AS_04_2018

Automazione e Strumentazione Maggio 2018 CONTROLLO approfondimenti 41 Automation Studio. Questi sono, infatti, in grado di ricevere i modelli creati, amalgamandoli come parte integrante del software di automazione . Strumenti software come MapleSim sono in grado di esportare il modello creato al suo interno attra- verso le interfacce Functional Mock-Up (FMI). Tale modello potrà essere sfruttato come input nella piattaforma B&R, ottenendo un semplice blocco funzione testabile ed eseguibile in ARsim , l’ambiente di simulazione integrato di Automation Studio, e addirittura eseguito sul sistema real-time. Un modello fatto con Matlab/Simulink , grazie all’Automation Studio target per Simulink, può invece essere importato direttamente come una unità funzionale eseguibile nell’ambiente di sviluppo. Il modello può essere impiegato per il testing virtuale del software di macchina. Per sfruttare un modello creato in Indu- strialPhysics , il controller B&R si connette attraverso interfacce di comunicazione standard come TCP/IP o Powerlink. La visualizzazione 3D costruita da questo strumento è resa possibile da un apposito driver Windows ad altissime pre- stazioni per IndustrialPhisics. L’interfacciamento e l’integrazione, anche con simulazione real-time, con altri strumenti come ISG Virtuous , Modelica , Dymola e WinMod , sono attivi in numerosi progetti in diverse parti del mondo. Software-in-the-loop La simulazione software-in-the-loop è una via molto efficace per sviluppare, verificare e testare gli applicativi software. Il modello digitale di mac- china è legato ad Automation Studio attraverso interfacce puramente software, il che consente di simulare da PC componenti come gli azionamenti B&R con grandissima precisione, includendo i loro cicli di controllo interni (posizione, velocità, cor- rente), oltre alle caratteristiche termiche dei servo. Hardware-in-the-loop La simulazione hardware-in-the-loop è gene- ralmente utilizzata per testare i requisiti pre- stazionali sul controllore. La macchina simu- lata comunica con il controller in tempo reale, offrendo la possibilità di realizzare un nutrito numero di test. La completa integrazione dei diversi aspetti della simulazione permette di avere facilmente la com- binazione più conveniente di software-in-the- loop, hardware-in-the-loop e controllo dei com- ponenti della macchina. I vantaggi di un approccio simulato Partendo dal livello di PLC e motion, dove gli strumen- ti di simulazione ARSim e SimAcopos sono integrati direttamente nel sistema di controllo B&R, salendo verso il livello dei com- ponenti meccanici e delle macchine, dove i modelli vengono realizzati con stru- menti come Simulink o Ma- pleSim, fino al livello di im- pianto e di processo, dove entrano in gioco strumenti come IndustrialPhysics. Il risultato ottenibile in definitiva è un modello integrato che consente la simulazione dell’in- tera macchina in produzione che, grazie a una vera e propria prototipazione virtuale, viene testata e raffinata in ufficio, senza metter piede in officina. Un errore di progettazione può essere identificato e corretto prima ancora di lanciare la lavorazione delle parti meccaniche. Oltre a ridurre concre- tamente le situazioni rischiose, la possibilità di vedere in anticipo come funziona ogni parte del sistema, dona una garanzia del rispetto dei tempi di consegna della macchina al cliente, anche quando questa è una variante personalizzata o una versione particolare. Il gemello virtuale Il modello realizzato, dopo la fase di collaudo, continua a dimostrare la propria utilità come ‘gemello virtuale’ della macchina reale. Durante la vita della macchina, il digital twin costituisce un utile paragone per controllare se il sistema si sia ammalorato e se siano neces- sari degli interventi, che possono pertanto essere opportunamente pianificati. Gli ambienti di progettazione industriale aperti, come Automation Studio, sono in grado di integrare facilmente i modelli matematici provenienti da altri applicativi Nel virtual commissioning si integrano i diversi strumenti utilizzati per la progettazione, la modellazione e il test