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APRILE 2017 AUTOMAZIONE OGGI 397 100
AO PACKAGING
L’architettura di controllo Beckhoff
Per il controllo dei sette moduli che compongono una delle due
strutture (i sei nastri da unmetro e il raccordo a U) sono stati allestiti
quattro armadi elettrici, di cui tre gestiscono 2 moduli cadauno,
mentre il quarto controlla il modulo ‘dispari’. Ogni nastro (modulo)
è movimentato da un motore elettrico che può essere di tipo asin-
crono oppure brushless; la disposizione dei nastri è tale da interca-
lare una motorizzazione brushless con una a motore asincrono (il
motore del nastro di raccordo a U è comunque per definizione un
asincrono). La gestione delle tre coppie di motori è affidata all’a-
zionamento biasse della serie AX5200 di Beckhoff. Fa eccezione
il modulo ‘dispari’, il quale dispone sempre di motore asincrono
che, come è logico supporre, viene comandato da un azionamento
monocanale della serie AX5100. Ciascun quadro, opportunamente
dotato di pulsanti start-stop, reset, emergenza ecc., dispone di un
panel PC di tipo CP2612-000, un’unità estremamente performante
sulla quale viene gestita sia la parte HMI sia l’applicazione di con-
trollo. I CP2612-0000 sono PC industriali basati su piattaforma ARM
Cortex-A8 a 1 GHz ed equipaggiati di un display TFT multitouch da
12 pollici, che offrono tutte le caratteristiche di versatilità tipiche
dei mondi PC e Microsoft Windows (nella fattispecie Embedded
Compact 7) abbinate all’affidabilità di un’architettura nata espres-
samente per le esigenze industriali: protezione frontale IP 65, tem-
peratura di esercizio da 0 a 55 °C, dotazione di RAMnon volatile per
la memorizzazione fail-safe dei dati di processo, ampia dotazione
di porte di comunicazione (Ethernet, Ethercat, USB e RS232) e di
una serie di ulteriori accessori. Una simile scelta potrebbe apparire
sovradimensionata in relazione all’utilizzo per cui il sistema è stato
progettato. Tuttavia, come sottolinea Alessandro Bezzi, “L’obiet-
tivo che ci siamo dati quando abbiamo pensato al Pack-Lab è stato
quello di offrire agli studenti una piattaforma sulle quale appren-
dere le tecniche dell’automazione in maniera quanto più possibile
aderente alla normale realtà industriale, ovvero utilizzando equi-
paggiamenti e tecnologie quanto più possibile in linea con ciò su
cui, una volta usciti da qui, si troveranno a lavorare”.
I vantaggi della piattaforma PC-based
Per quanto riguarda lo sviluppo dell’applicazione e la configurazione
della parte HMI, la piattaforma software TwinCAT offre agli studenti
un ambiente di sviluppo integrato che permette di realizzare so-
luzioni di automazione anche molto complesse avvalendosi delle
caratteristiche tipiche offerte dal mondo PC, come la possibilità di
sviluppare le applicazioni utilizzando tutti i più diffusi standard, di ri-
durre i tempi di sviluppo grazie al riutilizzo del software, di integrare
strumenti di analisi di terze parti, ad esempio Matlab, o di simulare
il comportamento del sistema prima della sua messa in servizio. In
ciascun quadro elettrico, inoltre, sono installati una serie di moduli
Ethercat da retro quadro che rendono disponibili, per esigenze di
interfacciamento, oltre 50 tra le più diffuse tipologie di I/O (digitali,
analogici, conteggio veloce ecc.). In tal modo, alla CPU/PLC possono
essere collegati i segnali provenienti dal campo, nella fattispecie
dalle stazioni di automazione con cui i singoli nastri trasportatori
possono essere equipaggiati. Sul campo, la raccolta dei segnali viene
effettuata avvalendosi degli Ethercat Box, moduli remoti montati
sui nastri, che offrono le prestazioni tipiche della comunicazione
Ethercat unitamente alla protezione IP67, idonea per gli ambienti
industriali più gravosi. “L’automazione che si riesce a fare è davvero
completa, al punto che si possono anche implementare, ovviamente
con i dovuti limiti del caso, essenzialmente legati alla semplicità della
catena cinematica, specifiche leggi di moto, sincronizzando i nastri
e i gruppi automatici per fare, ad esempio, operazioni in alternato o
per gestire l’avanzamento dei prodotti a step prefissati”.
La scelta di Beckhoff, una collaborazione
che guarda al domani
“Anche se sul mercato esistono numerose soluzioni di automazione,
ritengo che Beckhoff rappresenti attualmente la piattaforma più in-
novativa e duttile, ovvero quella dotata delle caratteristiche cheme-
glio riescono a soddisfare le specifiche e differenti esigenze che si
presentano nello sviluppo di un’applicazione, dalla più semplice alla
più complessa e lungo tutto il suo ciclo di vita” afferma senza esi-
tazioni Alessandro Bezzi. Grazie a potenze di calcolo sem-
pre più elevate e al consolidamento di standard che sono
oramai adottati pressoché universalmente, la filosofia della
PC-based Automation si dimostra estremamente efficace
e consente di realizzare applicazioni scalabili, flessibili e
performanti anche dal punto di vista della comunicazione,
nonché della sicurezza, ottemperando appieno i moderni
concetti che caratterizzano l’industria 4.0. “L’appoggio che
Beckhoff ci ha garantito durante la realizzazione del labo-
ratorio è stato parimenti importante” aggiunge Suriani. “In
piena sintonia con lo spirito che fin dall’inizio ha animato il
progetto Pack-Lab, i tecnici di Beckhoff hanno dimostrato
una grande sensibilità, supportandoci durante tutta la
fase di realizzazione, nonché offrendo la loro disponibilità
a tenere anche delle docenze”. Davvero un bell’esempio
di collaborazione scuola-impresa-territorio, che si è con-
cretizzato in un laboratorio all’avanguardia dove, grazie
anche a Beckhoff, i tecnici del domani possono imparare
su sussidi tecnico-didattici di ultima generazione per es-
sere pronti, una volta diplomati, a raccogliere le sfide che
il futuro riserverà loro. •
Beckhoff Automation - Il laboratorio equipaggiato con prodotti Beckhoff