Ferrovie all’avanguardia
Fondata nel 1968, la società Cometi di Sansepolcro (Arezzo) si è specializzata inizialmente nelle lavorazioni meccaniche conto terzi, soprattutto per il settore dell’edilizia.
Negli anni successivi, l’azienda è cresciuta e si è trasformata, senza tuttavia rinunciare alla sua natura di produttore di componenti e gruppi meccanici su commessa. Nei primi anni ’90, Cometi Mecnan è diventata fornitore ufficiale nel settore delle macchine ferroviarie verso RFI (allora FS) e nel settore delle infrastrutture verso la società Autostrade”.
Nuovi mezzi d’opera ferroviari all’avanguardia
Nel settore dei mezzi d’opera ferroviari, Cometi Mecnan è presente con la progettazione e produzione di macchinari per la costruzione e manutenzione di linee ferroviarie, mezzi d’opera per la costruzione e manutenzione di infrastrutture ferroviarie e tranviarie, carri merci e veicoli speciali.
Recentemente, l’azienda ha ricevuto un’importante commessa dalla società spagnola Adif (Administracion de Infrastructura Feroviaria, corrispondente alla nostra RFI – Rete Ferroviaria Italiana).“La commessa comprende due tipologie di macchine”, afferma Andrea Ronchi, Responsabile tecnico impianti presso Cometi Mecnan. “Le macchine del primo tipo, complessivamente 17 e denominate CMT300I-TG, sono destinate ai lavori in altezza sulla catenaria. Le macchine del secondo tipo, complessivamente 14 e denominate CMT160I-G, sono destinate invece ai lavori sui binari.
Il sistema di automazione
Phoenix Contact ha fornito i prodotti per la macchina più complessa chiamata CMT300I-TG.
Dal banco d’impostazione, l’operatore può scegliere se lavorare in zona centrale, in zona destra o in zona sinistra. “Nel campo ferroviario, a differenza, ad esempio, delle gru che sono montate su camion, è necessario fare attenzione alle zone destra e sinistra, per evitare di invadere l’interbinario”. Per agevolare gli operatori che lavorano su queste macchine, è prevista la possibilità di spostarsi a bassa velocità, inserendo la marcia lenta e trasmettendo via radio un comando alla cabina. Il comando viene ricevuto dal PLC di bordo, che può così gestire la direzione di traslazione avanti o indietro del carro. E questa è solo una delle numerosi funzioni svolte dal PLC, un ILC 350 ETH di Phoenix Contact, che è completato da un pannello operatore TP04M in collegamento Ethernet posto a metà carro per gestire e controllare le modalità di lavoro della macchina. L’architettura di controllo comprende anche due cassette remote - una nella zona del terrazzino e una nella zona della gru – che snelliscono il cablaggio degli elementi periferici e gestiscono tutti i segnali della macchina grazie al bus di campo Interbus. Il PLC gestisce anche i segnali di controllo elettronico della gru, i cui movimenti possono essere limitati in altezza per non superare una certa quota con il braccio gru, e per scambiare segnali di impostazione lavoro destro/sinistro, uso cesta o uso gancio gru, cambio portata della gru, ecc., tutto impostabile dalla cabina.
A sua volta, tutta la parte idrostatica di trasmissione del moto è gestita da una centralina dedicata della società che ha fornito anche le pompe ed i motori idraulici, collegata al PLC per ricevere i comandi di traslazione ed i comandi di inserimento/disinserimento del freno di stazionamento.
Il quadro di controllo
Il banco nella cabina utilizza una pulsantiera di comando di tipo elettromeccanico, ed un pannello operatore touch-screen. Nel quadro di controllo, situato in cabina, il PLC dialoga con la gru attraverso una scheda di controllo dedicata. Il terrazzino è invece completamente gestito dal PLC per quanto riguarda tutti i movimenti di traslazione e sollevamento, ottenuti tramite tre cilindri. Nel quadro di controllo in cabina, oltre al controllore ILC 350 ETH, sono presenti numerosi moduli di I/O della serie Inline di Phoenix Contact. In particolare, sono stati utilizzati circa 70 input e 100 output digitali tra la cabina e le cassette decentralizzate, portati su morsetti isolati, a diodo, equipotenziali, portafusibili, ecc.. “La macchina è infatti molto sezionata, impiegando circa 100 fusibili”, spiega Ronchi “Gli output digitali comandano tipicamente elettrovalvole o relé, mentre gli ingressi digitali gestiscono i pulsanti nella cabina, i selettori, i segnali provenienti dalla gru e dai sensori del terrazzino (finecorsa a leva e a schiacciare, proximity, ecc.)”. Per quanto riguarda gli I/O analogici, è presente un ingresso analogico a 0-10V per il segnale di velocità dei movimenti del terrazzino (in salita, in traslazione a destra, in traslazione a sinistra e in discesa). Altri due ingressi analogici a 0-10V permettono di gestire in doppia sicurezza il pantografo montato sopra la cabina e misurarne l’altezza tramite un potenziometro. Un’uscita analogica comanda la valvola proporzionale idraulica per i movimenti del terrazzino, mentre un’altra uscita analogica serve per dare un riferimento di alimentazione al sensore di altezza pantografo. A questi componenti si aggiunge una serie di relé di controllo e di potenza a due scambi per il massimo sfruttamento dello spazio disponibile. Per la programmazione del PLC sono stati utilizzati diversi linguaggi, sfruttando sia il linguaggio strutturato ST, che il linguaggio ladder del software di automazione PCWorX di Phoenix Contact, entrambi conformi agli standard IEC 31131-3. La supervisione sul pannello operatore TP04M è stata invece realizzata con il software Visu+ di Phoenix Contact, implementano la doppia lingua (italiano e spagnolo) all’interno dell’applicazione. Infine, il bus di campo Interbus trasporta tutti i segnali di gestione input/output delle due cassette decentralizzate, che possono in tal modo dialogare con il controllore ILC 350 ETH centrale. “Interbus ha il vantaggio sia di essere molto veloce e di avere un tempo di ciclo garantito, permettendo quindi sia di garantire il livello del terrazzino, sia di ridurre i cablaggi verso il quadro principale”, riferisce Ronchi. “Inoltre, Interbus ha il vantaggio, in caso di guasto, di aiutare a individuare molto più rapidamente il problema: facendo la diagnostica della rete, è già possibile vedere dove è localizzato il problema: se nella cassetta gru, nella cassetta terrazzino o in cabina”. Completa la dotazione fornita da Phoenix Contact un convertitore 24 VDC a 24 VDC.
I motivi della scelta
Alla scelta dei prodotti Phoenix Contact hanno contribuito le caratteristiche di elevata resistenza alle difficili condizioni ambientali dell’ambiente ferroviario, in particolare per quanto riguarda le vibrazioni e le condizioni meteorologiche. I morsetti a molla assicurano invece la massima resistenza alle vibrazioni, come è testimoniato dalla recente certificazione EN50155 ottenuta da Phoenix Contact: per l’applicazione dei suoi morsetti di I/O in ambito ferroviario, Phoenix Contact ha esteso il range di temperatura da –40 a +85°C, ben oltre i limiti normalmente richiesti. Sono stati utilizzati anche moduli di sicurezza di categoria 4 per gestire l’eventuale eccesso di inclinazione del terrazzino. Una scheda di rilevamento dell’inclinazione di un fornitore terzo, fornisce il segnale al PLC attraverso il modulo di sicurezza, permettendo così di bloccare il movimento di salita del terrazzino. La collaborazione con Phoenix Contact ha permesso a Cometi di compiere un importante passo avanti sul piano tecnologico.