CIM A CIM B. Computer-Integrated Manufacturing (CIM)

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1 Computer-Integrated Manufacturing (CIM) Il Computer Integrated Manufacturing (CIM) è un metodo di produzione nel quale l'intero processo produttivo è controllato da un computer. Tipicamente, è composto da processi di controllo ad anello chiuso, basati su ingressi in tempo reale provenienti dai sensori. La proposta della De Lorenzo per questo tipo di laboratorio permette lo studio della teoria e la realizzazione di esercitazioni pratiche, con conoscenze che sono trasversali ad altre aree didattiche, quali: Automazione, Pneumatica, Meccatronica, Elettronica, Controllo di processo. CIM A CIM B

2 Il nostro sistema CIM è composto da diversi moduli, ciascuno riproduce una singola applicazione di base che è comunemente utilizzata dall'industria. Ogni modulo è realizzato con componenti elettronici, meccanici e pneumatici reali ed ha una funzione specifica. Come un sistema informatico integrato, l'uscita di una attività serve come ingresso per l'attività successiva, attraverso la catena di eventi. L'intero sistema è controllato da un controllore a logica programmabile (PLC), e può essere configurato per eseguire un processo completo. I moduli di base sono i seguenti: Nastro Trasportatore Modulo di Trasf. Lineare Unità pick and place Modulo di Lavorazione Sistema visivo ispettivo Modulo di perforazione Modulo di scarico Modulo di pesatura Modulo di stoccaggio Ogni combinazione dei moduli permette di creare sistemi differenti. Nella tavola seguente vengono proposte alcune configurazioni: unit CIM A CIM B CIM C 1. Nastro Trasportatore X X X 2. Modulo di Trasf. Lineare X X X 3. Unità Pick and Place X X X 4. Modulo di Lavorazione X X 5. Modulo di Perforazione X X 6. Sistema visivo ispettivo X 7. Modulo di Scarico X X 8. Modulo di Pesatura X X 9. Modulo di Stoccaggio X CIM C

3 Computer Integrated Manufacturing Nastro Trasportatore I pezzi in lavorazione vengono trasferiti con movimento lineare per mezzo di un nastro trasportatore azionato da un motore in CC. Questo modulo muove oggetti da un lato all'altro. E' un modello in miniatura di un sistema industriale reale di nastro trasportatore. Il Modulo di Trasferimento Lineare è un attuatore lineare controllato elettro-pneumaticamente. Interruttori magnetici sentono le posizioni di estensione e recupero del modulo di trasferimento. Il Modulo di Trasferimento Lineare trasferisce i pezzi in lavorazione dal nastro trasportatore al Modulo Pick & Place, con l'aiuto di un cilindro a doppia azione azionato pneumaticamente. Modulo di Trasferimento Lineare

4 Modulo Pick & Place Il Modulo Pick & Place trasferisce i pezzi in lavorazione dalla posizione finale del Modulo di Trasferimento Lineare al Modulo di Lavorazione con l'aiuto dei bracci verticale e orizzontale e della pinza angolare. Il Modulo Pick & Place è un sistema di controllo elettropneumatico. Si compone di tre parti principali: un braccio verticale (cilindro verticale a doppia azione), un braccio orizzontale (cilindro orizzontale a doppia azione) e una pinza angolare (a doppia azione per sostenere i pezzi in lavorazione). Interruttori magnetici sentono le posizioni di estensione e recupero dell'attuatore. Modulo di Lavorazione Il modulo consiste di una tavola di lavoro rotante a sei posizioni nella quale vengono posti dal Modulo Pick & Place i pezzi per essere lavorati. La tavola di lavoro è indicizzata per presentare ogni pezzo in lavorazione al Modulo di Perforazione in funzione della sequenza di lavoro prevista.

5 Modulo di Perforazione Il Modulo di Perforazione simula la funzione di perforare il pezzo in lavorazione. Il PLC comanda al cilindro verticale a doppia azione di posizionare il dispositivo di perforazione sopra il pezzo in lavorazione e di iniziare la perforazione. Modulo con telecamera per controllo qualità Un sistema visivo viene utilizzato per ispezionare i pezzi in lavorazione durante il processo produttivo in linee automatizzate. Le immagini della telecamera vengono analizzate per determinare tipo e caratteristiche del pezzo in lavorazione. Modulo di Scarico Il braccio di scarico o unità Pick & Place orizzontale è un sistema elettro-pneumatico nel quale il movimento è controllato da un attuatore lineare e rotante. Il modulo lavora come un robot pick & place in miniatura, con campo de applicazione limitato. Il braccio viene utilizzato per trasferire i pezzi in lavorazione da una stazione di lavoro all'altra.

6 Modulo di Pesatura Il Modulo di Pesatura consiste di due elementi: una cella di carico e il circuito di interfaccia. La cella di carico genera una resistenza variabile in funzione del peso dell'oggetto che viene collocato sopra la stessa cella. Il circuito di interfaccia riceve, elabora e invia questo valore all'ingresso analogico del PLC, il quale determina il peso corrispondente del pezzo in lavorazione collocato sopra la cella di carico. Software Modulo di Stoccaggio Il Modulo di Stoccaggio viene utilizzato per collocare il pezzo in lavorazione nel magazzino in un ordine particolare. Il Modulo di Stoccaggio è un'untà controllata da un motore passo-passo. Il motore controlla il movimento e la posizione degli assi del modulo. I pezzi in lavorazione sono prelevati per mezzo di un dispositivo di aspirazione controllato da un cilindro a doppia azione. Il cilindro si estende e si ritrae per prendere o lasciare il pezzo in lavorazione. Il sistema include il software per la programmazione del PLC. A richiesta, è possibile fornire anche un software industriale di simulazione, supervisione, controllo e acquisizione dati (SCADA). Questo software include i blocchi necessari per sviluppare l'interfaccia uomo-macchina (Human Machine Interface, HMI). Il software si collega al CIM per mezzo del PLC e gestisce grafica in tempo reale per sviluppare ed editare il sistema, la strumentazione, i sensori e i componenti; schermo con grafiche dinamiche e animate, trend, allarmi, report e banca dati..

7 CIM Computer Integrated Manufacturing DL CIM S SISTEMA DI CONTROLLO INDUSTRIALE Il sistema permette agli studenti di esplorare una delle applicazioni più comunemente usate nell industria apprendendo, allo stesso tempo, come scrivere programmi con logica ladder. Cilindri di 3 diverse dimensioni vengono messi sul nastro trasportatore e il sistema, sulla base delle informazioni fornite dai sensori, comanda uno dei 3 pistoni per spingere ciascun cilindro nel proprio contenitore di stoccaggio. Il trainer è composto di hardware e software. Nella sezione hardware abbiamo un piccolo modello di una linea di produzione elettro pneumatica che include i seguenti elementi: 3 pistoni a cilindro controllati da 3 valvole a solenoide pneumatiche, Un motore in CC da 24V bi direzionale, Un nastro trasportatore, 2 pulsanti, rosso e verde, 2 lampade, rosso e verde, 2 sensori, Il collegamento a 8 ingressi e a 8 uscite per permettere il controllo del sistema da PLC, 8 controlli manuali per gli ingressi del sistema, Un set di cilindri De Lorenzo Viale Romagna Rozzano (MI) Italy Tel Fax

8 CIM Computer Integrated Manufacturing Il software è stato pensato come un IDE (Integrated Development Environment) facile da usare, specificatamente progettato per un uso didattico, che introduce gli studenti al mondo dei controllori logici programmabili. Indipendentemente dall hardware, gli studenti saranno in grado di testare I loro programmi attraverso una simulazione che riproduce l hardware. Gli studenti creano i programmi in logica ladder per controllare i dispositivi sul nastro trasportatore usando un editor di controllo grafico programmabile. Questi programmi possono essere usati per controllare sia l hardware che il simulatore. Nel software, gli studenti troveranno anche note preparate dagli istruttori. Questo sistema fornisce le basi tecniche del controllo sequenziale delle operazioni di un processo produttivo. Gli studenti apprendono gli operatori logici (AND, OR, XOR, ecc.), le tavole della verità, i temporizzatori, i contatori e l organizzazione delle sequenze logiche per risolvere i problemi. Accessorio necessario: Un compressore che fornisca aria compressa fino a 10 bar De Lorenzo Viale Romagna Rozzano (MI) Italy Tel Fax

9 Automazione DL CIM-AR NASTRO TRASPORTATORE CON PLC Sistema didattico da banco composto da: Un nastro trasportatore Un sensore capacitivo Un sensore induttivo Un sensore meccanico Elettrovalvole Cilindri pneumatici Un PLC Obiettivo del sistema è simulare un processo industriale che selezioni differenti tipi di cilindri sulla base del loro materiale e delle loro dimensioni. Tutte le operazioni sono controllate da PLC, attraverso attuatori pneumatici e relative elettrovalvole.

10 Caratteristiche Tecniche Il nastro trasportatore è azionato da un motore a 24 Vcc. Lunghezza del nastro: 200 mm. Larghezza del nastro: 51 mm. Materiale: Nylon Il sensore induttivo viene usato per rilevare gli oggetti metallici. Il sensore capacitivo viene usato per rilevare gli oggetti in movimento. Il sensore meccanico viene usato per rilevare l altezza degli oggetti. Il PLC è fornito di 12 ingressi digitali e 8 uscite a relè. 2 cilindri pneumatici a doppia azione. Diametro: 12 mm. Corsa: 60 mm. Pressione di funzionamento: 600 kpa Sensore di prossimità: sensore reed alimentato a 24 Vcc 2 elettrovalvole.

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