Articoli con tag LIAM

Valutazione del motion control su piattaforme commerciali per l’automazione: come fare ?

Autori: Stefano Lovisetto, Matteo Sartini
Pubblicato il 23/03/2014 su MC4 – Motion Control for

L’insieme delle funzionalità che una moderna macchina automatica deve implementare rende la progettazione della logica di controllo un compito difficile che coinvolge competenze multidisciplinari.

Benchmark meccanico di riferimento

Benchmark meccanico di riferimento

L’emulazione del comportamento dei tradizionali organi meccanici è una tipica funzionalità che il sistema di controllo è chiamato ad espletare. Il motion control è l’insieme delle tecnologie e dei dispositivi che permettono di governare gli organi meccanici in movimento della macchina. La precisione nel controllo del movimento rappresenta un fattore chiave che influisce fortemente sulle prestazioni della macchina. Oggigiorno ci troviamo di fronte a un mercato ricco di soluzioni commerciali per il motion control, con fornitori che propongo architetture di controllo alternative, centralizza o decentralizzate. Davanti a questa ampia offerta di soluzioni diventa difficile per l’utilizzatore finale scegliere la piattaforma che meglio si adatta alla propria applicazione.  La domanda che ci si pone è: come posso analizzare il motion control per capire quale soluzione sia la migliore per un la mia applicazione e cosa vuol dire effettuare benchmarking di sistemi di motion control?

La risposta è articolata e, vista la complessità dell’argomento, va analizzata da più punti di vista. L’obiettivo principale di una attività di benchmarking di piattaforme commerciali per l’automazione è quello di analizzare le performance del motion control attraverso la definizione e l’esecuzione di un insieme di test che possano confrontare e valutare le soluzioni disponibili sul mercato ed individuare quelle più adatte a risolvere un determinato tipo di problema, rispondendo adeguatamente ai requisiti e alle specifiche desiderate per quell’applicazione. Quando parliamo di motion control ci sono tre aspetti principali da considerare: le funzionalità ed il set di comandi messi a disposizione dall’utente; il carico computazionale che l’inserimento di assi aggiunge al sistema complessivo; le performance hardware dinamiche legate all’inseguimento di traiettorie e alla gestione dei sincronismi.
Continua a leggere su MC4 – Motion Control for

, , ,

Nessun commento

Grande successo di pubblico per la decima edizione di MC4 – Motion Control for

Si è conclusa con un grande successo di pubblico la decima edizione di MC4 – Motion Control for. Gli oltre 700 visitatori intervenuti hanno apprezzato tutte le novità di questa edizione: la presentazione della situazione di mercato a cura di ANIE Automazione, la “smart lesson” del prof. Gasparetto dell’Università di Udine e i test dal vivo del Laboratorio LIAM.
I visitatori hanno apprezzato anche i tanti workshop, che quest’anno sono stati curati con ancora maggiore attenzione da parte delle aziende.
Di seguito si riporta l’intervista a Matteo Sartini, responsabile tecnico del laboratorio LIAM.

Continua a leggere sul sito di MC4

,

Nessun commento

Il laboratorio del LIAM per un giorno a MC4 – Motion Control for

In occasione di MC4 – Motion Control for, LIAM, il Laboratorio di Ricerca Industriale specializzato sull’automazione di macchine automatiche per il Packaging, aprirà per la prima volta al pubblico il proprio laboratorio di test, traslocando per un giorno le sue piattaforme di test e automazione nell’area espositiva della mostra convegno.

Ai visitatori di MC4 LIAM mostrerà come sia possibile valutare le prestazioni delle principali funzionalità richieste ai moderni sistemi di controllo del movimento.

Come è noto, infatti, la fusione di meccanica, elettronica e informatica nelle soluzioni meccatroniche rende particolarmente complessa la valutazione delle performance delle macchine automatiche. Il motion control è l’esempio più marcato di quanto sia significativa l’incidenza dei componenti elettronici e informatici su precisione, velocità e prestazioni del sistema.

Le attività che LIAM porterà a MC4 si soffermeranno su tre aspetti principali.

Per verificare le prestazioni dinamiche legate all’errore di inseguimento, si mostrerà come, attraverso un benchmark meccanico, sia possibile determinare le performance delle funzionalità a disposizione del progettista.

Altro aspetto di fondamentale importanza è la crescente potenza di calcolo richiesta per espletare alcune delle funzionalità richieste ai moderni sistemi di motion control, come l’emulazione di camme meccaniche: attraverso un secondo allestimento dimostrativo sarà possibile dimostrare come analizzare l’utilizzo della CPU in funzione del numero di assipresenti nel sistema.

Infine, attraverso un’applicazione di riferimento sviluppata ad hoc dagli ingegneri del laboratorio LIAM, si mostrerà come sia possibile ricavare informazioni sulla qualità del sistema di motion control.

Non perdete questa opportunità unica di vedere questi test dal vivo e di parlare con i tecnici del LIAM. La partecipazione alla mostra convegno e alle attività del LIAM è gratuita previa registrazione on line.

Leggi tutte le informazioni su MC4 su Automazione e Strumentazione / Fiera Milano Media

, , , , ,

Nessun commento

Componenti di libreria software intelligenti

Autore: Matteo Sartini (LIAM)
Articolo pubblicato su Automazione Integrata – Ottobre  2013

Per ridurre i tempi di sviluppo della logica di controllo di una macchina automatica è importante che questa sia modulare e riutilizzabile, cioè basata su componenti di libreria che opportunamente configurati possano essere utilizzati su macchine automatiche diverse.
Gli standard e le norme, come la IEC-61131-3 e PLCopen, stanno cercando di aiutare il progettista software a rendere i progetti sviluppati indipendenti dalla piattaforma di controllo, operando una standardizzazione dei linguaggi e delle funzionalità che le diverse piattaforme di controllo devono implementare. Oggi il progettista software trova disponibili sul mercato componenti per l’implementazione delle funzionalità di alto livello e basso livello, tipicamente per la gestione delle interfacce utente uomo macchina (HMI), gestione del motion control e gestione dei bus di campo di componenti remoti. Al contrario, per lo sviluppo della logica di controllo, il progettista software si trova spesso a dover sviluppare i propri componenti di libreria. Quando si parla di componenti software intelligenti, il primo passo è capire quali sono i componenti necessari per sviluppare un’applicazione nel mondo delle macchine automatiche.

Pensando a come è strutturato il software di una macchina automatica, possiamo dividere i componenti in due gruppi: uno comprende i componenti che pilotano dispositivi fisici (valvole pneumatiche, motori elettrici, ecc.), nell’altro quelli che implementano funzionalità che non sono legate a dispositivi fisici, ma a servizi necessari per lo sviluppo del controllo logico. Approfondiamo ora il tema dei componenti di libreria intelligenti di questo secondo gruppo. Prosegui la lettura »

, , ,

Nessun commento

OMAC PackML: supporto all’integrazione di macchine automatiche

Autori: Luca Bernardini (LIAM), Felice Gnerre (LIAM)
Articolo pubblicato su Automazione Integrata – Giugno 2013

Nata nel 1994 con il nome di Open Modular Architecture Controls, poi cambiato in Organization for Machine Automation and Control nel 2008, l’OMAC è una organizzazione che mette insieme costruttori di macchine automatiche, utilizzatori finali e fornitori di sistemi di automazione con lo scopo di cercare soluzioni comuni e condivise alle questioni che pone lo sviluppo di infrastrutture di controllo aperte e modulari. All’interno dell’OMAC, l’OMAC Packaging Work Group (OPW) si occupa di promuovere e migliorare standard e linee guida per lo sviluppo di macchine per il packaging con lo scopo di aumentare la flessibilità e ridurre i costi di integrazione. L’OPW è organizzato in cinque comitati: PackLearn e PackAdvantage si occupano di migliorare la comunicazione tra gli addetti ai lavori del settore stilando un linguaggio condiviso per descrivere problematiche comuni e promuovendo lo standard con proposte di formazione specifica riguardo le tematiche trattate; PackConnect si focalizza sulle modalità di comunicazione tra i dispositivi presenti in una macchina automatica; PackML è oggetto di approfondimento in questo articolo; PackSoft ha l’obiettivo di individuare quali standard sono da adottare per lo sviluppo della logica di controllo e proporre nuovi componenti di libreria che soddisfino funzionalità comuni alle macchine per il packaging. Il frutto del lavoro dei cinque comitati ha prodotto il documento “Guidelines for Packaging Machinery Automation” [GPMA06] di cui l’ultima versione è datata novembre 2006.

Figura 1 - PackML V3 Demo in MS Excel OMAC-OPW

Prosegui la lettura »

, , , , , , ,

Nessun commento

La prototipazione virtuale dei servomeccanismi

Autori: Luca Goldoni (LIAM), Gianluca Berghella (CRIT)
Articolo pubblicato su Automazione Integrata – Maggio 2013

Livello di dettaglio di una simulazione

Livello di dettaglio di una simulazione

Le moderne macchine automatiche sono complessi sistemi meccatronici le cui prestazioni finali dipendono pesantemente dall’interazione sinergica tra i gruppi elettromeccanici e le logiche di controllo che li governano e coordinano. Nel settore del packaging, in particolare, sono richieste dinamiche sempre più elevate per movimentazioni ad elevata precisione. Per incrementare flessibilità e riconfigurabilità delle macchine spesso i progettisti sono orientati a sostituire i sottosistemi a camme meccaniche con soluzioni programmabili governate da servoazionamenti, che utilizzano motori sincroni a magneti permanenti (PMM), anche impiegati in soluzioni direct-drive per sistemi con esigenze di elevata precisione. Le prestazioni finali dipendono dalle proprietà strutturali e dinamiche del sistema meccanico, da dinamica e controllo dell’azionamento elettrico e dalle leggi di moto programmate.

, , , , ,

Nessun commento

Liam, un progetto di successo dell’Open Innovation

Autori: H. Seeger, G. Berghella, CRIT
Articolo pubblicato su Automazione e Strumentazione, luglio 2013

La nascita del Laboratorio Industriale Automazione Macchine per il Packaging (Liam), un’iniziativa di cinque soci di Crit Research. Manutenzione predittiva, prototipazione virtuale e benchmarking le attività principali di Liam, al servizio dell’innovazione nel settore del packaging.

Per ogni azienda la continua innovazione dei propri prodotti è la chiave per il successo. In passato i processi di innovazione erano considerati delle dinamiche da gestire internamente ai confini aziendali. Da più di una decina di anni si sente sempre più parlare diOpen Innovation, un nuovo modello di gestione della conoscenza che descrive processi di innovazione caratterizzati dall‘apertura verso l’esterno. Le logiche di innovazione aperta possono essere implementate attraverso diverse strategie di gestione che posso prevedere, ad esempio, la collaborazione con centri di ricerca esterni, il coinvolgimento come parte attiva dei propri clienti o fornitori o l‘eventuale cessione dei risultati della ricerca interna, anche trasformando programmi di sviluppo interni in progetti open source. Un modello di successo di Open Innovation è stato messo in piedi all’inizio degli anni 2000 con la fondazione di Crit Research che può essere considerato uno dei precursori europei dell’Open Innovation. Prosegui la lettura »

, , , , , , , , ,

Nessun commento

L’impatto del Motion sulle performance delle piattaforme commerciali di automazione

Autori: Stefano Lovisetto, Consorzio LIAM – Gianluca Berghella, CRIT
Articolo pubblicato su Automazione Integrata, Marzo 2013

Il Benchmarking di piattaforme commerciali di automazione è una delle attività svolte all’interno del laboratorio LIAM. Al momento sono nove i fornitori coinvolti nell’attività di Benchmarking: Beckhoff, B&R, Bosch, Lenze, Mitsubishi, Omron, Rockwell, Schneider e Siemens.

Tutte le piattaforme commerciali messe a disposizione dai fornitori integrano nativamente il motion control. Ciò significa che l’utente, acquistando il pacchetto completo di un solo fornitore (editor software + controllore + assi), è in grado di muovere gli assi elettrici direttamente dal software, facendo eseguire ai motori movimenti più o meno complessi (Fig.1).

Fig.1 - Editor Software - Controllore - Assi

Fig.1 - Editor Software - Controllore - Assi

Il progettista software, che ha il compito di sviluppare il progetto di controllo della macchina automatica attraverso lo specifico editor software messo a disposizione da ogni singolo fornitore, non dovrebbe, in linea di principio, preoccuparsi di gestire i dettagli implementativi a basso livello per far funzionare la piattaforma. La gestione della schedulazione dei processi, la comunicazione tramite il bus di campo, l’inseguimento dei profili di moto, la gestione delle motorizzazioni sono, infatti, alcune delle funzionalità tipicamente già fornite da una piattaforma commerciale. Queste attività risultano totalmente “trasparenti” per il programmatore, che dovrà preoccuparsi unicamente di configurarle correttamente nella fase di start-up. Prosegui la lettura »

, , , , , , , , , , , , , ,

Nessun commento

Tuning automatico o manuale?

Autori: Michele Chiessi, Consorzio LIAM – Gianluca Berghella, CRIT Research
Articolo pubblicato su Automazione Integrata, Febbraio 2013

Nel febbraio del 2011 nasceva a Vignola il consorzio LIAM per volontà di cinque aziende operanti nel packaging automatico (ma non solo). L’intento di IMA spa, SACMI sc, SELCOM spa, SITMA spa e di Tetra Pak Packaging Solutions spa, con la fondazione del Laboratory of Industrial Automation for packaging Machines (LIAM), è stato quello di passare dalla condivisione dell’informazione alla condivisione dello sforzo per l’individuazione di soluzioni innovative in quattro Obiettivi di Ricerca (OR) d’interesse comune.

Tra gli obiettivi di ricerca fissati dalle aziende consorziate vi è il Benchmarking di Piattaforme Commerciali per l’Automazione, questo ha il compito di analizzare le soluzioni commerciali di elettronica per il controllo logico (PLC, soft PLC/PAC), dell’azionamento (servo drive/inverter e rispettivi motori) ed i software di programmazione/gestione forniti a corredo.

Tra i molteplici aspetti indagati all’interno del laboratorio vi sono i tool software messi a disposizione dai fornitori coinvolti nell’attività di benchmarking. Com’è facile intuire, la disponibilità di strumenti che semplificano o sollevano completamente l’utente finale da mansioni che altrimenti richiederebbero molto lavoro rappresenta un valido aiuto alla messa in opera di una macchina; non di rado però, la disponibilità di nuovi tool nei software di gestione della piattaforma (o la loro miglioria) è usata dai fornitori come “grimaldello” commerciale per vincere le resistenze all’acquisto di aggiornamenti software e/o nuovo hardware da parte degli OEM. Prosegui la lettura »

, ,

Nessun commento

Benchmarking di piattaforme commerciali per l’automazione: motion control

Autori: Matteo Sartini, Consorzio LIAM – Gianluca Berghella, CRIT Research
Articolo pubblicato su Automazione Integrata, Settembre 2012

Le prestazioni di una moderna macchina automatica per il mondo del packaging dipendono in gran parte dalle prestazioni del motion control.

Il motion control è l’insieme delle tecnologie e dei dispositivi che governano gli organi meccanici in movimento. La precisione nel controllo del movimento rappresenta un fattore chiave che influisce fortemente sulle prestazioni della macchina. L’attività di benchmark portata avanti dal laboratorio LIAM intende analizzare le performance del motion control attraverso la definizione e l’esecuzione di un insieme di test che possano confrontare le soluzioni disponibili sul mercato e individuare quelle più adatte a risolvere un determinato tipo di problema. L’analisi del motion control può essere effettuata confrontando le prestazioni delle diverse soluzioni su un carico di riferimento che abbia le stesse caratteristiche (nel caso in esame stesso rapporto tra inerzia del carico ed inerzia del motore) rispetto all’azionamento e al motore preso in considerazione.

SchemaCarico(Figura1).jpg

Figura 1 - Benchmark meccanico di riferimento

Benchmark meccanico di riferimento

Il benchmark meccanico di riferimento (Figura 1) consiste in un carico collegato per mezzo di un giunto a soffietto (accoppiamento rigido) all’albero del motore della piattaforma con la quale si vogliono eseguire i test. Il carico è costituito da un albero condotto al cui estremo è fissato, stretto fra due dadi, un volano. L’albero condotto è montato su due cuscinetti a sfere (che fanno parte della struttura portante) ed è in grado di ruotare attorno al proprio asse. Per testare lo stesso sistema meccanico su diverse piattaforme al fine di analizzare in maniera accurata il comportamento dell’azionamento è necessario conoscere il modello del carico (modello noto) e tutti i parametri del modello (attriti, inerzie, …). Nel caso dell’inseguimento di traiettoria l’interesse è focalizzato sul fatto che l’inseguimento avvenga rispettando la traiettoria specificata. Nelle situazioni reali l’azionamento inseguirà la traiettoria ideale con un certo errore. In generale, la differenza tra la traiettoria ideale e quella reale può essere causata da:

Prosegui la lettura »

, , , , ,

Nessun commento