Le novità Omron presentate a SPS

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Tra le novità presentate da Omron in occasione della fiera SPS Italia 2015, il PLC Sysmac NX7, i servomotori R88E e soluzione specifiche per la safety.

Omron amplia la piattaforma di automazione Sysmac con l’introduzione sul mercato dei controller NJ1 e NX7 (in foto): una scelta per aumentare la scalabilità della piattaforma motion control e offrire un machine control fino a 256 assi sincronizzati al millisecondo. NJ1 permette la scalabilità verso il basso con un processore Intel ATOM a 600 MHz. Sysmac NX7 basa la sua capacità elaborativa su un processore quad-core Intel Core I7, con una memoria dati ampliata a 260 Mbyte rispetto ai 6 Mbyte dei processori NJ5. La gestione parallela dei task motion permette di ottenere la migliore risposta tecnologica alle applicazioni più impegnative. Caratteristica fondamentale resta l’affidabilità che caratterizza tutti i prodotti Omron. Omron è pronta alla sfida dell’IoT in quanto la piattaforma Sysmac garantisce l’accesso attraverso la rete EtherCAT a tutti i dati della macchina e dei dispositivi collegati su questa rete. L’accesso avviene in modo trasparente collegandosi alla rete di impianto tramite l’interfaccia Standard Ethernet IP con 2 porte Ethernet Gigabit. La gestione dei dati può essere effettuata con una connessione diretta a Database SQL. Grazie ad un’architettura che utilizza le tecnologie dell’informazione e della comunicazione (ICT), Sysmac offre un ambiente di sviluppo integrato all’avanguardia che permette anche la progettazione attraverso “tools” di simulazione 3D integrati nell’ambiente di programmazione Sysmac Studio. Inoltre è possibile utilizzare software di simulazione come Mathwork Simulink per verificare come il controllo progettato si comporta in un sistema meccanico simulato.

servomotori R88E

La nuova gamma di servomotori Omron R88E con drive integrato permette un risparmio fino al 90% di spazio occupato nel quadro, pur garantendo la consueta affidabilità e le ottime prestazioni che caratterizzano da sempre i prodotti Omron. Ideali per applicazioni di packaging o ove è necessario movimentare l’intera struttura di attuazione (ad esempio, tavole rotanti), i nuovi R88E, grazie al cablaggio semplifi-cato ed intelligente, sono in grado di assicurare una riduzione dei costi e di tempi di installazione. La presenza di un connettore di I/O locali permette una facile acquisizione dei segnali provenienti dal campo, direttamente in loco. I servomotori Omron con drive integrato sono disponibili nella versione a 3000 giri/min, con taglie da 2,55 Nm fino a 25 Nm. Tutti i modelli della famiglia offrono un grado di protezione IP65 e montano encoder incrementali a15 bit. Sono inoltre disponibili le versioni con freno di stazionamento e con encoder assoluto 18 bit (senza batteria tampone). La presenza di un singolo alimentatore in macchina, che fornisce potenza a tutti i servo motori integrati, è una valida risposta all’esigenze di energy saving: la condivisione di un unico DC bus, permette un migliore impiego dell’energia di rigenerazione prodotta in frenata, e quindi un effettivo risparmio energetico e monetario. Anche questa nuova famiglia è dotata di protocollo di comunicazione EtherCAT built-in, a completamento della piattaforma Sysmac, ed è quindi perfettamente compatibile con i machine controller NX ed NJ, assicurando così un controllo di moto in real-time. La presenza del profilo di controllo CiA DS402, con modalità operative sincrone (CSP, CSV e CST) ed acicliche (PP, HM, ecc…), permettono una più facile implementazione ed una flessibilità totale durante la programmazione. Il controllo del movimento è garantito da una velocità di aggiornamento dell’anello di regolazione interno pari a 100μs, con interpolazione tra campioni di tipo lineare o cubico, in modo da ricreare un profilo di moto il più fluido possibile, anche con tempi di scansione EtherCAT più lunghi e molti dispositivi montati sulla dorsale. La regolazione degli anelli di controllo, mediante la calibrazione dei feed-forward di velocità e coppia, in aggiunta ai classici guadagni d’anello, è semplificata dall’utilizzo di un pratico “tool” di configurazione e monitoraggio.

Il controllore NX Safety, in combinazione con i moduli remoti Sysmac I/O serie NX  ed il machine controller Sysmac NJ o NX completa l’integrazione tra sicurezza, logica PLC, motion control, robot, visione e connettività a Database SQL in un unico software (Sysmac Studio), in un’unica rete (EtherCAT) e in un unico sistema di controllo (Sysmac). Il controllore NX Safety e gli I/O distribuiti NX Safety possono essere posizionati liberamente nella rete EtherCAT permettendo di realizzare una soluzione safety distribuita. L’integrazione in un unico software (Sysmac Studio) semplifica la progettazione iniziale del sistema, l’installazione e la manutenzione dell’applicazione. Grazie a questo sistema integrato si semplifica il progetto complessivo della macchina vedendo l’aspetto della sicurezza come un elemento tutt’uno con il controllo e non come terzo elemento. Il vantaggio è la visibilità da parte del sistema di controllo di tutti gli elementi, safety compresa, sincronizzati con i cicli di elaborazione del controllore. Questo permette di concentrarsi sul miglioramento delle prestazioni e della sicurezza delle macchine oltre che sulla configurazione del sistema. Il controllore Sysmac Integrated Safety si installa come controllore aggiuntivo su uno dei nodi Sysmac I/O del sistema. Grazie alla comunicazione EtherCAT con protocollo FSoE il controllore si integra completamente nella rete comandata dal controllore Sysmac per lo scambio con il controllore dei dati di monitoraggio e con i dispositivi Safety dei dati di “sicurezza” distribuiti nei nodi Sysmac I/O NX con il ciclo di controllo definito nel controllore Sysmac NJ o NX. Questa soluzione Integrata a livello di software Sysmac Studio ma distribuita a livello di CPU e HW offre il vantaggio di separare il controllo PLC da quello Safety mantenendo la certificazione del programma di sicurezza anche a fronte di un cambiamento del programma PLC/motion. Sono disponibili due modelli di controllori di sicurezza per la gestione di 1024 I/O max. Lo stesso controllore di sicurezza può lavorare anche come sistema “stand-alone” con interfaccia EtherNet/IP. In questo caso la funzionalità di sicurezza rimane all’interno dei dispositivi del nodo Sysmac I/O in cui è installata anche la CPU. Una soluzione che permette di avere più controllori di sicurezza sulla stessa macchina per aumentarne in caso di necessità la modularità.

Per rispondere all’esigenza di sincronizzazione degli I/O con il controllore Sysmac NJ/NX, Omron ha sviluppato la famiglia di I/O remoti denominata Sysmac NX I/O. Grazie alla nuova tecnologia presente nella piattaforma Sysmac, i moduli remoti non sono più il collo di bottiglia nella comunicazione. Inoltre, sono stati ottenuti numerosi vantaggi per l’utilizzatore dovuti alla perfetta integrazione grazie al software Sysmac Studio. Lo sviluppo iniziale è stato basato sulla rete Ethercat offrendo unità bus coupler che possono garantire la sincronizzazione e il clock distribuito fino a 125 micro secondi di tempo ciclo (gestibile dal controllore Sysmac NX7). La gamma è stata poi ampliata anche con il nuovo bus coupler che permette l’interfacciamento anche alla rete di comunicazione EtherNet/IP. Utilizzando la funzione “clock distribuito” di EtherCAT, i tempi di controllo motion di Sysmac sono precisi e ripetitivi, inferiori al microsecondo. Lo stesso comportamento deterministico è supportato anche dal sistema di I/O della serie NX per ottenere la massima precisione di attuazione e controllo. Come risultato, gli ingressi possono essere acquisiti e le uscite attivate ovunque nel sistema di controllo con una precisione inferiore al microsecondo (risoluzione temporale del nano secondo). Grazie a questa precisione le macchine possono ottenere una migliore qualità di produzione e maggiore produttività. Per ottenere queste prestazioni ai massimi livelli nell’ambito dell’automazione industriale il sistema modulare di I/O NX è stato progettato intorno a un nuovo bus di interconnessione ad elevata velocità che collega gli accoppiatori EtherCAT e Ethernet/IP ad una vasta gamma di moduli di I/O. L’ampia scelta dei moduli NX comprende tutte le versioni di base analogiche e digitali, di acquisizione dai sensori di temperatura e di segnali veloci come encoder e uscite di comando a treno d’impulsi. Nelle unità digitali è possibile scegliere tra tre tipologie di funzioni “standard”, “high speed”, “time stamp” per garantire il sincronismo a livello di sistema. Sono disponibili anche moduli funzionalmente equivalenti ma con cablaggio differente (molla push-in, connettore, vite), questo permette la scelta più appropriata anche a livello di connessione oltre a maggiore facilità di installazione. In totale sono disponibili più di 100 varietà di moduli tra cui scegliere la soluzione tecnica più appropriata.

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