Collaudo Automatizzato di Quadri di Controllo per Grandi Unità di Trattamento Aria (UTA)

“Con SPOT abbiamo realizzato il primo prototipo funzionante in sole 4 settimane, completando la validazione in anticipo sulla tabella di marcia. Finalmente un sistema di collaudo che i tecnici usano senza scrivere una riga di codice.”

A. M.
Responsabile Qualità
SPOT ha automatizzato il collaudo di quadri elettrici UTA, creando da zero un sistema con oltre 140 step funzionali in sole 4 settimane. Utilizzando NI cDAQ + NI-9205 con connettore multipolare precablato, il sistema misura correnti 0-10V per diagnostica avanzata

Sfida

Il cliente, produttore di grandi Unità di Trattamento Aria (UTA) per applicazioni industriali e del terziario, necessitava di un sistema di collaudo completamente nuovo per i propri quadri di controllo. Il contesto era particolarmente critico: il sistema di test non esisteva ancora, e la richiesta era di verificare al 100% tutte le funzioni principali di ogni quadro prima della spedizione, senza disporre di un framework preesistente su cui appoggiarsi.

Le sfide principali includevano:

  • Urgenza — Progettazione, sviluppo e validazione di un sistema impossibili nei tempi richiesti.
  • Copertura funzionale completa — oltre 140 step di verifica funzionale da eseguire su ogni unità collaudata
  • Verifica connessioni e comunicazione PLC — ogni step richiedeva l’avvio di funzioni tramite PLC, l’attesa dei segnali di risposta e la valutazione automatica Pass/No Pass
  • Diagnostica avanzata sulle correnti — necessità di misurare le correnti assorbite dalle principali utenze del quadro (ventilatori, pompe, riscaldatori) per verificarne il corretto funzionamento oltre la semplice logica on/off
  • Nessun team di sviluppo software dedicato — il personale tecnico del cliente non disponeva di competenze avanzate di programmazione per creare un framework di test proprietario
  • Tracciabilità automatica dei dati — necessità di registrazione strutturata dei risultati, eliminando file manuali e fogli Excel

Obiettivi

Soluzione e implementazione

La Soluzione

ByteQX ha proposto SPOT (Sequence Plugin Optimized Test), il proprio test sequencer modulare basato su architettura plug-in. La piattaforma è stata affiancata da un sistema di acquisizione hardware basato sull’ecosistema NI CompactDAQ, integrando misure analogiche di corrente in tempo reale direttamente nel flusso delle sequenze di collaudo.

Il progetto si è articolato in due fasi principali:

  1. Sviluppo delle Azioni PlugIn — il team ByteQX ha sviluppato in LabVIEW le azioni PlugIn personalizzate utilizzando il project template SPOT: azioni per la comunicazione Modbus TCP/IP con il PLC, per la verifica dei collegamenti I/O, per l’acquisizione analogica da modulo NI-9205 e per la valutazione automatica dei criteri Pass/No Pass
  2. Composizione delle sequenze di collaudo — una volta disponibili le azioni, il cliente ha assemblato gli oltre 140 step di verifica direttamente nell’editor SPOT, senza scrivere codice e senza installare alcun ambiente di sviluppo aggiuntivo

Il Sistema di Misura Hardware

Un elemento chiave del progetto è stato il connettore multipolare personalizzato, progettato e precablato da ByteQX specificamente per il quadro UTA in collaudo. Il connettore consente al collaudatore di collegare in pochi secondi l’intera catena di misura al quadro, eliminando ogni operazione di cablaggio manuale durante il test.

Le sonde, distribuite nei punti di misura critici all’interno del quadro, sono trasduttori di corrente con uscita in tensione 0–10 V proporzionale alla corrente assorbita da ciascuna utenza. I segnali vengono acquisiti dal modulo NI-9205 montato su chassis NI cDAQ a 1 slot:

  • Il modulo NI-9205 offre fino a 32 canali analogici single-ended (o 16 differenziali), con range di ingresso configurabile e risoluzione a 16 bit, ideale per la lettura simultanea di tutti i canali di corrente del quadro​
  • Ogni canale acquisisce il segnale 0–10 V del trasduttore e lo converte in unità fisica (Ampere) tramite coefficiente di scala configurabile direttamente nei parametri dell’azione PlugIn SPOT
  • Le verifiche diagnostiche includono: corrente nel range atteso (Pass), corrente fuori soglia (No Pass con registrazione anomalia), rilevazione di circuito aperto (corrente nulla su carico attivo) e sovracorrente (possibile guasto o corto)

Questo approccio ha trasformato il collaudo da semplice verifica logica on/off a una diagnostica funzionale avanzata, senza aggiungere alcuna complessità operativa per il collaudatore.

Componente Dettaglio
Software di test SPOT — Test Sequencer con architettura plug-in​
Azioni PlugIn Sviluppate in LabVIEW con template SPOT (SPOT Action Ready) byteqx+1
Comunicazione PLC Modbus TCP/IP verso PLC del quadro UTA​
Hardware di acquisizione NI cDAQ 1 slot con modulo NI-9205 (32 ch AI, ±10 V, 16 bit) ni+1
Connettore multipolare Personalizzato, precablato, plug-and-test dedicato al quadro UTA
Segnali acquisiti Uscite 0–10 V da trasduttori di corrente distribuiti nel quadro​
Step di test totali Oltre 140 step funzionali + verifiche diagnostiche su correnti​
Registrazione dati Database integrato nativo SPOT — automatico, senza configurazione aggiuntiva​
Piattaforma gestionale Integrazione QX con WorkOrder e tracciabilità campioni byteqx+1
Ambiente operativo Windows 10/11, nessun ambiente di sviluppo aggiuntivo richiesto​

SPOT Test QUadri di controllo

Risultati

Sviluppo in tempi record

Il primo prototipo funzionante del sistema di collaudo è stato realizzato in sole 4 settimane, seguito da 2 settimane di validazione completa. Il progetto si è concluso in anticipo sulla tabella di marcia, un risultato reso possibile dall’architettura plug-in di SPOT, che ha permesso di sviluppare le singole azioni in parallelo e di assemblarle in sequenza progressivamente, senza dover attendere un framework completo prima di iniziare i test.

Collaudo No-Code per l’operatore

Dopo la creazione delle azioni PlugIn, il cliente ha potuto comporre, modificare e distribuire le sequenze di collaudo senza scrivere alcun codice e senza dipendere da ambienti di sviluppo aggiuntivi. I tecnici di collaudo sono diventati completamente autonomi nella gestione quotidiana dei test, nella creazione di nuove sequenze e nella modifica di quelle esistenti al variare del prodotto.​

SPOT sequence plugin labview

Copertura funzionale e diagnostica avanzata

Oltre 140 step di test coprono al 100% le funzioni principali del quadro UTA: verifica collegamenti, comunicazione PLC, avvio e monitoraggio di tutte le utenze, valutazione automatica Pass/No Pass per ciascun step. Le misure di corrente tramite NI-9205 hanno aggiunto un livello di diagnostica avanzata che consente di rilevare anomalie non visibili dalla sola logica di controllo, aumentando la qualità del collaudo e riducendo il rischio di difetti sfuggiti in campo.

Dati automaticamente registrati

Uno degli aspetti più apprezzati dal cliente è stata la registrazione automatica di tutti i risultati di test, inclusi i valori analogici acquisiti per ogni step. SPOT include una linea di comunicazione database nativa: nessun file manuale, nessun export, nessuna configurazione aggiuntiva. I dati sono strutturati, tracciabili e disponibili per audit, analisi di qualità e reportistica.​

Ecosistema pronto: WorkOrder e tracciabilità

SPOT si integra nativamente con la piattaforma QX di ByteQX, che mette a disposizione un ecosistema completo con gestione WorkOrder, pianificazione dei collaudi, tracciabilità dei campioni e standardizzazione dei processi di laboratorio. Il cliente ha potuto attivare queste funzionalità senza sviluppi aggiuntivi, beneficiando di un’infrastruttura gestionale già operativa e scalabile.

Vantaggi della Soluzione

  • Time-to-market ridotto: prototipo in 4 settimane, validazione in 2, consegna in anticipo​
  • No-code per l’operatore: sequenze create e modificate senza codice né ambienti di sviluppo​
  • Diagnostica avanzata: misure di corrente 0–10 V su NI-9205 integrate nelle sequenze SPOT
  • Connettore plug-and-test: setup rapido, nessun cablaggio manuale durante il collaudo
  • Dati automaticamente registrati: database nativo SPOT, tracciabilità completa senza intervento manuale​
  • Ecosistema completo: WorkOrder, pianificazione, reportistica e cloud-ready con QX
  • Architettura riutilizzabile: le azioni PlugIn sono versionabili e riutilizzabili su altre varianti di quadro o linee produttive
  • Compatibilità hardware: framework aperto, compatibile con NI cDAQ, PXI, USB-DAQ e dispositivi terzi​

Piano Futuro

Il successo del primo sistema di collaudo UTA apre la strada all’estensione del framework a nuove varianti di quadro e ad altre famiglie di prodotto. Le azioni PlugIn già sviluppate — comunicazione PLC, acquisizione N