Accesso ai dati per l’IIoT

Dalla rivista:
Fieldbus & Networks

 
Pubblicato il 9 maggio 2024

Implementare soluzioni IIoT per il monitoraggio e la diagnostica attraverso gli standard OPC UA e MQTT è possibile grazie a Softing

La manutenzione è un’attività molto complessa, la cui buona riuscita risulta fondamentale alla luce dei numerosi risvolti operativi che da essa scaturiscono, come il raggiungimento di una maggiore efficienza dell’intero processo produttivo, che incide, già nel breve periodo, sulla redditività degli impianti. In particolare, il monitoraggio e la diagnostica su macchine CNC risulta complicato e poco compatibile con le moderne soluzioni IIoT, poiché i dati non sono sempre disponibili digitalmente, dal momento che questi non forniscono interfacce standard e aperte. Oggi, invece, grazie alla nuova famiglia di gateway Softing è possibile ottenere l’accesso completo ai dati delle macchine utensili e ai PLC Simatic S7 e CNC della linea Sinumerik 840D utilizzando le tecnologie di comunicazione OPC UA e Mqtt. Ciò consente di leggere, monitorare ed elaborare dati fondamentali relativi a mandrini, assi, coppie motori, utilizzabili per la manutenzione predittiva, o per la storicizzazione e analisi dei consumi energetici. Insieme ai relativi allarmi, i dati delle macchine diventano disponibili per l’analisi, il monitoraggio, la manutenzione predittiva e il data logging. Inoltre, i gateway Softing consentono di integrare i controllori Sinumerik 840D in applicazioni industriali 4.0. Questa soluzione funziona con le versioni più recenti e meno recenti della famiglia Solution Line Sinumerik 840D, che utilizzano l’NCU tipo 7×0.3 e una versione del software più recente della V4.3. Il gateway uaGate 840D può essere utilizzato in diverse applicazioni; una di queste è sicuramente l’acquisizione di dati operativi, in cui l’utente stabilisce quali vengono letti dalla macchina utensile e raccolti in un determinato momento. Gli stessi dati possono essere utilizzati per la visualizzazione, l’analisi e per attività di manutenzione.

Un caso pratico

Raccontiamo qui un caso applicativo in cui è stato utilizzato il gateway 840D in una fabbrica costruttrice di macchine per il settore food&beverage. Il cliente disponeva di oltre 400 macchine CNC di diversi fornitori, distribuite su 25 siti di produzione, e aveva l’esigenza di collegarle a una piattaforma centrale secondo le logiche di Industria 4.0. Necessitava infatti di monitorare in tempo reale le macchine utensili e di avere i dati delle macchine disponibili per applicazioni MES, SAP e IIoT attraverso un’architettura aperta, modulare e indipendente dal fornitore dei controllori CNC. Per poter soddisfare le esigenze del cliente era fondamentale fornire l’accesso ai dati dei CN e PLC e riuscire a trasferirli verso la piattaforma centralizzata basata su cloud Microsoft Azure. La soluzione scelta dal cliente è stata quella offerta da Softing: utilizzando il gateway uaGate840D è stato possibile implementare una soluzione IIoT per il monitoraggio dei tempi ciclo dei controllori numerici e dei consumi energetici delle linee. Il progetto prevedeva una prima fase di test su 5 siti produttivi, collegando circa 70 macchine utensili; dato il successo ottenuto, è stato pianificato di estendere il progetto a tutti i siti produttivi entro i prossimi 3 anni, riuscendo così a connettere oltre 400 macchine. L’utilizzo del gateway uaGate 840D offre notevoli vantaggi: innanzitutto, il dispositivo può elaborare fino a 20.000 item e offrire una lettura ottimizzata dei dati catalogandoli in funzione del driver di provenienza, leggendo i valori contemporaneamente in una singola richiesta, ottenendo così prestazioni più elevate. Inoltre, il gateway supporta l’implementazione di tutti i dati e delle variabili dell’area PLC e CN. Grazie a questo i clienti possono accedere alla lista completa degli allarmi con time stamp per identificare tempi di attivazione/disattivazione. Infine, il gateway offre una comoda navigazione dell’intero dataspace integrato per la sottoscrizione da parte di qualsiasi client OPC UA. L’importazione dei file simbolici preconfigurati consente una configurazione rapida all’avvio e l’interfaccia Mqtt rende uaGate 840D una soluzione comoda per accedere al mondo Industria 4.0 e al cloud.

Una soluzione completa

Sebastian Schenk, product manager di Softing, fornisce una breve panoramica dello sviluppo di uaGate 840D: “In passato abbiamo spesso ricevuto richieste di informazioni sulla possibilità di utilizzare la nostra conoscenza di Siemens e dello standard OPC UA per realizzare un prodotto per l’integrazione di Sinumerik 840D. In realtà, siamo riusciti a sviluppare questo gateway in tempi molto brevi; questo offre ai clienti una soluzione semplice e pratica per l’implementazione di applicazioni di Industria 4.0. Inoltre, la possibilità di importare i file simbolici preconfigurati consente di impostare lo scambio di dati con pochi click. E non siamo ancora alla fine del nostro lavoro: sulla base di specifiche richieste dei clienti stiamo effettuando i primi test per interfacciarci anche con i CNC più datati, come Sinumerik 840D Power Line”.

Softing Italia – www.softingitalia.it

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