AS_04_2018

Maggio 2018 Automazione e Strumentazione CONTROLLO approfondimenti 40 “Scusi, vorrei cominciare vedendo il suo gemello virtuale…”. Sì, perché con lui la consegna delle macchine è più veloce e c’è garanzia di buon fun- zionamento per lungo tempo. L’automazione delle macchine richiede funziona- lità sempre più complesse e un livello di persona- lizzazione elevato . Al contempo i tempi di realiz- zazione e di collaudo della singola configurazione di macchina si devono abbreviare a causa delle richieste di un mercato sempre più aggressivo. Come conciliare allora questi due fattori: com- plessità e rapidità di consegna , in netta con- trapposizione? Un aiuto concreto viene dalla prototipazione virtuale dove una macchina, o una parte di essa, viene sostituita da un modello matematico che ne replica fedelmente il funzionamento. Tale modello matematico viene poi formaliz- zato come programma, che nella architettu- ra B&R , è integrato direttamente all’interno dell’ambiente di sviluppo Automation Stu- dio . In questo omnicomprensivo ambiente di sviluppo, infatti, è possibile combinare il ca- rico meccanico con azionamenti e motori, si- mulandone la dinamica, grazie all’utilizzo di pochi blocchi funzione pronti all’uso . Chi ha progettato il software applicativo e chi ha disegnato la meccanica, possono così verificare il comportamento generale del sistema, in anticipo rispetto alla realizzazione delle parti fisiche. Il che offre loro la possibilità di sperimentare algo- ritmi di controllo di movimento sofisticati in un ambiente virtuale sicuro. In questo modo possono individuare possibili criti- cità e applicare le correttive necessarie, migliorare il progetto con prove iterative, senza rompere alcun pezzo meccanico, senza rischi per persone o mac- chine e senza i costi di realizzazione dei prototipi di prova, saltando direttamente a quello definitivo. Sulla base di tale analisi è anche possibile con- validare o modificare, se necessario, la taglia dei motori coinvolti, per ottenere il massimo dell’ef- ficienza dell’investimento. Strumenti potenti rendono affrontabili operazioni complesse La creazione di un modello matematico presup- pone la definizione e l’uso di funzioni alquanto articolate. Per fortuna, a supporto dei progettisti, esistono strumenti di sviluppo che permettono di realiz- zare la modellizzazione in modo semplificato, con interfacce e modalità di programmazione grafica intuitiva . Tali modelli, sono poi integrabili facilmente in Automation Studio, grazie alla capacità degli strumenti di modellazione di generare codice integrabile direttamente all’interno dell’ambiente di sviluppo per l’automazione. I diversi aspetti del virtual commissioning La prototipazione virtuale si avvale di strumenti specifici che svolgono funzioni differenti per dif- ferenti aspetti della progettazione come la model- lazione, il software-in-the-loop e l’ hardware-in- the-loop . Tipicamente i modelli matematici dei sistemi sono creati utilizzando degli ambienti che sono in grado di esportarli in diverse modalità codificate agli ambienti di progettazione industriale aperti, come GLI STRUMENTI B&R PER IMPLEMENTARE LA FILIERA DIGITALE Gemello virtuale: la tecnologia in pratica A FIL DI RETE www.br-automation.com/it-it Un ambiente di sviluppo come Automation Studio di B&R Automazione permette di utilizzare un modello per simulare l’intera macchina in produzione e, grazie alla capacità di interfacciarsi con altri applicativi, consente anche una prototipazione virtuale completa ed estesa nel tempo. L’AUTORE Ing. N. Ghironi, Marketing & Com- munication Manager, B&R Automa- zione Industriale Il modello della macchina reale diventa utile in tutto il ciclo vita come ‘gemello virtuale’ Nicoletta Ghironi