Come soddisfare i requisiti dell’agricoltura moderna?

Dalla rivista:
Automazione Oggi

 

Secondo RML Machinery, la Nuova Zelanda è stata per anni all’avanguardia nello sviluppo tecnologico in agricoltura, garantendo efficienza e modernizzazione negli allevamenti. Un esempio riguarda l’uso dei test SNPshot per il DNA, che sfruttano tecnologie recenti

R ML Machinery, azienda neozelandese di automazione e robotica, lavora da dieci anni a stretto contatto con Beckhoff per l’integrazione dei sistemi di controllo. RML fornisce soluzioni complete per molti dei principali marchi australiani di largo consumo (FMCG), implementando un approccio flessibile all’automazione. L’approccio progressivo, flessibile e affidabile di Beckhoff ne fa il partner ideale per RML, che pensa sempre un passo avanti in termini di soluzioni sempre più sofisticate

Campionamento del DNA ad alta precisione in breve tempo

I test del DNA SNPshot, con circa 15 milioni di campioni prelevati ogni anno in tutto il mondo, hanno un’ampia gamma di applicazioni per identificare cavalli da monta, pecore, salmoni d’allevamento e altro ancora. Il campionatore SNPshot DNA, in grado di leggere un’ampia gamma di etichette identificative degli animali, è dotato di lettori Rfid e di codici a barre. Inoltre, al momento del campionamento, vengono registrate le coordinate GPS del sito di campionamento per essere utilizzate come strumento pratico di verifica e gestione del rischio. Ad esempio, il campionatore legge il marchio auricolare dell’animale e lo collega a un codice QR sulla cartuccia corrispondente, durante il prelievo del campione di tessuto. Una volta terminato il campionamento per la giornata, è possibile trasferire i dati, cioè il codice QR della cartuccia e l’ID dell’animale collegato, all’applicazione SNPshot su uno smartphone tramite Bluetooth e sincronizzarli con l’hub SNPshot basato su cloud. Una volta completato il processo, le provette, che contengono una soluzione tampone in modo da non dover essere raffreddate durante la spedizione, vengono rimosse dalle cartucce e inviate tramite corriere a un laboratorio di DNA. Sia le cartucce sia i loro involucri riciclabili sono facili e veloci da caricare nel campionatore. La maggior parte degli utenti indossa una semplice cintura a due pezzi durante questo processo, con le cartucce fresche da un lato e le cartucce usate dall’altro. Poiché per ogni animale viene utilizzata una nuova cartuccia, il rischio di contaminazione dei campioni è minimo. Il vantaggio della cartuccia SNPshot sta nella compatibilità con le provette standard di laboratorio. La digitalizzazione dell’intero processo riduce al minimo qualsiasi sfida precedente per quanto riguarda l’identificazione degli animali.

Produzione sofisticata di cartucce

Le cartucce di campionamento sono costituite da nove componenti, uno dei quali è riempito con una soluzione salina. In passato, la produzione di queste cartucce richiedeva molta manodopera e veniva addirittura identificata come una fonte di colli di bottiglia nella produzione. SNPShot aveva quindi bisogno di un sistema che automatizzasse il processo e producesse cartucce finite, a una velocità di 20 unità al minuto. RML ha proposto come soluzione una macchina di assemblaggio per stampaggio a iniezione A101, che prende i corpi delle cartucce direttamente da una macchina di stampaggio a iniezione. Gli altri otto componenti vengono caricati in trasportatori a vassoio separati, dove possono essere divisi e resi disponibili per il caricamento come unità separate. La macchina di assemblaggio è composta da tre robot, tre assi servo Beckhoff per il posizionamento di precisione, otto telecamere per l’identificazione dei pezzi, un’unità di erogazione della soluzione salina, una stampante di codici a barre QR e l’integrazione del database per la completa tracciabilità di tutti i componenti. Ogni tappo della cartuccia è dotato di un codice a matrice di dati in miniatura prestampato. Durante il processo di assemblaggio, questo codice viene letto e inviato a un database cloud tramite un’interfaccia RestAPI. Il codice viene poi convalidato e, tramite la stessa interfaccia, viene restituito un codice QR secondario. È questo codice QR secondario che viene infine stampato all’esterno del corpo della cartuccia.

PC industriale ad alte prestazioni e visualizzazione funzionale

Come controller è stato scelto un PC industriale ultracompatto C6030 di Beckhoff con processore quad-core Intel Core i7 con una frequenza di clock di 3,6 GHz. Questo processore ad alte prestazioni offre tutta la potenza di calcolo necessaria per l’applicazione più impegnativa. Secondo Jon Marden di RML, il sistema gestisce in modo affidabile sofisticate attività di movimento, il controllo dell’elaborazione delle immagini, per un totale di otto telecamere, lo scambio di dati basato su cloud, il controllo dell’interfaccia per tre robot e la sofisticata interfaccia uomo-macchina, che combina tutti questi moduli in un’interfaccia operatore di facile utilizzo. Il fatto che questa straordinaria potenza di calcolo sia disponibile in un design estremamente compatto rende anche l’armadio di controllo più piccolo rispetto ad altri prodotti sul mercato. L’eccezionale facilità d’uso è garantita dai due monitor touch-screen collegati al PC industriale Beckhoff: uno con TwinCAT HMI per una comoda visualizzazione e controllo della macchina, l’altro per un feed live da ciascuna telecamera nell’applicazione di elaborazione delle immagini. In questo modo l’operatore ha una visione chiara dell’intera sequenza del processo. Gli assi di precisione sono gestiti da un servoazionamento Beckhoff AX5103, che comunica con il PC industriale tramite Ethercat. Oltre al TwinCAT 3 HMI Server per la visualizzazione, il sistema utilizza anche TwinCAT 3 PLC e TwinCAT 3 NC PTP, nonché TwinCAT 3 Database Server, TwinCAT 3 TCP/IP e TwinCAT 3 IoT Https/REST per una comunicazione efficiente dei dati. L’apertura della tecnologia di PC-based ed Ethercat di Beckhoff ha permesso a RML di fornire un sistema di posizionamento ad alta precisione senza essere limitata a un unico fornitore di hardware.

Beckhoff – www.beckhoff.it

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