MOTION CONTROL
primo piano
Gennaio/Febbraio 2014
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Automazione e Strumentazione
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logico, la gestione della sicurezza e la gestione dei
profili di motion. L’azionamento gestisce invece
unicamente il loop di controllo. La scelta di Ether-
Cat come bus di campo permette poi l’integra-
zione di dispositivi di terze parti. L’architettura
del controllore è basata su un processore Intel.
Passaglia (
B&R
), nel confermare la scelta del
controllo decentralizzato nell’azionamento,
spiega come B&R offra come controllori sia delle
CPU sia dei PC industriali. Su questi controllori
gira il sistema operativo real time proprietario
B&R - Automation Runtime - che governa anche
il Motion control in maniera trasparente all’utiliz-
zatore. Il bus di campo è Ethernet Powerlink. “Per
la scelta del controllore logico (PLC o PC) conta
più che altro quanto è pesante il sistema HMI piut-
tosto che il motion, che è invece a carico degli
azionamenti, con l’eccezione già evidenziata di
CNC e Robotica”, sottolinea Passaglia.
Anche per
Lenze
sono disponibili entrambe le
opzioni e la scelta dipende dalla grafica. “Noi
usiamo un controllore basato su Atom, con bloc-
chi PLC open e bus EtherCat”, spiega Testa. Un
nodo chiave è l’apertura ai dispositivi di terze
parti che sempre più spesso generano architetture
eterogenee. “In tali casi vanno individuati i punti
critici in cui è necessario avere un’automazione
‘coerente’ e una parte meno critica dal punto di
vista della precisione e della velocità dove si può
lavorare anche con altri bus di campo tramite dei
gateway”.
Lti
offre invece un controllore basato su architet-
tura Intel integrato nel sistema modulare Syste-
mOne CM, con sistema operativo Linux real-
time, sistema Codesys per la programmazione e
librerie di Motion Control PLC Open. “Grazie a
EtherCat è oggi comunque possibile continuare a
utilizzare applicativi già esistenti sviluppati per il
proprio motion controller”.
Efficienza energetica
Quali sono le principali leve tecnologiche che
possono favorire un effettivo risparmio dei con-
sumi nel motion control, sia a livello di singolo
componente che di sistema, macchina e impianto?
E, soprattutto, quanto sono effettivamente richie-
ste soluzioni efficienti dagli utilizzatori finali?
Secondo Morano (
Omron
), in chiave Energy
saving è fondamentale il corretto dimensiona-
mento di macchina e impianto e la corretta scelta
dei componenti da utilizzare, il che richiede un
importante lavoro di prototipazione.
Secondo Passaglia (
B&R
) la spinta sull’efficienza
proviene ancora oggi dai fornitori di componenti
e sistemi. Ma l’acquirente che vede e misura il
beneficio è disposto a valorizzarlo.
Testa (
Lenze
) sottolinea come “negli ultimi anni
gli investimenti e gli incentivi sono stati indiriz-
zati a un solo settore, il fotovoltaico, che è risul-
tato ‘drogato’ e che non ha generato benefici di
lungo periodo”. Quando si parla di efficienza va
compresa la centralità dell’end user come sog-
getto beneficiario di soluzioni efficienti. “Stiamo
mettendo a punto delle soluzioni che consentano
di realizzare il miglioramento dei conti econo-
mici, in modo che il costruttore di macchina possa
dimostrarlo all’utente finale”.
D’altro avviso Mangialardo (
Lti
): “Gli sviluppi
resi necessari dal boom del fotovoltaico (dove
l’inverter serve per la generazione di energia)
hanno migliorato l’efficienza di questi prodotti e
questa esperienza sta oggi arrivando sui prodotti
per l’automazione”.
L’importanza di prototipazione
e simulazione
Perché si parla sempre di più di prototipazione e
simulazione in ambito motion control? Secondo
Passaglia (
B&R
) “si tratta di attività fondamen-
tali per verificare che gli studi in corso siano cor-
retti: senza simulazione è difficile per noi fornitori
poter garantire un determinato margine di errore
della traiettoria e aiutare l’utilizzatore a scegliere
la taglia corretta degli azionamenti”. B&R ha
scelto di integrare nel proprio tool di programma-
zione Automation Studio le soluzioni Simulink e
MapleSim, che consentono di effettuare simu-
lazioni rapide senza sviluppare algoritmi ad hoc.
“Dalle simulazioni, poi, questi tool consentono di
generare codice che viene scaricato direttamente
nel controllore B&R”.
Testa (
Lenze
) spiega come il 20%-25% del
prezzo di una macchina sia determinato dai costi
di ingegnerizzazione. “Si capisce dunque come
una soluzione che consenta di abbreviare tempi
e costi della fase di engineering”. Il tool Navi-
gator di Lenze “è un grande ombrello che serve
per il dimensionamento della catena cinematica,
per configurare e scegliere inverter, controllori e
HMI. Non ultimo, offre la possibilità di gestire la
teleassistenza”. Mangialardo riporta la scelta fatta
da
LTi
di avvalersi di tool professionali come Ser-
voSoft per la simulazione ed il dimensionamento
dei sistemi multiasse SystemOne CM ove viene
fornito il completo database di drive e motori e
con il quale è possibile simulare il funzionamento
dell’intero sistema multiasse.
L’evoluzione dei motori
Un ultimo cenno all’evoluzione dei motori. “Il
fenomeno delle terre rare ha imposto agli inge-
gneri di riconsiderare il motore asincrono”, spiega
Testa (
Lenze
). Stiamo sviluppando dei nuovi
motori a frequenze elevate (attualmente a 120
‘
Il fenomeno
delle terre rare
ha imposto agli
ingegneri di
riconsiderare il
motore asincrono
Giuseppe Testa
(Lenze)
‘
Gli sviluppi
indotti dal boom
del fotovoltaico
hanno migliorato
l’efficienza degli
inverter e questa
esperienza sta
oggi arrivando
nei prodotti per
l’automazione
Gianluca
Mangialardo (Lti)
