Sulle flowpack: dall’interfaccia uomo-macchina ai servomotori, tramite EtherCAT

Le macchine flowpack di nuova generazione devono coniugare flessibilità, affidabilità e riduzione dei costi. Servotecnica propone un sistema LSiS, che permette di affrontare e risolvere questa problematica, fornendo un pacchetto completo, dall’HMI (Human-Machine Interface) al PLC fino ai servomotori, basato su bus di campo EtherCAT.

L’uso del protocollo di comunicazione EtherCAT permette di sfruttare l’alta banda di comunicazione a 100Mbps e la flessibilità di un sistema digitale, ottenendo così tempi di reazione ridottissimi, che consentono cambi formato al volo, evitando inutili sprechi di materiale.

All’insegna della flessibilità. Il sistema proposto da Servotecnica comprende il controllo assi XGF-M32E che può pilotare sino a 32 motori. Diverse le funzionalità disponibili (camme elettroniche, assi elettrici, phasing dinamico per la correzione di moto). La lista di Functional Block, in linea sia con il Ds402 che con lo standard IEC61131-3, garantisce tempi di sviluppo e parametrizzazione estremamente ridotti. Tutto questo ha permesso di realizzare pacchetti dedicati alle flowpack componibili e flessibili. Il range varia da semplici sistemi di 3 assi fino a quelle più complesse con assi aggiuntivi.
Tutte le schede sono connesse per mezzo di un rack di dimensioni variabili a seconda dei moduli o del sistema. Il numero di slot disponibili varia da 4 fino a 8, ed esiste la possibilità di estenderlo tramite l’utilizzo di un bus locale. L’alimentazione è disponibile sia a 220VAC che in continua 24V. I due moduli principali sono la CPU XGI-CPUS e la scheda di motion XGF-M32E.
Entrambe dotate di sistema multitasking, svolgono compiti differenti e si coordinano mediante uno scambio dati continuo e veloce. Questo consente alla parte di motion di dedicare tutta la potenza di calcolo per la gestione del motion e del bus di campo.
Il tempo ciclo minimo è di 1ms e il valore di jitter del fieldbus è di 1µs. A seconda delle necessità si potranno inserire dei moduli di Input / Output da 16 punti, permettendo di arrivare a soluzioni sino 32 In e 32 Out o in caso di necessità fino a 256 punti di ingressi uscite.

Temperatura sotto controllo. Anche la gestione delle termocoppie avviene tramite il PLC grazie al modulo XGF-TC4RT; con opportuni algoritmi di temperatura è possibile ottenere una notevole precisione delle piastre di saldatura in tutte le condizioni lavoro.
Viene proposta una soluzione innovativa per il controllo di temperatura, soprattutto nella fase di pre-riscaldamento, per fare in modo che la macchina sia sempre nelle condizioni di eseguire saldature efficaci.
Sempre per garantire il controllo di temperatura più accurato sono disponibili giunti rotanti di nuova generazione serie SVTS E, di facile installazione e con un grado di protezione IP65: in questo caso, l’impiego di metalli preziosi sia per gli anelli che per le spazzole permette di ottenere dei segnali di temperatura immuni da rumore elettrico.
Con la funzione touch probe è possibile catturare al volo le posizioni di marker,  per una maggior precisione sia in fase di saldatura che di tranciatura.

Comunicazione semplice e alto grado di protezione. È possibile abbinare al PLC delle interfacce HMI di svariate dimensioni. La più comune è il display da 7” TFT LCD, serie eXP40 con sistema operativo Windows CE 6.0 R3 e memoria da 64 MB. Dispone di tre porte di comunicazione RS-232, RS-485 ed Ethernet 10/100BASE-T e consente di realizzare ricette con animazione in modo semplice e intuitivo tramite un opportuno software applicativo.
Non ultimo, vero punto di forza, l’alto grado di protezione IP65. Queste HMI, abbinate alle potenzialità di una CPU di ultima generazione, permettono infatti di monitorare in continuo le funzioni macchina, potendo prevedere manutenzioni preventive delle parti in rotazione.
Grazie al monitoraggio della corrente assorbita dai motori, è altresì possibile verificare il corretto funzionamento o una possibile condizione di inefficienza. La grafica ad alta risoluzione aiuta, tramite immagini preinstallate, a seguire le parti in movimento oltre a indicare i punti macchina con possibili problemi.
Le funzioni di passthrough attive sui sistemi HMI consentono di utilizzare i pannelli come sistemi di debug in remoto, evitando l’utilizzo di pc per la  diagnostica.
Le motorizzazioni avvengono tramite motori brushless della serie APM FL, con feedback da encoder incrementale o assoluto. Sono motori della serie flat, che riducono al minimo gli ingombri. Corredati da cavi standard, possono essere collegati facilmente agli azionamenti della serie L7, con alimentazione a 220 VAC o 380 VAC e protocollo EtherCat.
Il loro ingombro contenuto rende possibile anche una riduzione del quadro elettrico.