La tecnologia di comunicazione ProfiNET

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2 La tecnologia di comunicazione ProfiNET Realizzazione di una macchina modulare per finishing e stampa di e5che6e adesive Ing. Davide Sabini Application Center Bologna Mail : davide.sabini@siemens.com

3 Introduzione Esigenze specifiche delle moderne macchine automatiche: Flessibilità Riconfigurabilità Affidabilità Sicurezza Struttura modulare con automazione distribuita Questo comporta la necessità di trasmettere grandi quantità di dati tra gli elementi in modo affidabile e sicuro. Comunicazione su piattaforma ProfiNET (Industrial Ethernet)

4 Applicazione realizzata Macchina modulare per finishing e stampa di etichette adesive con struttura modulare automazione distribuita Impiego: all interno di linee di produzione standalone

5 Moduli macchina La macchina è composta da N moduli configurabili meccanicamente ed elettricamente a seconda della lavorazione richiesta dal cliente. Gruppo Svolgitore Gruppo Riavvolgitore Gruppo Riavvolgitore Sfrido Gruppo Traino con tensionamento Teste per stampa Caldo Teste per fustellatura Teste serigrafiche Teste per taglio laser

6 Testa serigrafica Realizzazione di stampa in rilievo e verniciatura a zona Forno di essiccamento UV Spatola su guide parallele azionata da motore brushless

7 Testa Stampa a Caldo Realizzazione di stampa e applicazione di ologrammi di sicurezza Avanzamento del foil controllato da motore passo-passo programmabile Opzionalmente si può inserire un secondo foil per stampare con due colori simultaneamente Lo svolgitore mantiene il foil sempre in tensione, consentendo alte velocità di lavorazione

8 Testa Fustellatura piana Realizzazione di fustellatura tradizionale Realizzazione di rilievi e plastificazioni Presenza di 4 comparatori centesimali sulle viti micrometriche per facilitare le regolazioni

9 Testa Fustellatura Laser Realizzazione di fustellatura, microperforazione, incisione, taglio Sorgente laser CO 2 semi sigillata di durata illimitata, con cartuccia Velocità del movimento del raggio di taglio fino a 11 m/s Dimensione delle etichette praticamente illimitata in lunghezza Disegno di taglio definito da immagine Cad

10 Spostamento delle teste Installate su guide orizzontali (compreso il quadro elettrico) Accoppiamento pignone e cremagliera con compensazione del gioco Traslazione controllata tramite motorizzazioni per aumentare la precisione di stampa e per le rogolazioni di formato La traslazione controllata durante il ciclo di avanzamento permette un aumento produttivo notevole (mentre il materiale avanza la testa si porta nel punto esatto dove dovrà essere eseguita la lavorazione)

11 Controllore assi Azionamenti Pannelli e I/O su ogni modulo Comunicazione tramite ProfiNET e ProfiSAFE Software di controllo unico, modulare e configurabile Struttura HW Modulare

12 Funzionalità di sicurezza La struttura della macchina consente/richiede l accesso degli operatori tra le stazioni di lavorazione Necessità di particolare attenzione alla problematiche di sicurezza Predisposizione di un PLC dedicato al controllo delle funzioni di Safety sulla macchina con collegamento in ProfiSAFE a tutti gli azionamenti

13 Funzionalità di sicurezza

14 Funzionalità di sicurezza Safe Stop 1 (SS1) Attivazione di una rampa di frenatura controllata dell asse Possibilità di parametrizzare il tempo di frenatura Al termine della rampa si attiva il segnale di STO

15 Funzionalità di sicurezza Safely-Limited Speed (SLS) Con il comando SLS il controllo porta l asse al di sotto della soglia massima di velocità Possibilità di programmare il valore di velocità massima e il tempo massimo entro cui il controllo deve compiere la variazione Rilevando un accesso del personale alla macchina in esercizio, si attiva SLS che riporta la velocità di traslazione ad un valore non pericoloso per l operatore

16 Efficienza energetica Nella fase di progettazione, il tool di dimensionamento e progettazione del sistema, ci ha permesso di scegliere accuratamente motori e azionamenti al fine di ottimizzare l efficienza energetica La scelta di un sistema azionamenti con bus DC e possibilità di rigenerazione in rete ha portato ad un risparmio energetico del 25% rispetto alla soluzione precedente

17 Conclusioni Sempre più spesso i concetti di modularità e automazione distribuita saranno impiegati nella realizzazione di macchine con architettura complessa La piattaforma di comunicazione ProfiNET è il supporto ideale per questo genere di applicazioni La possibilità di integrare nella rete ProfiNET tutte le funzionalità di sicurezza e Motion Control aumenta notevolmente l affidabilità delle macchine, migliorando i tempi di risposta La possibilità di gestire uno standard di comunicazione TCP/IP facilità l interfacciamento con altri dispositivi di terze parti

18 Grazie per l attenzione! Ing. Davide Sabini Application Center Bologna Mail : davide.sabini@siemens.com