Le caratteristiche uniche dei controller PLC+HMI all-in-one di Unitronics consentono loro di svolgere un ruolo centrale negli stabilimenti di produzione e nelle imprese manifatturiere. La piramide in figura mostra i livelli di comunicazione nelle fabbriche tradizionali. Ogni strato ha un insieme specifico di funzioni e funzionalità e comunica con quello sovrastante e/o sottostante attraverso diverse reti di comunicazione e protocolli.
Livello inferiore
Lo strato inferiore della piramide è lo stabilimento della fabbrica, dove si trovano le macchine per la produzione diretta che producono ciò che è stato ordinato dalla fabbrica. Il processo di produzione incorpora varie tecnologie, reti di comunicazione e protocolli che collegano i dispositivi periferici, quali sensori, lettori di codici a barre e altri dispositivi, alle macchine di produzione.
Livello superiore
Nella parte superiore della piramide troviamo il sistema di gestione della fabbrica, generalmente designato come Manufacturing Execution System (MES). Questo include server, software e servizi che comunicano con lo stabilimento della fabbrica per: informare il personale o il sistema di produzione di ciò che deve essere realizzato, in base agli ordini dei clienti; coordinare tutta la logistica front-end e back-end della fabbrica per riempire quegli ordini, sulla base dei dati disponibili, inclusi i tempi di produzione e gestione delle scorte di materie prime; abilitare il monitoraggio. Pertanto, questo è uno dei casi in cui generalmente è possibile ritrovare un’interfaccia uomo-macchina (HMI) che permette l’accesso allo status della macchina o del processo, così come ai sistemi SCADA che mostrano un quadro complessivo della struttura di produzione, permettendo solitamente un drill down per dispositivo.
Livello centrale
Il centro della piramide è tradizionalmente chiamato strato di controllo. Qui si ritrovano i dispositivi che controllano le macchine che eseguono la lavorazione: in altre parole, il PLC. Il PLC è un dispositivo che: riceve le istruzioni dagli strati sovrastanti che riguardano cosa produrre e come fabbricarla; avvia il processo sulle macchine, esegue le istruzioni e controlla la normale condizione di funzionamento del processo; crea dei rapporti sui dati di processo, dati di produzione e ovviamente sugli errori, attraverso i vari strati; può modificare il processo di produzione, sulla base dei dati dell’applicazione e delle istruzioni ricevute dallo strato superiore, il MES.
PLC e pannello HMI
I controller PLC+HMI all-in-one di Unitronics si collocano unicamente in una posizione tale da essere trasversali a questi strati. Il PLC integrato del controller comunica direttamente con le macchine che eseguono il processo e con i dispositivi periferici. La serie UniStream di Unitronics, per esempio, viene fornita di CANbus integrato, seriali e porte Ethernet, così come di supporto plug-and-play, per una vasta gamma di protocolli di rete di campo, come CANopen, Modbus e Ethernet/IP. Il pannello HMI integrato del controller e l’applicazione HMI consentono agli utenti di visualizzare e tracciare i processi della macchina, i dati input e lo status dei dispositivi periferici, così come di modificare i dati ed eseguire i comandi.
Vantaggi
L’abilità di essere trasversali rispetto agli strati della piramide porta a una serie di vantaggi, come per esempio alla possibilità di:
- comunicare direttamente con i sistemi back-end degli impianti. L’esistente infrastruttura Ethernet permette il supporto avanzato del protocollo di comunicazione per le interfacce SQL verso i server di fabbrica ERP/MRP
- utilizzare applicazioni di controllo remoto come VNC in modo fa poter controllare il proprio PLC da una postazione remota (sia in fabbrica sia all’esterno). Le interfacce Ethernet e il supporto TCP/IP forniscono anche l’accesso al PLC per il trasferimento dei file (FTP) e il supporto email, in modo tale che il PLC possa inviare messaggi direttamente al personale. Infine, e cosa più importante, un webserver integrato fornisce un’altra forma di accesso HMI e il robusto ambiente di sviluppo (UniLogic), semplice e facile da usare, può convertire rapidamente e facilmente gli schermi HMI in pagine web, con un semplice clic di un pulsante
- impiegare SNMP per integrare un PLC nell’infrastruttura IT e gestirli come un asset IT.
Strumenti di integrazione dati
La capacità del PLC di raccogliere i dati direttamente dal processo di controllo è sfruttata dai potenti strumenti di integrazione dati di Unitronics. Questi permettono ai PLC Unitronics di: registrare e creare log di dati dinamici delle applicazioni e inviarli via email o FTP; visualizzare sullo schermo HMI i dati run-time sotto forma di grafici Trend, grafici a barre e misuratori (nel caso di UniStream, i Trend possono essere visualizzati in tempo reale anche sul webserver incorporato); organizzare i dati in tabelle e quindi manipolare i dati tramite funzione Ladder e HMI o elementi del webserver; implementare le ricette di dati per implementare facilmente i processi di produzione dinamici e complessi.
Industria 4.0/Smart Factory
L’Industria 4.0/Smart Factory e il “Cloud” sono rilevanti per gli OEM e i system integrator di piccole e medie dimensioni, per questo devono scegliere il giusto PLC. Le industrie complesse su larga scala stanno già implementando la visione della Smart Factory perché sanno che è questa la via da seguire. Le imprese più piccole dovrebbero prendere in considerazione la selezione di un PLC con un set di funzioni che possano dare benefici alle applicazioni presenti ma anche supportare quelle per il futuro, l’Industria 4.0.
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Parma, 23-25 maggio 2017
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