risparmio di tempo nei confronti delle modalità precedenti per la esecuzione di test di I/O e più accurati ed affidabili risultati di test.
Con riferimento ora ai disegni, la Figura 1 rappresenta uno schema di un sistema di test 1 in accordo con una forma di realizzazione del sistema di test 1.
Il sistema di test 1 comprende un pannello di controllo dell’unità (UCP) 2, destinato ad essere connesso ad una turbina a gas oppure ad una macchina rotativa in generale, un apparecchio di test 3, una interfaccia elettrica 4, che connette il pannello di controllo 2 dell’unità e l’interfaccia elettrica 4 ed una interfaccia uomo macchina (HMI) 5, connessa sia al pannello 2 di controllo dell’unità e sia all’apparecchio di test 3.
Nel seguito, la divulgazione sarà diretta al test del pannello di controllo dell’unità 2 di una turbina a gas, ma è chiaro che lo stesso non dovrebbe essere considerato come limitato a questo uso specifico ed è prevista l’applicazione del sistema anche a pannelli di controllo di unità adatti ad essere connessi ad altre macchine rotative, turbomacchine oppure macchine in generale, senza limitare l’ambito oppure lo spirito della divulgazione.
Il pannello 2 di controllo dell’unità è destinato, come sopra menzionato, ad essere connesso ad una turbina a gas oppure ad una macchina rotativa in generale (non rappresentata nella Figura 1). Il pannello 2 di controllo dell’unità usualmente comprende un appropriato hardware 21 che è costituito da almeno un microprocessore e dalla relativa circuiteria, usualmente implementata come PLC, appropriatamente programmata con un modulo software 22.
In certe forme di realizzazione, il pannello di controllo 2 dell’unità potrebbe essere in grado di mostrare il funzionamento della turbina a gas per mezzo di un visore 23, come meglio rappresentato nel seguito, per facilitare una rapida interpretazione da parte dell’operatore dei dati che debbono essere acquisiti dalla turbina a gas. Il pannello di controllo 2 dell’unità durante l’uso è configurato in modo da ricevere segnali elettrici provenienti dai sensori oppure dai rivelatori oppure dagli attuatori di una turbina a gas e di elaborarli.
Il nuovo apparecchio di test 3 comprende un modulo di controllo 31 che, a sua volta, comprende, in certe forme di realizzazione, un blocco di controllo programmabile ed un bus di I/O e di comunicazione. Il controllore programmabile può essere implementato con un microprocessore oppure un PLC insieme con un modulo di I/O. Il PLC può essere appropriatamente programmato con un appropriato codice di applicazione 311.
L’apparecchio di test 3 inoltre comprende un modulo 32 di iniezione di difetti, connesso al modulo di controllo 31, configurato in modo da simulare possibili malfunzionamenti oppure difetti delle schede di I/O del pannello di controllo dell’unità (UCP). In certe forme di realizzazione, detto modulo 32 di iniezione di difetti comprende dei relè oppure degli interruttori (non rappresentati nelle figure) per simulare un corto circuito, un circuito aperto ed il possibile rumore nella connessione filare del potenziale sensore, rivelatore oppure attuatore, usualmente provocato dal possibile difetto del sensore, del rivelatore oppure dell’attuatore. I relè e gli interruttori (usualmente di tipo elettromeccanico) sono connessi per mezzo di circuiti in serie oppure in parallelo, in modo da fornire diverse simulazioni di rumore/difetti.
L’apparecchio di test comprende anche un modulo generatore di segnali 33, connesso al modulo di controllo 31, capace di generare i richiesti segnali che debbono essere iniettati nel pannello di controllo 2 dell’unità attraverso l’interfaccia elettrica 4. Il modulo generatore di segnali 33 è configurato in modo da generare segnali di tensione e di corrente, per simulare un qualsiasi segnale che deve essere ricevuto proveniente dai sensori, dai rivelatori e dagli attuatori della turbina a gas. Il modulo 33 generatore di segnali genera i richiesti segnali di test sotto il controllo del modulo di controllo 31. Il modulo di controllo 31 è programmato per selezionare i segnali che debbono essere generati, simulati ed iniettati nell’interfaccia elettrica 4, in modo che essi siano ricevuti dal pannello di controllo 2 dell’unità, per testare la sua capacità di risposta ai segnali e la loro corretta rappresentazione sull’interfaccia uomo macchina 5.
In certe forme di realizzazione, il modulo 32 di iniezione dei difetti ed il modulo 33 generatore di segnali sono modelli in hardware, come quelli precedentemente descritti. Tuttavia, in certe altre forme di realizzazione, essi possono essere realizzati come moduli digitali virtuali, appropriatamente connessi ad amplificatori di segnali (non rappresentati nelle figure), che possono amplificare i segnali di test generati da detti moduli prima della loro iniezione nell’interfaccia elettrica 4 e prima di raggiungere il pannello di controllo 2 dell’unità.
Il modulo di controllo 31 è configurato in modo da controllare le operazioni di simulazione, che controllano il funzionamento del modulo 32 di iniezione dei difetti e del modulo 33 generatore di segnali, in modo che essi generino i segnali di test per verificare il funzionamento del pannello di controllo 2 dell’unità, come meglio spiegato nel seguito.
L’apparecchio di test 3 comprende anche un alloggiamento, in cui è alloggiato il modulo di controllo 31. Il modulo di controllo 31 comprende anche un pannello circuitale avente su di esso un bus, un elaboratore accoppiato al bus ed una memoria leggibile da computer accoppiata al bus, per memorizzare i dati. Il modulo di controllo 31 inoltre comprende una porta di ingresso/uscita configurata in modo da essere connessa all’interfaccia elettrica del pannello di controllo 2 dell’unità. L’apparecchio di test 3 e più specificamente il modulo di controllo 31 comprende anche una addizionale porta di ingresso/uscita connessa al bus, configurata in modo da essere connessa all’interfaccia uomo macchina 5.
In certe forme di realizzazione, l’interfaccia uomo macchina 5 è configurata e programmata in modo da selezionare i segnali che debbono essere generati, anche se essi sono iniettati nell’interfaccia elettrica 4 dall’apparecchio di test 3. Vale la pena notare che l’apparecchio di test 3 opera per verificare e testare la capacità di reazione del pannello di controllo 2 dell’unità prima che esso sia collegato e messo in funzione.
L’apparecchio di test 3 comprende anche un modulo di alimentazione di energia elettrica 34, per alimentare il modulo di controllo 31, in modulo 32 di iniezione di difetti ed il modulo 33 generatore di segnali.
Il nuovo apparecchio di test 3 può essere accoppiato in modo rimovibile al pannello di controllo 2 dell’unità. Ciò permette di testare il funzionamento del pannello di controllo 2 dell’unità in fabbrica come anche in sito per mezzo dell’apparecchio di test 3.
L’interfaccia elettrica 4 connette il pannello di controllo 2 dell’unità e l’apparecchio di test 3. Essa è fatta con un cablaggio e con connettori. In certe forme di realizzazione, detto cablaggio e detti connettori sono di derivazione aeronautica, dato che questo tipo di connessione filare soffre di una minore dispersione. In pratica, in certe installazioni, la connessione fra la turbina a gas ed il pannello 2 di controllo dell’unità può anche essere di 200 metri di lunghezza. Perciò, la dispersione ed il rumore possono influenzare il segnale ricevuto dal pannello 2 di controllo dell’unità durante l’uso, vale a dire quando connesso ad una turbina a gas.
Nella messa a punto l’interfaccia uomo macchina 5 è connessa operativamente al pannello di controllo 2 dell’unità ed all’apparecchio di test 3. In certe forme di realizzazione, per la connessione dell’interfaccia uomo macchina 5 al pannello 2 di controllo dell’unità ed all’apparecchio di test 3, può essere prevista altra connessione elettrica.
L’interfaccia uomo macchina 5 comprende un terminale (non rappresentato nella Figura 1), fornito di un computer e di un monitor, per cui, durante le operazioni di test, l’utilizzatore può facilmente verificare la corretta risposta del funzionamento del pannello 2 di controllo dell’unità come risultato dei segnali di test e dell’iniezione di difetti dall’apparecchio di test 3.
Il monitor dell’interfaccia uomo macchina 5 come anche il visore 23 del pannello di controllo 2 dell’unità possono essere usati anche alternativamente per visualizzare il corretto funzionamento del pannello di controllo 2 dell’unità, usualmente per mezzo di una grafica sinottica.
In certe forme di realizzazione, l’interfaccia uomo macchina 5 può anche comprendere due terminali, un primo connesso al pannello di controllo 2 dell’unità ed un secondo connesso all’apparecchio di test 3. In certe forme di realizzazione, l’interfaccia uomo macchina 5 è connessa al pannello di controllo 2 dell’unità ed all’apparecchio di test 3 per mezzo di una connessione Ethernet 51. Tuttavia, altre connessioni possono essere previste in altre forme di realizzazione.
Con riferimento ora alla Figura 2, è rappresentato come, in linea di principio, un pannello di controllo 2 dell’unità sia connesso sul sito ad una turbina a gas T (oppure una qualsiasi altra macchina rotativa), per mezzo di un cablaggio e di cavi 4, che usualmente, come già detto, derivano dal campo aeronautico. L’interfaccia uomo macchina 5 è connessa per mezzo di una connessione Ethernet.
Analogamente, la Figura 3 rappresenta la connessione del pannello di controllo 2 dell’unità all’apparecchio di test 3, che possono ancora essere connessi fra di loro per mezzo di un cablaggio e di cavi 4, possibilmente, ma non necessariamente, dello stesso tipo usato nella Figura 2.
Come si può facilmente vedere, l’apparecchio di test 3 è configurato in modo da testare la capacità del pannello di controllo 2 dell’unità di ricevere e rappresentare correttamente i segnali che possono essere potenzialmente ricevuti da una turbina a gas T.
L’apparecchio di test 3 precedentemente descritto opera nella maniera seguente.
Con riferimento alla Figura 4, è rappresentato uno schema delle operazioni che debbono esser eseguite per testare un pannello di controllo 2 dell’unità. In particolare, per il funzionamento del nuovo sistema di test 1, si richiede principalmente di connettere una base di dati 6 all’interfaccia uomo macchina 5. In questa maniera, quest’ultima può scaricare certe predeterminate e/o selezionate informazioni personalizzate, i dati ed il livello dei segnali che il pannello di controllo 2 dell’unità deve ricevere dalla turbomacchina, quale una turbina a gas T, a cui si intende esso debba essere connesso. Sulla base dei dati di cui sopra, l’interfaccia uomo macchina 5, dopo aver ricevuto gli ingressi dall’operatore, può programmare l’apparecchio di test 3 e così configurare l’apparecchio di test in modo da generare uno oppure più particolari test di segnali desiderati per il test di I/O in modo da consentire di testare il pannello di controllo 2 dell’unità e/o le connessioni con il pannello di controllo 2 dell’unità.
In certe forme di realizzazione, la base di dati 6 può essere connessa all’apparecchio di test 3 e quest’ultimo può essere capace di scaricare tutte le informazioni, i dati ed i livelli dei segnali summenzionati. In altre forme di realizzazione, la base di dati 6 può essere connessa anche all’interfaccia uomo macchina 5.
La base di dati 6 può anche essere collocata a distanza rispetto all’apparecchio di test 3 e/o al pannello di controllo 2 dell’unità. Tuttavia, in certe forme di realizzazione, la base di dati 6 può essere integrata nell’apparecchio di test 3 oppure può essere memorizzata in una memoria leggibile da computer del pannello di controllo 2 dell’unità.
I dati memorizzati nella base di dati 6 sono forniti direttamente dal dipartimento di ingegneria che ha progettato la turbina a gas T. Pertanto, la base di dati è popolata dai dati di progettazione di ingegneria relativi a ciascun parametro da testare ed ai richiesti valori degli intervalli per testare le informazioni rilevanti per la configurazione di test (per esempio i tipi di I/O, la composizione delle strisce dei terminali, etc.) e per la esecuzione dei test (per esempio le impostazioni di I/O, le tarature dei segnali, i nomi dei segnali, le impostazioni della strumentazione, etc.). La base di dati di ingegneria 6 non è statica, ma è modificata in accordo con le modificazioni eseguite sul progetto. Questo procedimento non soltanto permette che l’operatore sia sicuro circa l’allineamento fra CP e TA, ma anche sull’uso della serie di dati più aggiornati disponibili sulla base dello stato dell’ingegneria. I dati sono inizialmente analizzati in maniera automatica, scartando i test non applicabili, evidenziando i dati mancanti oppure non consistenti. Questo risultato è successivamente proposto all’operatore.
A titolo di esempio, la tabella che segue mostra alcuni possibili parametri con i rilevanti intervalli dei segnali che debbono essere ricevuti.
Con riferimento alla tabella di cui sopra, è previsto per esempio che un certo rivelatore di fiamma della turbina a gas T possa trasmettere un segnale elettrico in un intervallo fra 4 mA e 20 mA. Quindi, l’apparecchio di test 3 può iniettare nell’interfaccia elettrica 4 un segnale incluso in questo intervallo, verificando sull’interfaccia uomo macchina 5 che il pannello di controllo 2 dell’unità abbia correttamente elaborato il segnale ricevuto dall’apparecchio di test 3, in modo da rappresentare, quando è in uso, il funzionamento effettivo della turbina a gas T.
Per le operazioni di test, esso viene usato per coprire l’intervallo di valori del segnale al 25%, al 50% ed al 75% dell’intervallo dei valori del parametro da testare, in aggiunta alla esecuzione della simulazione di una operazione in difetto come precedentemente descritto.
I segnali di test possono essere elettrici oppure di un qualsiasi altro tipo di segnali, come i segnali digitali, i segnali ottici (per esempio trasmessi tramite fibra ottica), i segnali elettromagnetici e simili.
Usualmente, i test di funzionamento del pannello di controllo 2 dell’unità sono eseguiti in fabbrica e sul sito. Con riferimento alle Figure 5 e 6, sono rappresentate due possibili impostazioni di simulazione, rispettivamente in fabbrica e sul campo (ovvero sul sito). Più specificamente, la Figura 5 rappresenta una impostazione tipicamente usata in fabbrica, dove talvolta vengono usualmente eseguiti da 700 fino a 1300 test dei segnali di I/O sui parametri relativi al funzionamento della turbina a gas T. La connessione può essere effettuata con cablaggio e con connettori di test.
La Figura 6 rappresenta, invece, una impostazione per testare il funzionamento di un pannello di controllo 2 dell’unità sul campo, precisamente dove sarà installata la turbina a gas T ed il pannello di controllo 2 dell’unità praticamente funzionerà. In questo caso, usualmente, un numero più basso di parametri sono soggetti al test, in modo che un corrispondente numero inferiore di test vengono eseguiti dall’apparecchio di test 3, per effetto delle possibilità di connessione molto più complicate. In pratica, in questo caso, considerando che nel campo tutte le strutture sono installate, usualmente soltanto con esclusione della turbina a gas T, le condizioni per le connessioni sono usualmente più complicate e molto meno confortevoli. Perciò, in pratica vengono usualmente eseguiti un numero di test dell’ordine di 100.
A titolo di esempio, la Figura 7 illustra ciò che è rappresentato sul monitor dell’interfaccia 5 fra macchina ed utilizzatore mentre i segnali di test vengono applicati oppure essa è in uso mentre la turbina a gas T funziona. In particolare, la figura illustra schematicamente la turbina a gas ed i valori in tempo reale di diversi parametri. Come si può facilmente verificare, l’utilizzatore può immediatamente verificare il valore di un qualsiasi parametro con la visualizzazione sinottica di cui sopra oppure per comprendere con un semplice sguardo se la turbina a gas T stia appropriatamente funzionando. Nel caso in cui il pannello di controllo 2 dell’unità non funzioni appropriatamente, i valori riportati nel monitor dell’interfaccia uomo macchina 5 non presenterebbero i valori effettivi dei parametri e l’utilizzatore non potrebbe avere la corretta rappresentazione del funzionamento della turbina a gas T. Ciò implica un possibile rischio anche in termini di sicurezza. Pertanto, l’appropriato funzionamento del pannello di controllo 2 dell’unità è fondamentale e la possibilità di testare la corretta risposta del pannello di controllo 2 dell’unità ai segnali possibilmente ricevuti dalla turbina a gas T automaticamente ed in maniera rapida potrebbero significare un risparmio di tempo ed anche di risorse finanziarie.
Con riferimento ora alla Figura 8, è illustrato il grafico di flusso del metodo di test 7, per testare il funzionamento di un pannello di controllo 2 dell’unità tramite l’apparecchio di test 3.
In particolare, nell’operazione 71 viene eseguito l’allineamento fra l’apparecchio di test 3 e la base di dati di ingegneria 6 per l’aggiornamento dei dati di ingegneria all’ultima emissione della lista dei segnali. In particolare, in questa operazione di allineamento 71, tutti i dati di progettazione di ingegneria sono caricati nella base di dati 6 perché essi vengano scaricati nell’interfaccia uomo macchina 5 oppure siano disponibili all’accesso attraverso di essa. In questa maniera, tutti gli intervalli associati a tutti i segnali che il pannello di controllo 2 dell’unità potrebbe ricevere sono ora disponibili nell’apparecchio di test 3, per cui è possibile eseguire tutti i test programmati per verificare il corretto funzionamento del pannello di controllo 2 dell’unità.
In particolare, nell’operazione 71, il microprocessore nell’apparecchio di test 3 riceve, trasmette/riceve segnali leggibili da computer a/da un altro elaboratore del computer che è accoppiato alla base di dati 6, attraverso la porta di ingresso/uscita connessa al bus del modulo di controllo 31. I dati di progettazione di ingegneria sono quindi memorizzati nella memoria leggibile da computer dell’apparecchio di test 3, per generare il segnale di test.
Dopo questa operazione, vi è la connessione del cablaggio dell’apparecchio di test 3, come si può vedere nell’operazione 72.
Dopo che tutte le connessioni sono state eseguite ed i dati di progettazione di ingegneria sono stati caricati nella base di dati 6 (in modo da essere disponibili nel sistema di test 1 ed in particolare nell’apparecchio di test 3 per testare il funzionamento di una specifica turbina a gas T, a cui il pannello di controllo 2 dell’unità è progettato per essere connesso e per ricevere i segnali dei dati), possono iniziare le effettive operazioni di test.
Seguendo il metodo rappresentato nel grafico di flusso 7, test di iniezione di difetti vengono eseguiti per verificare l’hardware 21 del pannello di controllo 2 dell’unità. In questa operazione 73, l’hardware 32 di iniezione di difetti dell’apparecchio di test 3, che comprende, come sopra menzionato, diversi relè ed interruttori appropriatamente connessi e che possono essere fatti funzionare (aperti oppure chiusi) per simulare rumore nelle connessioni, permettono di verificare se il pannello di controllo 2 dell’unità sia in grado di rivelare un qualsiasi possibile difetto dei sensori oppure dei rivelatori oppure degli attuatori a cui la turbina a gas T potrebbe essere soggetta. Dopo un qualsiasi test, come si può vedere nell’operazione 74, l’operatore deve confermare il corretto comportamento del pannello di controllo 2 dell’unità. Soltanto allora è consentito il passaggio al successivo segnale di test fino al termine della lista dei segnali (operazione 75).
Dopo che tutti i test dei difetti sono stati eseguiti, iniziano i test dei segnali per un qualsiasi singolo parametro. In particolare, con riferimento all’operazione 76 del metodo rappresentato nel grafico di flusso 7 illustrato nella Figura 8, vi è una iniezione di segnali per la verifica a ciclo funzionale. In questo caso, per ciascun parametro che deve essere ricevuto dal pannello di controllo 2 dell’unità dalla turbina a gas T, viene testato se detto pannello di controllo 2 dell’unità sia capace di ricevere e di elaborare correttamente un qualsiasi possibile valore del parametro attraverso il suo intero intervallo di funzionamento.
Per esempio, si considera il funzionamento di un trasformatore differenziale variabile lineare, a cui viene anche fatto riferimento come attuatore LVDT, che è un attuatore magnetico-meccanico, tipicamente installato in una turbina a gas T. Un attuatore LVDT in pratica è un autotrasformatore avente un avvolgimento primario, un avvolgimento secondario ed un nucleo mobile, che può traslare lungo un percorso rettilineo, in dipendenza dal campo magnetico generato dagli avvolgimenti. Questo tipo di attuatore opera con una tensione di alimentazione di 7 V AC e 3 kHz. Prendendo la tensione ai terminali dell’avvolgimento secondario, che può essere usualmente variabile fra 0,7 V e 3,5 V in dipendenza dalla posizione del nucleo mobile, è possibile rivelare la posizione del nucleo mobile nel traferro di aria. Perciò, il summenzionato possibile intervallo di valori fra 0,7 e 3,5 V viene iniettato dall’apparecchio di test 3 nella connessione del pannello di controllo 2 dell’unità, a cui l’attuatore LVDT della turbina a gas T sarà connesso durante il funzionamento dopo la installazione effettiva del pannello di controllo 2 dell’unità. In particolare, l’apparecchio di test 3 inietta tre segnali, al 25%, al 50% ed al 75% del previsto intervallo di valori, precisamente a 1,4 V, 2,1 V e 2,8 V. Analoghi test vengono eseguiti per verificare il funzionamento per esempio dei sensori di temperatura, dei sensori di pressione, delle operazioni della termocoppia, etc.
Dopo la conferma da parte dell’operatore del corretto comportamento del pannello di controllo 2 dell’unità (operazione 77), precisamente se la risposta del pannello di controllo 2 dell’unità al segnale iniettato è come prevista, è possibile passare al successivo segnale di test fino al termine della lista dei segnali (operazione 78).
Mentre il metodo 7 come illustrato nel grafico di flusso della Figura 8 provvede a che vengano eseguite le operazioni di verifica dei difetti prima delle iniezioni dei segnali, deve essere considerato che dette operazioni possono essere eseguite in un ordine diverso oppure, come ulteriore alternativa, in certe forme di realizzazione, le verifiche dei difetti e la successiva iniezione dei segnali possono essere eseguite per un parametro specifico oppure per una specifica connessione prima di ripetere la stessa verifica e la stessa iniezione di segnalazione per un successivo parametro.
Mentre gli aspetti dell’invenzione sono stati descritti in termini di varie specifiche forme di realizzazione, sarà evidente a coloro che hanno ordinaria esperienza nel settore che molte modificazioni, cambiamenti ed omissioni sono possibili senza deviare dallo spirito e dall’ambito delle rivendicazioni. In aggiunta, a meno che non sia diversamente specificato in questo contesto, l’ordine ovvero la sequenza delle operazioni del procedimento ovvero del metodo possono essere fatti variare oppure ridisposti in accordo con altre forme di realizzazione.
Per esempio, mentre, nelle forme di realizzazione sopra illustrate, è stato descritto un apparecchio di test che è indirizzato alla verifica del corretto funzionamento di un pannello di controllo dell’unità destinato ad essere connesso ad una turbina a gas, coloro che sono esperti nel ramo comprenderanno che l’apparecchio di test può essere usato per testare diversi pannelli di controllo dell’unità, in cui si può richiedere un controllo di un gran numero di parametri e di attuatori.
È stato fatto riferimento in dettaglio alle forme di realizzazione della divulgazione, uno oppure più esempi delle quali sono illustrati nei disegni. Ciascun esempio è fornito a titolo di spiegazione della divulgazione, non di limitazione della divulgazione. In pratica, sarà evidente a coloro che sono esperti nel ramo che varie modificazioni e varianti possono essere apportate nella presente divulgazione senza deviare dall’ambito oppure dallo spirito della divulgazione. Il riferimento in tutta la descrizione a “una forma di realizzazione” oppure a “una forma di esecuzione” oppure “certe forme di realizzazione” significa che la particolare caratteristica, struttura oppure elemento distintivo descritto con riferimento ad una forma di realizzazione è incluso in almeno una forma di realizzazione della materia illustrata. Perciò, l’inserimento della frase “in una forma di realizzazione” oppure “in una forma di esecuzione” oppure “in certe forme di realizzazione” in vari posti in tutta la descrizione non necessariamente si riferisce alla stessa forma di realizzazione. Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture oppure elementi distintivi possono essere combinati in qualsiasi maniera conveniente in una oppure più forme di realizzazione.
Varie forme di realizzazione ed aspetti inventivi dell’invenzione sono esposti nei seguenti paragrafi, che, a meno che non sia diversamente notato in questo contesto, possono essere combinati in una qualsiasi conveniente combinazione.
L’argomento illustrato in questo contesto è un sistema di test, comprendente: un pannello di controllo di unità, configurato in modo da essere connesso ad una turbomacchina, la turbomacchina essendo equipaggiata con una pluralità di sensori, rivelatori e/o attuatori, in cui il pannello di controllo dell’unità è configurato in modo da ricevere una pluralità di segnali elettrici e elaborare i segnali ricevuti, una interfaccia elettrica, connessa al pannello di controllo dell’unità, ed un apparecchio di test connesso in modo rimovibile al pannello di controllo dell’unità tramite l’interfaccia elettrica, in cui l’apparecchio di test è configurato in modo da generare ed iniettare una pluralità di segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina ed in cui i segnali di test sono iniettati nel pannello di controllo dell’unità attraverso l’interfaccia elettrica.
Sotto un aspetto, in questo contesto è dimostrato che l’apparecchio può comprendere un modulo di controllo; un modulo di iniezione di difetti, connesso al modulo di controllo, configurato in modo da generare i segnali di test di difetti per simulare possibili malfunzionamenti dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina; ed un modulo generatore di segnali, connesso al modulo di controllo, capace di generare segnali di test di funzionamento per simulare i possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina; in cui il modulo di controllo può essere configurato in modo da selezionare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina che debbono essere generati dal modulo di iniezione di difetti e dal modulo generatore di segnali.
Sotto un ulteriore aspetto, il modulo di iniezione di difetti può comprendere relè e/o interruttori per simulare segnali di test di difetti comprendenti un corto circuito, un circuito aperto oppure rumore.
Sotto un aspetto, in questo contesto è illustrato che il modulo generatore di segnali può essere configurato in modo da generare segnali di tensione e di corrente per generare i segnali di test di funzionamento per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina, in cui i segnali di tensione e di corrente per generare i segnali di test di funzionamento sono valori scelti negli intervalli di funzionamento della turbomacchina.
L’interfaccia elettrica può essere realizzata con un cablaggio e con connettori di derivazione aeronautica.
Sotto un ulteriore aspetto, l’apparecchio di test può comprendere una interfaccia uomo macchina connessa al pannello di controllo dell’unità e configurata in modo da essere connessa all’apparecchio di test, configurata in modo da mostrare i valori dei segnali di test elaborati dal pannello di controllo dell’unità, in cui l’interfaccia uomo macchina comprende almeno un visore ed una tastiera e/o uno schermo tattile.
Sotto un altro aspetto, l’interfaccia uomo macchina può comprendere almeno un terminale fornito di un computer e di un monitor, in cui l’interfaccia uomo macchina è configurata in modo da mostrare, durante le operazioni di test, una grafica sinottica per mostrare i valori dei segnali di test così come elaborati dal pannello di controllo dell’unità.
In accordo con un altro aspetto, il sistema di test può comprendere una base di dati operativamente connessa all’apparecchio di test, in cui la base di dati contiene dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina, a cui è destinato ad essere connesso il pannello di controllo dell’unità durante l’uso ed in cui l’apparecchio di test è configurato in modo da generare ed iniettare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina sulla base dei dati di progettazione di ingegneria contenuti nella base di dati.
Inoltre, la turbomacchina può essere una turbina a gas.
Sotto un altro aspetto, in questo contesto è illustrato che i sensori possono comprendere termometri, sonde di velocità, trasmettitori di pressione dinamica e di pressione dei sensori e/o i rivelatori comprendono segnali digitali HW, rivelatori di fiamma, accelerometri, approssimatori di accelerometri; e/o gli attuatori comprendono servo valvole, attuatori di valvole a motore, trasmettitori di posizione LVDT, rivelatori di chip.
L’argomento illustrato in questo contesto comprende anche un apparecchio di test per testare il funzionamento di un pannello di controllo dell’unità destinato ad essere connesso ad una turbomacchina avente una pluralità di sensori, rivelatori e/o attuatori, comprendente: un alloggiamento ed un modulo di controllo alloggiato nell’alloggiamento, comprendente: un pannello circuitale, avente su di esso un bus; un elaboratore accoppiato al bus; una memoria leggibile da computer accoppiata al bus per memorizzare dati; ed una porta di ingresso/uscita configurata in modo da essere connessa all’interfaccia elettrica del pannello di controllo dell’unità; in cui la memoria leggibile da computer memorizza il codice leggibile da computer che, quando il microprocessore accede ad esso, provoca il fatto che il microprocessore generi una pluralità di segnali di test, per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina.
Il modulo di controllo può comprendere una porta di ingresso/uscita connessa al bus, configurata in modo da connettersi ad una interfaccia uomo macchina, in cui il funzionamento del microprocessore dell’apparecchio di test può essere controllato dall’interfaccia uomo macchina.
Sotto una spetto, in questo contesto è illustrato che l’apparecchio di test può comprendere: un modulo di iniezione di difetti, connesso al modulo di controllo, configurato in modo da generare i segnali di test per simulare possibili malfunzionamenti dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina; ed un modulo generatore di segnali, connesso al modulo di controllo, capace di generare i segnali per simulare i possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina che debbono essere iniettati nel pannello di controllo dell’unità; in cui il microprocessore del modulo di controllo è configurato in modo da selezionare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina che debbono essere generati dal modulo di iniezione di difetti e dal modulo generatore di segnali.
Il microprocessore del modulo di controllo può comprendere un controllore programmabile, quale un PLC oppure simili, programmabile con un codice di applicazione ed un bus di I/O e di comunicazione, per generare e trasmettere i comandi al modulo di iniezione di difetti ed al modulo generatore di segnali, perché essi generino i segnali di test.
Sotto un ulteriore aspetto, il modulo di iniezione di difetti può comprendere dei relè oppure degli interruttori, per simulare un corto circuito, un circuito aperto oppure del rumore.
Sotto un altro aspetto, in questo contesto è illustrato che il modulo generatore di segnali può essere configurato in modo da generare segnali di tensione e di corrente per generare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina.
Il modulo di iniezione di difetti ed il modulo generatore di segnali possono essere moduli digitali virtuali, selezionabili dal modulo di controllo.
L’argomento illustrato in questo contesto è anche un metodo per testare il funzionamento di un pannello di controllo dell’unità destinato ad essere connesso ad una turbomacchina equipaggiata con una pluralità di sensori, di rivelatori e/o di attuatori, in cui il pannello di controllo dell’unità comprende un hardware operante tramite un modulo software ed in cui il pannello di controllo dell’unità è configurato in modo da ricevere una pluralità di segnali elettrici ed elaborare i segnali ricevuti perché essi siano rappresentati su un visore che deve essere controllato, in cui il metodo comprende le seguenti operazioni: A. ricevere i dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina a cui è destinato che debba essere connesso il pannello di controllo dell’unità in uso; B. ricevere gli ingressi da un operatore attraverso una interfaccia uomo macchina; C. generare, sulla base degli ingressi ricevuti nell’operazione B, uno oppure più segnali di test di iniezione di difetti per rivelare un qualsiasi possibile difetto di uno oppure più dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina a cui essi potrebbero essere soggetti, in modo da consentire la verifica del comportamento del modulo hardware e del modulo software del pannello di controllo dell’unità; e D. generare, sulla base degli ingressi ricevuti nell’operazione B, uno oppure più segnali di test di funzionamento per rivelare il corretto comportamento degli uno oppure più dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina a cui essi potrebbero essere soggetti, in modo da consentire di verificare il comportamento del modulo hardware e del modulo software del pannello di controllo dell’unità; E. trasmettere gli uno oppure più segnali di test di iniezione di difetti generati nell’operazione C e gli uno oppure più segnali di test di funzionamento generati nell’operazione D all’hardware del pannello di controllo dell’unità; F. ricevere i segnali elettrici come elaborati dal pannello di controllo dell’unità; e G. trasmettere i valori dei segnali di test elaborati dal pannello di controllo dell’unità, in modo che essi siano rappresentati dall’interfaccia uomo macchina.
L’argomento illustrato in questo contesto è anche un supporto leggibile da computer comprendente istruzioni che, quando eseguite da un elaboratore del computer operano in modo che l’elaboratore del computer esegua le operazioni del metodo precedentemente illustrato.
L’argomento illustrato in questo contesto è inoltre un programma per computer comprendente istruzioni che, quando eseguite da un elaboratore del computer, provocano il fatto che l’elaboratore del computer esegua le operazioni del procedimento sopra illustrato.
Quando vengono introdotti degli elementi di varie forme di realizzazione, si intende che gli articoli “un”, “uno”, “il” e “detto” significano che vi sono uno oppure più degli elementi. I termini “comprendente”, “includente” e “avente” sono da intendere come inclusivi e significano che vi possono essere ulteriori elementi diversi dagli elementi elencati.

Claims (20)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di test (1), comprendente: un pannello di controllo (2) dell’unità, configurato in modo da essere connesso ad una turbomacchina (T), la turbomacchina essendo equipaggiata con una pluralità di sensori, di rivelatori e/o di attuatori, in cui il pannello di controllo (2) dell’unità è configurato in modo da ricevere una pluralità di segnali elettrici ed elaborare i segnali ricevuti, una interfaccia elettrica (4), connessa al pannello di controllo (2) dell’unità, e un apparecchio di test (3), connesso in modo rimovibile al pannello di controllo (2) dell’unità per mezzo dell’interfaccia elettrica (4), in cui l’apparecchio di test (3) è configurato in modo da generare ed iniettare una pluralità di segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T), e in cui i segnali di test sono iniettati nel pannello di controllo (2) dell’unità attraverso l’interfaccia elettrica (4).
  2. 2. Sistema di test (1) secondo la rivendicazione 1, in cui l’apparecchio di test (3) comprende: un modulo di controllo (31); un modulo (32) di iniezione di difetti, connesso al modulo di controllo (31), configurato in modo da generare i segnali di test di difetti per simulare possibili malfunzionamenti dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T); e un modulo (33) generatore di segnali, connesso al modulo di controllo (31), capace di generare segnali di test di funzionamento per simulare i possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T); in cui il modulo di controllo (31) è configurato in modo da selezionare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T) che debbono essere generati dal modulo (32) di iniezione di difetti e dal modulo (33) generatore di segnali.
  3. 3. Sistema di test (1) secondo la rivendicazione 2, in cui il modulo (32) di iniezione di difetti comprende relè e/o interruttori, per simulare i segnali di test di difetti che comprendono un corto circuito, un circuito aperto oppure del rumore.
  4. 4. Sistema di test (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 oppure 3, in cui il modulo (33) generatore di segnali è configurato in modo da generare segnali di tensione e di corrente per generare i segnali di test di funzionamento per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T), in cui i segnali di tensione e di corrente per generare i segnali di test di funzionamento sono valori scelti dagli intervalli di funzionamento della turbomacchina (T).
  5. 5. Sistema di test (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’interfaccia elettrica (4) è realizzata con un cablaggio e con connettori di derivazione aeronautica.
  6. 6. Sistema di test (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una interfaccia uomo macchina (5), connessa al pannello di controllo (2) dell’unità e configurata in modo da essere connessa all’apparecchio di test (3), configurata in modo da mostrare i valori dei segnali di test elaborati dal pannello di controllo (2) dell’unità, in cui l’interfaccia uomo macchina (5) comprende almeno un visore ed una tastiera e/o uno schermo tattile.
  7. 7. Sistema di test (1) secondo la rivendicazione 6, in cui l’interfaccia uomo macchina (5) comprende almeno un terminale fornito di un computer e di un monitor, in cui l’interfaccia uomo macchina (5) è configurata in modo da mostrare, durante le operazioni di test, una grafica sinottica per mostrare i valori dei segnali di test così come elaborati dal pannello di controllo (2) dell’unità.
  8. 8. Sistema di test (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una base di dati (6) operativamente connessa all’apparecchio di test (3), in cui la base di dati (6) contiene dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina (T), a cui si intende debba essere connesso il pannello di controllo (2) dell’unità durante l’uso, e in cui l’apparecchio di test (3) è configurato in modo da generare ed iniettare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T) sulla base dei dati di progettazione di ingegneria contenuti nella base di dati (6).
  9. 9. Sistema di test (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la turbomacchina (T) è una turbina a gas (T).
  10. 10. Sistema di test (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui: i sensori comprendono termometri, una sonda di velocità, una pressione dinamica, trasmettitori di pressione dei sensori; e/o i rivelatori comprendono segnali digitali HW, rivelatori di fiamma, accelerometri, approssimatori di accelerometri; e/o gli attuatori comprendono servo valvole, attuatori valvolari motorizzati, trasmettitori di posizione LVDT, rivelatori di chip.
  11. 11. Apparecchio di test (3) per testare il funzionamento di un pannello di controllo (2) dell’unità destinato ad essere connesso al una turbomacchina (T) avente una pluralità di sensori, di rivelatori e/o di attuatori, comprendente: un alloggiamento; e un modulo di controllo (31) alloggiato nell’alloggiamento, comprendente: un pannello circuitale avente su di esso un bus; un elaboratore accoppiato al bus; una memoria leggibile da computer accoppiata al bus per memorizzare dati; e una porta di ingresso/uscita configurata in modo da essere connessa all’interfaccia elettrica del pannello di controllo (2) dell’unità; in cui la memoria leggibile da computer memorizza il codice leggibile da computer che, quando il microprocessore accede ad esso, provoca il fatto che il microprocessore generi una pluralità di segnali di test, per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T).
  12. 12. Apparecchio di test (3) secondo la rivendicazione 11, in cui il modulo di controllo (31) comprende una porta di ingresso/uscita connessa al bus, configurata in modo da essere connessa ad una interfaccia uomo macchina (5), in cui il funzionamento del microprocessore dell’apparecchio di test (3)può essere controllato attraverso l’interfaccia uomo macchina (5).
  13. 13. Apparecchio di test (3) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11 oppure 12, comprendente: un modulo (32) di iniezione di difetti, connesso al modulo di controllo (31), configurato in modo da generare i segnali di test per simulare possibili malfunzionamenti dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T); e un modulo (33) generatore di segnali, connesso al modulo di controllo (31), capace di generare i segnali per simulare i possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T), che debbono essere iniettati nel pannello (2) di controllo dell’unità; in cui il microprocessore del modulo di controllo (31) è configurato in modo da selezionare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T) che debbono essere generati dal modulo (32) di iniezione di difetti e dal modulo generatore di segnali (33).
  14. 14. Apparecchio di test (3) secondo la rivendicazione 13, in cui il microprocessore del modulo di controllo (31) comprende un controllore programmabile, quale un PLC oppure simili, programmabile con un codice di applicazione (311), ed un bus di I/O e di comunicazione, per generare e trasmettere i comandi al modulo (32) di iniezione di difetti ed al modulo (33) generatore di segnali, perché essi generino i segnali di test.
  15. 15. Apparecchio di test (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 oppure 14, in cui il modulo (32) di iniezione di difetti comprende relè oppure interruttori, per simulare un corto circuito, un circuito aperto oppure rumore.
  16. 16. Apparecchio di test (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13-15, in cui il modulo (33) generatore di segnali è configurato in modo da generare segnali di tensione e di corrente per generare i segnali di test per simulare possibili stati di funzionamento dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T).
  17. 17. Apparecchio di test (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13-16, in cui il modulo (32) di iniezione di difetti ed il modulo (33) generatore di segnali sono moduli digitali virtuali, selezionabili dal modulo di controllo (31).
  18. 18. Procedimento per testare il funzionamento di un pannello (2) di controllo dell’unità destinato ad essere connesso ad una turbomacchina (T) equipaggiata con una pluralità di sensori, di rivelatori e/o di attuatori, in cui il pannello (2) di controllo dell’unità comprende un hardware (21) che opera per mezzo di un modulo software (22) ed in cui il pannello (2) di controllo dell’unità è configurato in modo da ricevere una pluralità di segnali elettrici e da elaborare i segnali ricevuti perché essi siano rappresentati su un visore che deve essere controllato, in cui il procedimento comprende le seguenti operazioni: A. ricevere (71) i dati di progettazione di ingegneria della turbomacchina (T) a cui si intende debba essere connesso durante l’uso il pannello (2) di controllo dell’unità; B. ricevere gli ingressi da un operatore attraverso una interfaccia uomo macchina (5); C. generare, sulla base degli ingressi ricevuti nell’operazione B, uno oppure più segnali di test di iniezione di difetti (73) per rivelare un qualsiasi possibile difetto in uno oppure più dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T) a cui essi potrebbero essere soggetti, in modo da consentire di verificare (74) il comportamento dell’hardware (21) e del modulo software (22) del pannello (2) di controllo dell’unità; D. generare, sulla base degli ingressi ricevuti nell’operazione B, uno oppure più segnali di test di funzionamento (76) per rivelare il comportamento corretto degli uno oppure più dei sensori, dei rivelatori e/o degli attuatori della turbomacchina (T) che potrebbero essere soggetti ad essi, in modo da consentire di verificare (77) il comportamento dell’hardware (21) e del modulo software (22) del pannello di controllo (2) dell’unità; E. trasmettere gli uno oppure più segnali di test di iniezione di difetti (73) generati nell’operazione C e gli uno oppure più segnali di test di funzionamento (76) generati nell’operazione D all’hardware (21) del pannello di controllo (2) dell’unità; F. ricevere i segnali elettrici come elaborati dal pannello di controllo (2) dell’unità; e G. trasmettere i valori dei segnali di test elaborati dal pannello di controllo (2) dell’unità, in modo che essi siano rappresentati dall’interfaccia uomo macchina (5).
  19. 19. Supporto leggibile da computer comprendente istruzioni che, quando eseguite da un elaboratore del computer provocano la esecuzione delle operazioni del metodo della rivendicazione 18 tramite l’elaboratore del computer.
  20. 20. Programma per computer comprendente istruzioni che, quando eseguite da un elaboratore del computer, operano in modo che l’elaboratore del computer esegua le operazioni del procedimento della rivendicazione 18.
IT102019000016199A 2019-09-12 2019-09-12 Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine. IT201900016199A1 (it)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102019000016199A IT201900016199A1 (it) 2019-09-12 2019-09-12 Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102019000016199A IT201900016199A1 (it) 2019-09-12 2019-09-12 Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT201900016199A1 true IT201900016199A1 (it) 2021-03-12

Family

ID=69173322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102019000016199A IT201900016199A1 (it) 2019-09-12 2019-09-12 Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine.

Country Status (1)

Country Link
IT (1) IT201900016199A1 (it)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070100478A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Marine Cybernetics As Method and system for testing a control system for a marine petroleum process plant
US20080168092A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 General Electric Company Systems and methods for turbine control simulation
US20100250220A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Gm Global Technology Operations, Inc. System and apparatus for managing test procedures within a hardware-in-the-loop simulation system
CN107562969A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机控制系统软件的集成方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070100478A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Marine Cybernetics As Method and system for testing a control system for a marine petroleum process plant
US20080168092A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 General Electric Company Systems and methods for turbine control simulation
US20100250220A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Gm Global Technology Operations, Inc. System and apparatus for managing test procedures within a hardware-in-the-loop simulation system
CN107562969A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机控制系统软件的集成方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2789811C (en) Test installation for testing control programs for a robot installation
EP2113898A1 (en) Training simulators for engineering projects
US20110264396A1 (en) Electrical circuit with physical layer diagnostics system
CN109324601A (zh) 基于硬件在环的机器人控制器或控制系统的测试平台
EP3100125B1 (en) System and method for verifying the configuration and installation of a monitoring and protection system
CN104656718B (zh) 一种光纤传感系统环境适应性试验方法
KR101865666B1 (ko) 원자로노심보호계통 소프트웨어 검증용 시뮬레이션 장치 및 시스템
CA2917240C (en) Programmable actuator simulation card
EP3376313B1 (en) Real-time gas turbine simulation system and execution method thereof
CN106640229B (zh) 对核电厂半速汽轮机保护系统进行调试的系统及方法
CN106199258A (zh) 一种微机继电保护自动测试系统
US9618933B2 (en) System and method for verifying the configuration and installation of a monitoring and protection system
IT201900016199A1 (it) Metodo e sistema di test per test a ciclo di I/O per turbomacchine.
KR102404852B1 (ko) 원자력 발전소에 사용되는 공기 구동 밸브의 품질 검증방법에 대한 온라인 시스템
JP2015219033A (ja) 制御棒操作監視システムおよび制御棒個別制御部ならびに制御棒操作監視システムの試験方法
KR20090021999A (ko) 플랜트 제어 장치 시뮬레이션 시스템
CN114692388A (zh) 火力发电厂仿真系统、方法、装置及存储介质
Khan et al. Testing and validation of safety logic in the virtual environment
CN2741037Y (zh) 有害气体监控仪表检验仓
CN111044826A (zh) 检测方法及检测系统
CN112462729B (zh) 用于保护监测系统的影子功能
KR20130094014A (ko) 버츄얼 발전기와 전력계통을 이용한 원자력발전소 주발전기 디지털 여자시스템 성능 시험 장치 및 그 방법
Green et al. How to design, verify and validate emergency shutdown systems
Tikkala et al. Test Case Selection Procedure for Simulation-Assisted Automation Testing
Manyari-Rivera et al. Integrated fault diagnosis based on Petri net models