SystemOne CM Il sistema multiasse per soluzioni di automazione sicure

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1 SystemOne CM Il sistema multiasse per soluzioni di automazione sicure

2 L industria meccanica conta un enorme varietà di macchine. Ciononostante spesso è possibile declinare in pochissimi punti i requisiti di base che bisogna soddisfare nello sviluppo di nuove macchine, che devono essere sempre più piccole, veloci, precise e sicure, nonché abbattere i costi. Queste esigenze sono apparentemente in una tale contraddizione tra loro che è difficile riuscire immaginare una possibile soluzione. È però necessario raccogliere questa sfida per poter vincere la concorrenza globale e consolidare la propria posizione. Noi l abbiamo fatto: LTi integra alla perfezione in un singolo fattore di forma motion controller, controllo di sicurezza, alimentatore centralizzato e drive multiasse, definendo standard completamente nuovi in fatto di: compattezza ed efficienza dei costi semplicità flessibilità sicurezza dinamica e precisione 2 3

3 La rivoluzione nell automazione Stiamo rivoluzionando la tecnologia di automazione con SystemOne CM. Grazie a un approccio radicalmente nuovo siamo riusciti a unire in un unica soluzione caratteristiche apparentemente in contrasto tra loro. Come? Con un incremento drastico dell integrazione a tutti i livelli. Da un lato ciò ci ha permesso di ridurre l impiego dei materiali necessari e di conseguenza le dimensioni costruttive, dall altro ci ha consentito di ottimizzare le prestazioni in termini di dinamica e precisione. Un elevato grado di integrazione e meno componenti vogliono anche dire una maggiore affidabilità del sistema e quindi della macchina. Allo stesso tempo questo approccio riduce la complessità del sistema e semplifica l engineering. Con SystemOne CM, LTi riesce nel difficile compito di combinare tecnologia allo stato dell arte ed efficienza economica: è questo che ci rende unici. Il meglio dei due mondi Facendo parte del Gruppo Körber, azienda leader a livello internazionale nel settore della tecnologia, LTi può contare su un know-how di lunga data e su una vasta competenza di applicazione in numerosi settori. Lo scambio di esperienze consente a LTi di elaborare soluzioni che offrano sempre al cliente vantaggi nelle sue applicazioni specifiche. 4 5

4 C O M P A T T E Z Z A 75% più compatto. SystemOne. Per quanto rapido, lo sviluppo di fattori di forma sempre più compatti non ha ancora fatto il suo corso. Tutt altro: la rivoluzione è solo agli inizi! Grazie a idee estreme e a nuovi approcci, LTi fa da apripista e con SystemOne introduce una vera innovazione: ingombro sensibilmente ridotto a fronte di prestazioni e performance di molto superiori. Benvenuti in un mondo migliore del controllo macchine. 6 7

5 C O M P A T T E Z Z A Sistema ad asse singolo Sistema multiasse -75 % Motion- Controller Alimentatore System One PLC di sicurezza 24 V SNT + riduzione dei costi + capacità di calcolo + risparmio sui componenti Il nuovo standard è qui Unico: controllore a 3 assi Integrazione su larga scala Integrazione su piccola scala Con una tipica configurazione a 6 assi che include La chiave del successo è l integrazione. Ecco perché L integrazione è stata implementata in tutto il L integrazione inizia a livello del circuito. I regolatori motion controller, controllo di sicurezza e alimen- i regolatori ad asse singolo e doppio e il controllore sistema di automazione. Il motion controller e il PLC di azionamento dispongono di un ASIC di controllo tatore di tensione ausiliaria, SystemOne CM consente unico a triplo asse dispongono di un solo alloggia- di sicurezza sono dunque integrati in un modulo, di nuova concezione che, con un implementazione un risparmio in termini di spazio nel quadro elettrico mento, di una sola elettronica di comando e di un mentre un altro modulo accoglie l alimentatore del a basso costo, integra in un solo chip la capacità di che arriva fino al 40% rispetto ai sistemi multiasse solo alimentatore switching, il che garantisce il sistema assi e un alimentatore switching da 500 W. calcolo necessaria e le funzionalità hardware specifiche comunemente reperibili sul mercato e fino a minimo ingombro e un efficienza ottimale sotto il dell azionamento. un ulteriore 60% rispetto ai sistemi ad asse singolo. profilo economico. 8 9

6 S E M P L I C I T À Semplice è semplice: SystemOne. Perché è così raro fare caso ai passaggi intelligenti che semplificano le cose? Facile: nessuno sente la mancanza di ciò che è superfluo! L impegno costante di LTi a favore dell utente si è tradotto nella radicale semplicità di SystemOne, che apre la strada a possibilità del tutto nuove

7 S E M P L I C I T À V GND DC + DC + Dati sicuri + Dati funzionali Data Data + CoDeSys3 + Visu + Safety + Drive Manager Facilità di installazione Tecnologia monocavo Un pool di dati centrale Un solo tool per tutto quanto L installazione è molto più agevole rispetto alle Oltre ai classici sistemi encoder, SystemOne CM I dati di sicurezza e funzionali vengono conservati Progettazione, configurazione e programmazione soluzioni tradizionali, da un lato perché non è supporta anche la tecnologia monocavo. Ciò centralmente nel motion controller e trasmessi ai dell intero sistema di automazione avvengono a necessario un alto numero di componenti, dall altro consente di rinunciare completamente al cavo regolatori di azionamento dopo il power-on. In livello centrale tramite il tool per PC MotionCenter. perché è possibile collegarli attraverso un semplice dell encoder, facilitando così ulteriormente questo modo la configurazione viene significativa- Ciò assicura chiarezza e facilità d uso e permette di sistema che permette di risparmiare tempo. l installazione. Infatti, bastano 2 conduttori del mente sempli-ficata, poiché per esempio le scala- risparmiare tempo prezioso per l engineering. cavo motore per trasmettere i dati dell encoder ture delle unità di misura degli encoder possono e la temperatura del motore. essere eseguite solo un unica volta a livello centrale. Ciò minimizza eventuali fonti di errori e facilita l engineering

8 F L E S S I B I L I T À Flessibilità assoluta. SystemOne. Il sistema flessibile batte quello rigido, il sistema aperto rimpiazza quello chiuso. SystemOne CM è aperto per rispondere alle esigenze di oggi e vincere le sfide di domani con la massima flessibilità. Siamo aperti a percorrere strade nuove. Venite con noi? 14 15

9 F L E S S I B I L I T À CPU 1,3 GHz Robotica CNC SPS+ Motion CPU 2,2 GHz LINUX PLCopen CNC Robotica Piattaforma universale Pacchetto funzione PLC Pacchetto funzione CNC Pacchetto funzione robotica Il motion controller integrato in SystemOne CM I Motion ControlFunctionBlocks basati su PLCopen Per l automazione delle macchine utensili è inoltre I pacchetti funzione robotica di SystemOne CM offre una potenza del processore scalabile da 1,3 GHz rappresentano uno standard internazionale nella disponibile una vasta gamma di pacchetti funzione eseguono semplici compiti di handling così come (Intel Atom) a 2,2 GHz (Intel Core i3) ed è adatto sia tecnologia di controllo. Oltre ai blocchi di funzione basati sul nucleo CNC andronic e su un efficiente applicazioni di robotica con le relative cinematiche a semplici applicazioni di comando sia ad applicazioni per il movimento monoasse e multiasse, SystemOne processore Intel Core 2 Duo adatti sia ad applicazioni tipiche. Includono anche il pacchetto funzione PLC. dinamiche e complesse. L operatore è libero di CM supporta anche funzioni logiche. In questo modo semplici 2,5D sia ad applicazioni CNC a cinque assi Ciò fornisce una soluzione semplice ed elegante scegliere se scrivere autonomamente l applicazione vengono supportati i linguaggi di programmazione high end. Fra le caratteristiche più rilevanti spiccano per combinare, ad esempio, applicazioni sincrone su una piattaforma Linux o se utilizzare i pacchetti definiti nell IEC l elevatissima velocità di elaborazione e l apertura del e di robotica. funzione di LTi. sistema

10 S I C U R E Z Z A In sicurezza. SystemOne. Qual è il livello di sicurezza richiesto nella costruzione di macchine? Le macchine sono al servizio delle persone e le persone devono essere protette. Sempre. Nello sviluppo di SystemOne LTi ha messo al primo posto la sicurezza. Il risultato è una rivoluzione: SystemOne offre complesse funzioni di sicurezza assolutamente uniche che rendono possibili soluzioni finora impensabili

11 S I C U R E Z Z A nel PLC di sicurezza... nel controllore assi come dotazione standard... nel controllore assi come optional... nell area di lavoro SystemOne CM dispone di un controllo di sicurezza Nel modello standard i regolatori di azionamento Come optional i regolatori di azionamento possono Il monitoraggio sicuro dell area di lavoro rappresenta completo che può essere dotato di un massimo di dispongono di STO conforme a SIL 3, PL e, cat 4 inoltre essere dotati di monitoraggio sicuro dei un aspetto saliente della sicurezza. I regolatori di azio- 32 I/O sicuri on board e consente soluzioni di sicurezza e SBC conforme a SIL 2, PL d, cat 3, il che li rende propri movimenti. A tale scopo vengono impiegati namento trasmettono la posizione sicura attraverso molto economiche. Il programma Safety del controllo idonei anche ad applicazioni ambiziose a livello di 2 controller di sicurezza che da un lato monitorano il protocollo FSoE di EtherCAT al controllo di sicurezza. di sicurezza gestisce in maniera semplice non solo sicurezza, come ad es. carichi oscillanti e presse. il movimento e dall altro si sorvegliano reciproca- Attraverso la conoscenza della cinematica il PLC è in gli I/O sicuri, ma anche eventuali movimenti sicuri mente. Una simile configurazione implementa le grado di monitorare in sicurezza un area di lavoro o necessari nei regolatori di azionamento. funzioni SS1, SS2, SOS, SLS, SLI, SDI e SLP conforme di garantire la sinergia tra operatori e robot. a SIL3, PL e, cat 4. Grazie a questo elevato livello di sicurezza i regolatori di azionamento possono essere utilizzati in qualsiasi applicazione

12 Dinamica + precisione Precisione e dinamica. SystemOne. Perché in ogni costruttore di macchine si nasconde un rivoluzionario? Gli sviluppatori lavorano ai confini con l ambizione costante di espandere i limiti di velocità e precisione. In questo LTi è in prima linea e oggi con SystemOne dà inizio a una nuova rivoluzione: oggi abbattiamo i limiti noti della dinamica e della precisione e fissiamo nuovi standard

13 Dinamica + precisione Riduzione degli errori di inseguimento: Eliminazione delle frequenze di risonanza: Output -80 % Qualità Maggiore produttività Hardware ad alte prestazioni Funzioni di compensazione Eliminazione risonanze Una delle caratteristiche fondamentali di una macchina è Ogni modulo asse dispone di un ASIC efficiente con Sono disponibili funzioni per la compensazione degli Per ottimizzare il controllo di assi con risonanze la sua produttività: maggiore è la produzione per unità di microcontroller a 32 bit e floating-point unit per ogni errori degli encoder, delle frequenze di risonanze meccaniche SystemOne CM identifica la risposta in tempo, maggiore sarà la sua redditività. Tuttavia, sempre controllore assi. Un controllore a tre assi possiede meccaniche, di eventuali imprecisioni della catena frequenza evidenziandone le frequenze naturali. più spesso, oltre alle esigenze di produttività, le macchine quindi 3 ASIC. Ciò significa che la sua capacità di calcolo cinematica, nonchè funzioni di compensazione della Sulla base di queste informazioni strutture con sono soggette a severi requisiti di precisione. SystemOne non è in alcun modo limitata rispetto a un controllore coppia di dentellamento e delle coppie di attrito. Ciò osservatori di stato vengono parametrizzate auto- CM dispone di una serie di funzioni e caratteristiche che monoasse. Di conseguenza, se richiesto, è in grado di viene completato da una struttura di pre-controllo maticamente, al fine di eliminare le risonanze hanno lo scopo di ottimizzare la dinamica e la precisione implementare un ciclo di regolatore di corrente di 16 khz. predittiva con interpolazione pico. Grazie alle funzioni e ottenere dinamiche al limite delle possibilità fisiche. delle macchine. Insieme alle funzioni integrate per la soppressione del integrate di autotuning vi basta un clic per realizzare rumore ciò offre straordinarie prestazioni di controllo. l impostazione ottimale

14 Sistema multiasse SystemOne CM MotionOne CM (Safety) Comando Motion (basic) Motion + (advanced) Processore 1,1 GHz Atom Intel i3 2,2 GHz Collegamento della resistenza di frenatura Collegamento 24 V DC e connessione 24 V MMI per il controllo e la diagnosi centrale del sistema Sistema operativo Linux Dimensioni [mm] 55 x 310 x 241 Memoria primaria 512 MB 1 GB Interfacce Master: EtherCAT, Ethernet (Gigabit), USB, Grafica (DVI) Slave: SERCOS III, PROFINET, Ethernet IP Ingressi digitali tramite modulo EtherCAT Uscite digitali tramite modulo EtherCAT Mezzi di salvataggio CFast, SD, USB SafetyOne basic Safe IO: 8DI, 4DO SafetyOne advanced Safe IO: 20DI, 10DO, 2 Relais SafetyOne CM controllo di sicurezza con IOs di sicurezza on board Fast cross communication ServoOne CM Interfaccia del bus di sistema EtherCAT MotionOne CM machine controller Uscite programmabili dell unità di alimentazione Ingressi standard dei controllori assi Uscita programmabile dell unità di alimentazione Asse 1 encoder 1 Asse 2 encoder 1 ServoOne CMP unità di alimentazione per DC-link e tensione ausiliaria da 24 V Asse 3 encoder 1 Asse 1 encoder 2 Controllore assi ServoOne CM Max. corrente di uscita [A] (1) 4, Corrente nominale [A] 1, Dimensioni [mm] BG1: 55 x 310 x 241 BG2: 110 x 310 x 241 Controllore monoasse BG1 BG2 Controllore a due assi BG1 BG2 Controllore a tre assi BG1 BG2 Interfacce encoder Resolver, SinCos, Hiperface, Hiperface DSL, EnDAT Bus di campo EtherCAT CoE Ingressi standard 11 DI Ingressi Safety 4 DI Sicurezza standard STO (SIL3, PL e, cat 4) Sicurezza opzionale Programmabile in combinazione con SafetyOne CM Tipo di raffreddamento Montaggio a parete, cold plate, push-through Ingressi Safety (1) Sovraccarico per un tempo di 500ms ServoOne CMP unità di alimentazione 10 kw 22 kw Connessione motore, asse 1 Connessione motore, asse 2 Alimentazione Connessione motore, asse 3 Porta DVI Alimentazione 24 V Dimensioni [mm] 55 x 310 x x 310 x 241 Tensione di alimentazione 3 x 400 V AC Resistenza di frenatura Si, resistenza interna opzionale Precarica Limitazione della corrente in fase di precarica Alimentatore 24V DC, 20 A integrato Contattore di rete Comando per chiusura contattore Filtro di rete Esterno 26 27

15 systemone-cm.com ITALiA LTi ITALiA srl Via Fratelli Rosselli 3/2 I Settimo Milanese (MI) Italy Tel Fax LTi GmbH Gewerbestr Lahnau Germania Phone Fax