Sistemi di automazione industriale
Beckhoff continua sulla strada della Scientific Automation su binari paralleli: da un lato rafforzamento della parte teorica e dall'altro concretizzazione in prodotti hardware e software, gli ultimi presentati in occasione dell’Hannover Messe 2009. Diversi I/O per EtherCAT sono andati ad arricchire il portfolio prodotti di Beckhoff, mettendo a disposizione funzioni di Condition Monitoring e misurazione.
Grazie al software plug-in TwinCAT Kinematik Transformation, ora la robotica è parte integrante del controllo PC-based di Beckhoff.
La tecnologia di controllo PC-based offre prestazioni sufficienti per integrare altre funzioni nel controllo standard; la Scientific Automation ne estende le possibilità applicative convenzionali (PLC, Motion Control, ecc) con funzioni complementari come tecnologia di misurazione precisa e veloce ed relativi algoritmi. In questo ambito Beckhoff risponde con soluzioni di controllo PC-based all’altezza, grazie a cpu di ultima generazione, I/O veloci, rapidità dei prodotti EtherCAT ed TwinCAT (software di automazione).
Il concetto di Scientific Automation offre i presupposti per abilitare funzioni quali Condition Monitoring o Robotica su una vasta gamma di PLC in un formato noto. Beckhoff punta ad integrare le tradizionali funzioni del “black box” in un ambiente software standard. Poiché il concetto di macchina soggiace ad una naturale evoluzione nel tempo, la Scientific Automation guarda avanti, oltre il futuro. La tendenza va verso programmi PLC sempre più complessi e tempi ciclo sempre più ridotti. Il numero di assi da controllare contemporaneamente è destinato a crescere ulteriormente, come la complessità delle relative modalità di accoppiamento attraverso un numero sempre maggiore di camme; in futuro molti assi saranno gestiti tramite interpolazione.
Con questi presupposti solo le cpu di ultima generazione saranno in grado di gestire tutte queste funzioni: sistemi di visione integrata e robotica verranno integrati nel software. Con cpu sufficientemente performanti, algoritmi vecchi e nuovi (ad es. reti neuronali) possono essere utilizzati in ambiente industriale. Tuttavia quanto più cresce la complessità delle macchine, tanto più approfondita dovrà essere la diagnostica e le attività di manutenzione. Sistemi avanzati con sofisticate funzioni di diagnostica semplificheranno la vita dell’utente finale e nuove funzioni input/output (es. comando vocale) il funzionamento della macchina.
Un’altra area di sviluppo riguarda l’intelligenza artificiale. Fino ad ora non ci sono eguali a quella umana ma in futuro ci si potrebbe avvicinare grazie all’impiego di più unità e capacità di calcolo estreme. Future generazioni di computer potrebbero attingere a terabyte di dati locali per le procedure di riconoscimento vocale, di movimenti e immagini, trasformandosi quantomeno in raffinatissimi sistemi di supporto, spendibili a livello industriale per migliorare la gestione dei processi, incrementare l’interazione umana, velocizzare la diagnostica e testare la qualità dei prodotti. Ciascuna parte dell’impianto o della macchina potrebbe essere subordinato ad una cpu in modo da rendere possibili processi in parallelo con elevata frequenza di clock.
La Scientific Automation di Beckhoff si concretizza in prodotti tangibili, i quali, tuttavia, offrono sufficiente potenziale per sviluppi futuri.
TwinCAT Kinematik Transformation:
robotica, motion control e PLC su piattaforma PC
Il software plug-in ‘TwinCAT Kinematic Transformation’ (trasformazione cinematica) è un primo passo per l’integrazione del controllo robot nella suite di automazione TwinCAT.
Le funzioni PLC, motion control, HMI e robotica girano su un’unica CPU. I vantaggi per l’utente sono evidenti: nessuna CPU aggiuntiva per il controllo del robot; riduzione dei costi di engineering; nessuna perdita qualitativa per l’interazione di CPU diverse per PLC, motion control e robotica; incremento di prestazioni e precisione grazie a interfacce dirette.
TwinCAT Kinematic Transformation può essere integrato in modo trasparente nell'ambiente motion control esistente: la sincronizzazione delle funzioni di robotica e motion control è ottimale utilizzando TwinCAT NC PTP (posizionamento assi point-to-point) o NC I (interpolazione assi 3D). Tutte le proprietà NC possono essere combinate su una piattaforma hardware e software comune. TwinCAT supporta diverse funzioni cinematiche parallele e seriali come quelle utilizzate per il pick-and-place. La programmazione delle coordinate di destinazione avviene nel sistema di coordinate cartesiane. La conversione alla relativa posizione del motore (trasformazione inversa) viene acquisita dal modulo cinematico. Il sistema cinematico, infine, può essere selezionato nel TwinCAT system manager, dove vengono parametrizzati, oltre al tipo, anche le lunghezze della leva e gli offset.
Didascalie immagini
1) "TwinCAT Kinematic Transformation" per applicazioni pick-and-place. Con TwinCAT NC PTP o NC I la sincronizzazione di funzioni di robotica e di Motion Control è ottimale.
2) Scientific Automation: dal “black box” al PC.
