Automazione per macchine per rete elettrosaldata: un caso d’uso per i produttori di grigliati
- 20/05/2010
- 3 minuti di lettura
L'azienda cliente
Il committente è un’azienda italiana specializzata nella produzione di grigliati mediante macchine per rete elettrosaldata. Opera nel settore metalmeccanico e richiede soluzioni affidabili e altamente ripetibili per garantire qualità del prodotto, elevata produttività e controllo fine dei processi di saldatura e movimentazione.
La necessità
L’azienda aveva l’esigenza di un sistema di automazione in grado di gestire con precisione e velocità le fasi di produzione su una macchina complessa, caratterizzata da una combinazione di assi elettrici e assi oleodinamici.
I requisiti principali erano il controllo di posizionamento ad alta velocità, l’integrazione di azionamenti e encoder su reti fieldbus industriali (Profibus e ProfiDrive), interoperabilità con controlli asse Bosch HNC100 e un’architettura PLC solida e manutenibile per operare in condizioni produttive intensive. Era inoltre fondamentale mantenere la ripetibilità nelle fasi di saldatura e la sincronizzazione fra i diversi assi per evitare scarti e rilavorazioni.
La soluzione sviluppata
Abbiamo progettato e sviluppato un sistema di automazione software che governa l’intera macchina per la produzione di rete elettrosaldata, ottimizzando il controllo sia degli assi oleodinamici sia di quelli elettrici ad alta velocità. La soluzione si distingue per l’utilizzo della CPU Siemens “Tecnologica” (315T-2 DP) per il controllo degli assi oleodinamici tramite l’interfacciamento con i controlli asse Bosch HNC100, l’adozione di una rete ProfiDrive per la trasmissione dei comandi di movimento e una struttura di I/O distribuita su Profibus per garantire scalabilità e robustezza.
Elementi chiave dell’architettura e dell’implementazione:
- PLC basato su Siemens S7-300 con CPU S7 315T-2 DP (CPU “Tecnologica”) come master di controllo degli assi oleodinamici.
- Interfacciamento con 4 schede di controllo assi Bosch HNC100 per la gestione degli 8 assi oleodinamici (in albero, a coppie).
- Rete Profidrive per 3 azionamenti elettrici brushless Indramat e 5 azionamenti brushless Yaskawa, assicurando sincronismo e controllo dinamico.
- 10 encoder assoluti collegati via Profibus per posizionamenti ad alta precisione e feedback affidabile.
- 5 remote I/O in Profibus per segnali di processo e sicurezza, e una HMI per monitoraggio e supervisione operatore.
- Comunicazione su reti Ethernet e Profibus DP per integrazione con sistemi aziendali e diagnosi remota.
Questa combinazione hardware/software consente il controllo preciso del posizionamento anche a velocità elevate, riducendo jitter e ritardi dovuti alle comunicazioni, oltre a facilitare la manutenzione grazie a diagnostica integrata e architettura modulare.
I vantaggi ottenuti
- Precisione e ripetibilità: l’integrazione di encoder assoluti e il controllo avanzato degli assi HNC100 hanno migliorato la precisione di posizionamento, riducendo gli scarti e aumentando la qualità delle saldature.
- Velocità produttiva: il controllo sincrono su ProfiDrive e la gestione performante dei motori brushless hanno permesso di incrementare la velocità ciclo mantenendo stabilità nei parametri di processo.
- Affidabilità e robustezza: l’architettura basata su PLC Siemens S7-300 e I/O distribuiti in Profibus ha migliorato la resilienza agli errori e semplificato la diagnostica in campo.
- Manutenibilità e scalabilità: la soluzione modulare facilita interventi di manutenzione e future estensioni (nuovi assi o integrazione con MES/ERP) senza riprogettazioni invasive.
- Integrazione operativa: la presenza di reti standard (Ethernet, Profibus, Profidrive) e di una HMI centralizzata ha semplificato l’integrazione con i sistemi aziendali e la formazione degli operatori, riducendo i tempi di fermo per setup e cambio produzione.
Con un approccio che unisce controllo di movimento avanzato e architetture industriali consolidate, abbiamo garantito all’azienda produttrice di grigliati una macchina più performante, più facilmente manutenibile e pronta a sostenere ritmi produttivi elevati senza compromettere la qualità del prodotto.
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Soluzione
Idraulica industriale
Settore
Metalmeccanico
Location
Italia
Anno d'integrazione
2010
Tecnologie integrate
- PLC Siemens S7-315T-2 DP
- CPU Siemens “Tecnologica”
- Controlli asse Bosch HNC100
- Rete Profidrive
- Azionamenti brushless industriali (Indramat, Yaskawa)
- Encoder assoluti
- HMI per supervisione e setup operatore
Attività svolte
- Analisi tecnica e definizione requisiti macchina
- Progettazione sistema di controllo (PLC, fieldbus, I/O)
- Sviluppo software PLC e motion control
- Sviluppo HMI
- Integrazione componenti hardware
- Messa in servizio/tuning
- Documentazione tecnica e formazione operatori
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