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La manutenzione va in funivia
Articolo tratto da "Automazione e Strumentazione", numero 1 - Gennaio 2003

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Articolo

Automa, azienda di primo piano nel settore dell'automazione industriale, propone MainteX, il software di manutenzione ideato per gestire in modo efficiente ed efficace una funzione che è divenuta sempre più importante non solo nel settore dell'industria classica, ma anche in quello dei servizi, delle opere pubbliche e del territorio. Adottato per la funivia di Malcesine da ASIRobicon S.p.A., responsabile della parte di automazione elettrica ed elettronica, questo innovativo sistema di manutenzione è in grado sia di gestire i guasti ed i malfunzionamenti al loro insorgere sia, soprattutto, di assicurare la continua disponibilità degli impianti.

A cura di Claudio Brocca ed Elena Bertillo

La funivia a due tronchi, realizzata per l'Azienda Trasporti Funicolari Malcesine-Monte Baldo S.p.A. (i cui azionisti sono la Provincia di Verona, il Comune di Malcesine e la Camera di Commercio I.A.A. di Verona), collega Malcesine a San Michele e quindi al Monte Baldo ed è un rifacimento integrale di una linea preesistente del 1962.
L'impianto ha un utilizzo per lo più estivo, dato che rappresenta la via di accesso più veloce al comprensorio da dove è possibile ammirare una particolare vista panoramica sul Lago di Garda e dintorni. Il Monte Baldo, infatti, è famoso non solo per le numerose specie arboree, ma anche per la grande varietà di paesaggi: in pochi metri di dislivello si passa da una vegetazione di tipo mediterraneo ad una alpina. La zona di arrivo della funivia, inoltre, è punto di partenza di una serie di sentieri che percorrono la dorsale del monte fino a raggiungere i 2.200 Mt. di altezza.
Aperto al pubblico nel luglio 2002, il nuovo impianto presenta un grado di innovazione tale da essere considerato un punto di riferimento in fatto di soluzioni avanzate, sia per la parte meccanica (sviluppata da Hölzl Costruzioni Funivie S.r.l., oggi Doppelmayr Italia), sia per quella architetturale (realizzata dallo Studio Progetti di Genova), sia infine per l'automazione ed il controllo (messi in opera dalla ASIRobicon).
La caratteristica più evidente è costituita dalle due cabine rotanti del secondo tronco (quello che da San Michele porta sulla cima del Monte Baldo) che permettono ai turisti di ammirare, lungo l'itinerario di salita e discesa, l'intero panorama senza doversi spostare. Si tratta del quarto impianto al mondo di questo tipo ma è il primo a disporre di due cabine interamente in movimento: la rotazione attorno al corpo centrale fisso, infatti, comprende tutta la parte esterna dell'abitacolo (pavimento, pareti, porte e soffitto) e non solamente la rotazione del pavimento come nei casi precedenti.
Un altro aspetto innovativo è costituito dall'architettura che tiene conto delle esigenze paesaggistiche, inserendosi in modo ottimale nell'ambiente circostante grazie ad una forma ellittica e alle numerose vetrate che rendono meno pesanti ed opprimenti le costruzioni garantendo così un basso impatto ambientale. Le tre stazioni, inoltre, sono provviste di tutti i servizi necessari (bar, uffici informazioni, biglietteria, passaggi per carrozzelle, etc.) per soddisfare le differenti esigenze dei clienti.
Infine, le innumerevoli innovazioni tecnologiche offrono agli operatori gli strumenti per conoscere a fondo lo stato di tutti i sistemi elettrici e meccanici; in questo modo è possibile rilevare efficacemente e tempestivamente variazioni significative della funzionalità dell'impianto al fine di rendere continua nel tempo la disponibilità del sistema (continuità di esercizio) e, di conseguenza, la sicurezza complessiva. Il cuore della funivia è costituito dalla stazione intermedia di San Michele che funge da postazione motrice sia per il primo tronco (motrice a monte con tensione fune traente a valle), sia per il secondo (motrice a valle con tensione fune traente a monte): in questa posizione sono infatti ubicati gli argani, i motori elettrici, le sale quadri per gli azionamenti, le sale comando, i contrappesi delle funi traenti del secondo tronco ed i generatori.
Anche a livello funzionale quest'area rappresenta il punto di maggior rilievo e caratterizzazione, grazie all'inserimento delle due stazioni una nell'altra. Un largo corridoio rettilineo permette il passaggio dal primo al secondo tronco. Per i viaggiatori in discesa, invece, il cambio di linea avviene tramite percorsi laterali.

Le innovazioni tecnologiche
Le sofisticate tecnologie di automazione, per la costruzione e la gestione della funivia, sono state realizzate dagli specialisti della ASIRobicon BMB-ISE Automation Systems.
Per la prima volta una funivia è stata dotata di una rete di interconnessione (Ethernet TCP/IP e TCP/UDP) di tipo "switched LAN" che permette di comunicare e di tenere sotto controllo l'intero impianto. I due tronchi sono strutturati in segmenti indipendenti della stessa rete, ma collegati tra loro nel "locale casse" dove un PC, appositamente configurato e programmato, permette la supervisione contemporanea di entrambe le linee. PLC, programmatori di percorso, dispositivi di controllo e personal computer di supervisione convergono in rete su un unico "switched hub" che realizza, presso il "locale casse", il collegamento tra le reti dei due tronchi e con il PC centrale.

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Schema

PC di supervisione dell'impianto sono dotati di sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) per la gestione delle pagine video predisposte al controllo dell'impianto; l'integrazione tra il sistema di controllo e gli altri dispositivi presenti nella rete di comunicazione è stata conseguita mediante l'uso di driver basati su OPC (Ole for Process Control).
Il sistema HMI è strutturato, nel suo complesso, in una serie di moduli semplici ed efficienti che soddisfano completamente le esigenze degli operatori addetti alla supervisione. Tra le funzionalità tipiche del sistema particolare rilievo è stato dato: all'indicatore di percorso con animazione grafica (contenente le informazioni più significative per il macchinista, la posizione dei veicoli ed il profilo dell'impianto); agli interventi delle protezioni con first-out; allo stato e alla configurazione delle unità di controllo; ai sinottici animati di stazione con pop-up dell'efficienza dei controlli; all'help ed al manuale operatore on-line (con possibilità di scelta tra due lingue); al tracciamento della frenatura e alla visualizzazione strumentale con indicazione in real-time sia delle grandezze in campo (correnti, coppie, tensioni, velocità, etc.) sia degli anemometri con indicazione della direzione e della velocità del vento.
In più, il sistema di supervisione e controllo è stato opportunamente potenziato in modo da consentire:
  • la gestione della manutenzione, realizzata tramite il pacchetto MainteX di Automa, con possibilità di configurare le necessità dei singoli componenti dell'impianto elettromeccanico in base a distinte valutazioni
  • il coordinamento di tutte le attività, così come stabilito nel regolamento d'esercizio; lo SCADA, infatti, permette di guidare le operazioni attraverso pagine video e di abilitare le sequenze di verifica e di prova giornaliere fino ad ottenere il consenso al funzionamento dell'impianto
  • la produzione della reportistica, con possibilità di personalizzazione e stampa di tabulati giornalieri e periodici contenenti tutte le informazioni contenute nelle pagine video
  • il calcolo interattivo delle curve teoriche di velocità

Oltre al sistema HMI, è stato potenziato anche il modulo registratore di eventi (la cosiddetta Scatola Nera), che permette di effettuare automaticamente le registrazioni richieste mediante masterizzazione su supporto CD-R/RW, così da ampliare sia la gamma di informazioni registrate, sia dall'altra la "finestra" temporale contenuta all'interno di un unico supporto di memorizzazione.
Infine, grazie al nuovo servizio di diagnostica, è possibile controllare l'intero sistema (PLC e PC), attraverso i PC di impianto in modalità locale, via modem e linea telefonica in modalità remota.

Manutenzione predittiva
Un ruolo fondamentale per mantenere in stato ottimale l'impianto è riservato alla manutenzione che non deve essere solamente correttiva (riparazione di guasti e malfunzionamenti al loro insorgere), ma anche preventiva per assicurare la continua disponibilità degli impianti e per ridurre notevolmente i costi d'esercizio.
La prevenzione, soprattutto, risulta essere di vitale importanza per un impianto di tali dimensioni e complessità perché deve tener conto contemporaneamente della manutenzione ciclica (o periodica in base a cicli di utilizzo predeterminati); di quella su condizione (subordinata al raggiungimento di un valore limite impostato precedentemente) e della manutenzione predittiva (effettuata a seguito dell'individuazione e della misurazione di uno o più parametri e dell'estrapolazione degli stessi secondo modelli appropriati per calcolare il tempo residuo prima del guasto).
Nel caso specifico il mantenimento efficiente dell'impianto risulta strettamente correlato con la gestione dell'esercizio. Le scadenze di manutenzione dei vari componenti impiantistici, infatti, sono schedulate in:
  • ispezioni giornaliere
  • ispezioni settimanali o dopo 500 corse
  • ispezioni mensili o dopo 2.000 corse
  • ispezioni semestrali o dopo 5.000 corse
  • ispezioni annuali o dopo 10.000 corse
  • ispezioni quinquennali

Gestite e controllate grazie a MainteX, che la ASIRobicon ha efficientemente integrato nel sistema, tali scadenze sono legate: al tempo assoluto (gli interventi sono previsti entro un arco di tempo preciso anche se il componente non viene utilizzato); al tempo relativo di alimentazione (si pensi a componenti in pressione su circuito idraulico o in tensione su circuito elettrico); al tempo relativo di funzionamento (come nel caso di usura meccanica od elettrica) e ad eventi non temporali (quali conteggi su passaggi ai tornelli, numero di corse effettuate, etc.).

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Videata di MainteX

A seconda delle condizioni ambientali e dello stato dei singoli componenti, inoltre, potranno essere necessarie ispezioni ed interventi particolari. La raccolta dati è completamente automatica: i segnali, ricavati dal campo tramite interfaccia diretta con i PLC di controllo dell'automazione, vengono inviati al database della manutenzione dove sono elaborati per poter gestire, a seconda delle necessità, i vari componenti del sistema. Tuttavia è stata anche prevista la possibilità di intervento manuale da parte dell'operatore. Nell'eventualità che si verifichino malfunzionamenti al di fuori delle scadenze prefissate, infatti, vi è la possibilità, dopo aver preso gli opportuni provvedimenti indipendentemente dalle scadenze indicate, di perfezionare le tabelle di MainteX che potranno di volta in volta essere aggiornate e corrette. La classificazione dei componenti da manutenere è fatta secondo l'approccio top-down: a partire dalla definizione degli equipaggiamenti principali si è proceduto ad una progressiva suddivisione degli stessi fino ad arrivare all'individuazione dei singoli componenti elementari.
Gli equipaggiamenti principali predisposti alla manutenzione nell'impianto di Malcesine sono stati suddivisi nelle seguenti categorie: Funi, Stazione Motrice, Stazione Rinvio, Veicoli, Macchinari di linea.

Considerazioni conclusive
La manutenzione necessita di efficienza non solo tecnica, ma anche gestionale ed organizzativa al fine di conservare il patrimonio impiantistico, migliorare le prestazioni della funivia e dei servizi ad essa connessi, diminuire la probabilità di fermo e, di conseguenza, ridurre i costi.
Per far fronte a tali necessità ASIRobicon ha valutato che MainteX è il software di manutenzione che riesce a soddisfare le richieste di efficienza e di efficacia del cliente e che meglio si integra con le altre tecnologie utilizzate nella funivia.

MainteX
MainteX è il sistema di manutenzione adatto per gestire in modo efficace ed efficiente sia la manutenzione correttiva, sia, soprattutto, quella preventiva. Rivolto al manutentore, il software appoggia il proprio funzionamento su un database standard che è liberamente accessibile per lo sviluppo di moduli di integrazione.
L'accesso ai dati avviene tramite la tecnologia ADO di Microsoft, garantendo la compatibilità con tutti i database che la supportano. MainteX ha la capacità di gestire l'attività manutentiva dell'intero impianto in modo semplice, ma estremamente efficace. È lo stesso manutentore, infatti, che può direttamente programmare le attività di sua competenza, elaborare un piano teorico di manutenzione (pianificazione), redigere un documento consuntivo degli interventi programmati e straordinari, mantenere sotto controllo i costi e produrre uno storico delle informazioni relative agli interventi eseguiti. Organizzato in schede gestibili autonomamente è semplice da utilizzare, ma perfettamente in grado di soddisfare le esigenze degli operatori: riduzione dei fermi macchina; diminuzione dei costi di manutenzione; migliore organizzazione del lavoro; monitoraggio di tutte le apparecchiature; ottimizzazione delle scorte di magazzino; migliore controllo economico; garanzia per la sicurezza del personale e conservazione dello storico delle attività di manutenzione per ridurre nel futuro gli eventuali scostamenti di budget avvenuti nel passato. In più l'utilizzo del software è molto semplice e l'applicazione alle proprie esigenze risulta immediata.
MainteX viene fornito con una licenza d'uso relativa ad un singolo PC e include anche Dolphin, un prodotto software ideato da Automa, per favorire gli sviluppatori di applicazioni Windows del livello EPS (Enterprise Production System).

ASIRobicon
Nata dall'integrazione di Ansaldo Sistemi Industriali S.p.A. e Robicon, la ASIRobicon costituisce un'importante realtà leader nel mercato globale dell'industrial power control.
La divisione Automation è in grado di offrire soluzioni complete di automazione per svariati settori industriali, dalla metallurgia alla carta, dalla propulsione navale ai trasporti funiviari.
Attraverso l'unità BMB-ISE Automation Systems, con sede a Montebello in provincia di Vicenza, ASIRobicon è leader da oltre 30 anni nei sistemi elettrici per gli impianti a fune. Il Gruppo Impianti a Fune, sotto la direzione dell'Ing. Chierici, è in grado di fornire un servizio "chiavi in mano" per impianti elettrici di potenza e controllo adatti ad ogni tipo di sistema funiviario per il trasporto di persone o di merci; la lunga esperienza maturata spazia dagli impianti di risalita utilizzati in ambiente montano a quelli per trasporto urbano, per i quali l'azienda fornisce equipaggiamenti sia per funicolari classiche sia per sistemi innovativi.
Nello sviluppo di nuovo prodotti, come per l'impianto di Malcesine, il Gruppo può contare sulla collaborazione dell'area di Ricerca e Sviluppo, costituita da un team di progettisti coordinati dall'Ing. Brocca, in grado di fornire il supporto necessario nel campo della progettazione hardware e software per la realizzazione di prodotti tecnologicamente avanzati.
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