L’imprescindibilità dei dati

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Grazie a soluzioni più intelligenti, le funzionalità delle macchine migliorano, rendendo gli OEM e i loro prodotti molto più attraenti per gli utenti finali

Industria 4.0

Ethernet si sta affermando rapidamente come protocollo di interconnessione per i sistemi di automazione
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Siemens offre diversi kit di avviamento, che consentono ai tecnici di effettuare una rapida valutazione dei sistemi PLC per la propria applicazione di riferimento
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È possibile utilizzare la serie NX di Omron per fornire sicurezza di tipo PLe o SIL3
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La visualizzazione chiara e il supporto per le immagini vettoriali e bitmap rendono l'interfaccia HMI di Omron ideale per l'interfacciamento con installazioni complesse
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È possibile ottenere la registrazione dei dati del processo relativo ad alimenti e bevande con il registratore LOGOSCREEN nt di Jumo
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Autore: Andrews Guest, Product Manager, Distrelec

I dati svolgono un ruolo di primo piano nella dinamica di un'operazione di produzione, fornendo le basi per decisioni che possono avere un effetto profondo sull'efficienza, sull'efficacia e sulla produttività. Le fabbriche intelligenti, moderne, connesse ottengono questi dati in tempo reale, il che significa che è possibile assumere queste decisioni quasi istantaneamente.

Agilità

Questa connettività e il concetto di fabbrica intelligente vengono applicati da clienti e utenti finali in ogni paese e in quasi tutti i settori e applicazioni concepibili. Senza dati non c'è conoscenza e senza conoscenza non c'è progresso. Esistono molte altre ragioni per cui i sistemi di automazione contemporanei possono offrire vantaggi, oltre a quelli relativi ai dati. L'agilità è un altro fattore chiave principale della fabbrica intelligente. Gli utenti finali desiderano macchine che possano essere modificate sul momento. Desiderano tempi di inattività minimi in quanto alternano lotti o prodotti per soddisfare mode passeggere dei consumatori e desiderano poter ridurre le dimensioni del lotto senza che le economie di scala esercitino un impatto così elevato. Questo tipo di agilità è possibile solo con soluzioni di automazione moderne, ad esempio assi servocomandati che utilizzano architetture digitali.

Produttività, attività e ROI

Un altro vantaggio importante dell'automazione contemporanea è rappresentato, molto semplicemente, dai guadagni in termini di prestazioni che si otterranno in termini di produttività, tempi di attività e ritorno sugli investimenti (ROI). I sistemi servocomandati possono essere percepiti come più complicati e più costosi, ma, in una visione più ampia delle cose, quando si considera l'efficacia complessiva dell'apparecchiatura (OEE), le soluzioni moderne superano le classificazioni dei tradizionali corrispondenti meccanici. Le spese in termini di capitale possono essere superiori, ma le spese di funzionamento saranno inferiori.

Soluzioni Ethernet standard

La maggior parte dei principali fornitori di automazione offre soluzioni Ethernet standard o basate su standard, che offrono una flessibilità molto maggiore rispetto ai fieldbus proprietari chiusi che venivano utilizzati 10 anni fa. Ethernet potrebbe non rappresentare la soluzione migliore per l'automazione di livello 0, ma questo non è più un problema, in quanto i controllori logici programmabili (PLC) e i controllori di automazione programmabili (PAC) fungono da tramite con i sistemi di livello più elevato sempre alla ricerca di dati. I sistemi PLC e PAC rappresentano i cervelli del sistema, in quanto forniscono tutti gli aspetti di controllo e l'interfaccia con altre operazioni a monte e a valle. Come per qualsiasi risorsa di automazione, gli utenti hanno l'imbarazzo della scelta quando si tratta di fornitori, ma ciò offre il vantaggio di essere in grado di individuare soluzioni ottimali rispetto alla loro soluzione di controllo troppo o troppo poco sofisticata dal punto di vista ingegneristico. I principali fornitori riconoscono anche il fatto che la scelta di un sistema PLC può rappresentare un salto nel buio, specialmente per coloro che non dispongono di un'adeguata conoscenza di questi tipi di sistemi. Per facilitare i primi passi in questo settore, molti fornitori offrono una gamma di kit di avviamento. Un esempio è rappresentato dal kit di avviamento Logo!8 di Siemens, che comprende un modulo logico con display interno o esterno Simatic WinCC Basic V13, alimentatore LOGO!Power e software LOGO! Soft Comfort V8 per programmazione PC. In alternativa, il kit di avviamento SIMATIC S7-1200 include un simulatore di ingresso digitale SIM 1274 insieme alla documentazione multilingue su CD. Il software di programmazione SIMATIC STEP 7 Basic V11.X è disponibile sul portale Siemens TIA (Totally Integrated Automation).

Modello Omron NX-SL3300

A livello del controller, i costruttori di macchine possono anche dover tenere conto delle funzionalità di sicurezza delle proprie macchine. I sistemi PLC e PAC di livello medio e superiore sono spesso dotati di strumenti derivati dotati di funzionalità di sicurezza oppure di moduli plug-in, entrambi in grado di funzionare tramite Ethernet o reti di sicurezza dedicate. A volte una CPU di sicurezza dedicata rappresenta l'approccio migliore; uno di questi è il modello Omron NX-SL3300. Il modello NX-SL3300 offre connettività tramite il protocollo EtherCAT (FSoE), che offre una configurazione flessibile, consentendo l'unione di unità di sicurezza con moduli di entrata/uscita NX standard. Con questo approccio, il modello NX-SL3300 è in grado di controllare fino a 128 unità I/O di sicurezza. La classificazione EN ISO13849-1 (PLe/categoria di sicurezza 4) e la certificazione IEC 61508 (SIL3) indicano anche il soddisfacimento dell'attuale normativa in materia di sicurezza.

Interfaccia HMI

L'interazione dell'operatore rappresenta un altro importante aspetto di progettazione per la fabbrica intelligente e agile, in quanto le interfacce uomo-macchina (HMI) di facile utilizzo forniranno agli operatori la capacità non solo di interrogare le macchine, ma anche di applicare rapidamente le modifiche alle prescrizioni o di modificare i parametri di produzione. Un caso di questo genere è rappresentato dal modello SIMATIC KTP400 BASIC HMI di Siemens. Con le sue funzioni di segnalazione, gestione delle prescrizioni, funzionalità grafiche e passaggio a un'altra lingua, l'interfaccia HMI esegue la connessione tramite PROFINET/Ethernet standard (la per funzionalità di base) e può essere configurata tramite il software SIMATIC STEP 7 Basic, offrendo lo stesso ambiente software del modello IMATIC S7-1200 PLC precedentemente citato. L'interfaccia NB7W-TW01B HMI di Omron è un'unità da 800 x 480 pixel che offre interfacce multiple, tra cui RS232, Ethernet, dispositivo USB e host USB. I 128 MB di memoria interna, la capacità di fornire funzionalità grafica vettoriale e bitmap e una visualizzazione chiara rendono questa soluzione ideale per architetture più complesse.

Registratori di dati

Nonostante i recenti sviluppi vedano i dati visualizzati da interfacce HMI e la crescente capacità di accedere ai sistemi in remoto tramite reti, esiste ancora la necessità di registratori di dati, ad esempio per quanto riguarda le industrie chimiche di alimenti e bevande. In questo settore esiste la necessità di documentare, archiviare e valutare i dati del processo, per garantire il mantenimento di standard elevati e la possibilità di tenere traccia di tutti gli aspetti del processo. Il registratore Jumo LOGOSCREEN non costituisce un esempio di soluzione per tali applicazioni. Grazie a più ingressi con termometro a resistenza e termocoppia, associati a un ingresso con potenziometro da 0 a 4 000 Ohm, questa unità è ideale per l'acquisizione e l'analisi dei dati provenienti da più nodi. Oltre a offrire connettività RS232/485 ed Ethernet, è possibile inoltre memorizzare i dati localmente su CompactFlash o su una chiavetta di memoria USB.

Molti dei principali fornitori, attraverso distributori come Distrelec, offriranno assistenza, pacchetti di avvio e il software di facile utilizzo che spazzeranno via molti degli ostacoli dell'Industria 4.0. Inoltre, grazie a soluzioni più intelligenti, le funzionalità delle macchine potranno solo migliorare, rendendo gli OEM e i loro prodotti molto più attraenti per gli utenti finali, per i quali i dati, l'agilità e la flessibilità rappresentano attualmente il massimo obiettivo da raggiungere.

Pubblicato il 19 Novembre 2018 - (24 views)
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