Diagnosi Energetica Sistemi di misurazione

Acquisizione di segnali dal campo, accorgimenti e soluzioni

Quando si parla di monitoraggio e di analisi dei dati spesso tendiamo a sottovalutare uno degli aspetti più delicati, l’acquisizione dei segnali dal campo. Questo può penalizzare fortemente la qualità del dato e tutte le attività correlate (KPI, Ottimizzazioni dei processi, Calcolo del risparmio energetico, etc).

Ogni ambiente di lavoro ha dei bus di comunicazione preferenziali, se pensiamo alla Domotica, i più diffusi sono il KNX, il Bac-Net ed il Modbus, se pensiamo agli ambienti industriali, il monitoraggio sfrutta tipicamente il Modbus in RTU su seriale RS485 o in TCP/IP su rete Ethernet, scelte legate alla robustezza della RS485 e dalla possibilità di essere già connessi in una rete IP con il TCP.

Se abbiamo la fortuna di trovarci in un ambiente cablato e con la possibilità di appoggiarci a dei quadri esistenti, siamo nella condizione di poter scegliere tra tutte le opzioni possibili, quelle cablate (bus Seriale) o soluzioni Wireless (basate su diverse frequenze radio oppure sfruttando reti Wifi esistenti).

L’acquisizione di sensoristica cablata sfrutta dei moduli multi ingresso / multi uscite detto I/O (Input/Output) che permette di mettere a disposizione su un bus i segnali raccolti. Sono usate come “espansioni” per i PLC, gli HMI, i Datalogger ed i vari Controllori con funzionalità Master adibiti ad interrogare e raccogliere le informazioni. Nella scelta di tali moduli, Vi invitiamo caldamente ad utilizzare quelli che offrono un isolamento galvanico tra ingresso, uscite, alimentazione e porta seriale in modo da proteggersi da eventuali disturbi presenti nell’impianto. Se ci focalizziamo sulle attività di monitoraggio, il bus più diffuso è il Modbus RTU basato sulla porta seriale RS485, sono tre fili A, B e GROUND che permettono di coprire fino a 1200 metri e collegare in modalità entra-esci fino a 254 dispositivi, questo dal punto di vista teorico. In realtà collegare troppi dispositivi su una unica seriale rischia di rallentare molto la velocità di acquisizione e di attenuare il segnale, per ovviare a questa problematica e mettersi in una condizione di sicurezza consigliamo l’utilizzo di Ripetitori seriali isolati, che amplificano il segnale pulendolo da eventuali disturbi presenti.

Se invece parliamo di soluzioni Wireless, più pratiche perché eliminano i cablaggi, dobbiamo tenere in considerazione diversi fattori prima di scegliere la tecnologia più appropriata:

  • N° di sensori da acquisire
  • Distanza tra i sensori ed il Gateway
  • Se esiste la possibilità di alimentare i sensori in campo
  • Affidabilità nel tempo, indipendenza da variabili ambientali che possono limitarne il funzionamento, per esempio la durata delle batterie per soluzioni autoalimentate.

E’ in atto una vera e propria rivoluzione tecnologica sotto questo punto di vista, le soluzioni possibili sono molteplici, ultimamente si parla di EnOcean, ZigBee, LoRa, Sigfox etc, fra 12 mesi possiamo essere sicuri che ce ne saranno di nuovi, sempre più affidabili e performanti. Come in tutte le cose, non esiste la soluzione perfetta, sono sempre delle coperte corte, con pregi e limitazioni. Proprio per questo l’argomento presenta moltissime opzioni e variabili, per poter scegliere una soluzione piuttosto che un’altra, il nostro consiglio è quello di confrontarsi con degli esperti e valutare insieme a loro qual è la soluzione più idonea per la Vostra applicazione.