Pareri Progetto Automazione Industriale

[nikfuser]

Salve a tutti

sono nuovo di questo forum e più in generale sono nuovo nel campo dell'automazione industriale.

Un mio amico mi ha chiesto di progettare una macchina per disimpilaggio, montaggio manici e impilaggio di barattoli di plastica da loro prodotti e, pur essendo nuovo del campo ho accettato la sfida in quanto, essendo poco formale, posso trarne spunto per imparare nuove cose.

Premetto che nel progetto utilizzerò solamente finecorsa, temporizzazioni, pistoni e motori elettrici..dopo un primo studio credo di cavarmela con una 30ina di I/O e la frequenza di ciclo non è delle più stringenti quindi me la caverei con un PLC di fascia bassa; tuttavia stavo rivalutando l'opzione di utilizzare un Arduino Mega soprattutto per una questione economica.

In particolare i motori elettrici che intendo adoperare sono di sue tipi:

-un servomotore per azionare delle pinze

-un motore cc per la rotazione di un braccio che oltre al disimpilaggio (tramite ventosa) orienti la vaschetta (tramite un finecorsa attivato da una linguetta sul questa) per il montaggio del manico

in particolare la scelta del cc è dettata da una richiesta maggiore di coppia ma non ho ancora escluso l'uso di un servo anche li.

Cosa ne pensate sull'uso di arduino?tale scelta semplificherebbe e renderebbe più economico il controllo del servo , d'altro canto la struttura del codice (una successione di sole condizioni ) è perfetta per la logica PLC.

Grazie anticipatamente per i vostri pareri.

[Livio Orsini]

Cosa ne pensate sull'uso di arduino?

Che non è assolutamente adatto all'ambiente industriale!

[step-80]

Concordo pienamente con Livio. Ci sono moltissimi produttori , tra i quali anche italiani, che propongono prodotti ottimi a prezzi onesti. Avrei capito forse la tua richiesta se dovessi realizzare 2000 macchine tutte uguali... L'avrei capita,ma nemmeno qui condivisa.

Comunque, se devi pilotare servomotori, io mi affiderei a chi ha esperienza in questo campo e Arduino credo proprio non rientri tra questi.

Da come descrivi sembra un applicazione abbastanza banale, e credo che usare Arduino ti creerebbe piu difficoltá che altro. Poi l' applicazione è una sola... Chi te lo fa fare?

Matteo

[nikfuser]

prima di tutto vi ringrazio per la risposta,

premetto che ho già esperienza con arduino (il comando di servomotori è veramente banale) quindi aldilà della questione economica c'è anche il tempo di arrivo al prodotto finito (Anche se vorrei sfruttare l'occasione per mettere le mani sui plc dei quali ho solo conoscenze teoriche) .La cosa che un pò mi frena (o spaventa) è l'interfacciamento ai motori. Mentre per il motore a CC credo che tramite uno schema ad H si possa comandare facilmente il moto in entrambi i versi, per le pinze (nelle quali è richiesta bassissima coppia e precisione nella posizione e quindi pensavo ad un servomotore) la cosa credo si complichi e se non ho capito male difficilmente i plc di fascia bassa hanno uscite pwm quindi dovrei acquistare un modulo a parte in uscita.

Correggetemi se ho detto qualche baggianata.

Grazie ancora

[Giuseppe Signorella]

Mi è capitato di vedere qualche applicazione del tipo non amatoriale realizzata con arduino. Ritengo personalmente che chi l'abbia fatto sia stato un incosciente.

L'arduino è una scheda di prototipazione Hobbistica. Non adatta ad impieghi gravosi industriali. Probabilmente neanche certificata per assolvere a tali compiti. Anche la scheda che andresti a realizzare tu (shield) non è idonea e certificata per tali compiti. Se domani qualche cosa non va per il verso giusto, (qualcuno si fa male, prende fuoco o crea un qualunque tipo di danno, chi ne risponde?)

[Livio Orsini]

Da anni c'è sempre qualcuno che crede di aver scoperto la verità vera sui controlli industriali.

Quando comparvero i primi Apple, all'incirca nel 1980, ci fu qualcuno che presentò ad un con vegno ANIPLA un'automazione industriale con un Apple in luogo di un PLC. Non ci fu mai una relazione che raccontasse la verifica sul campo, forse perchè il tempo dei fermi macchina, superasse di gran lunga il tempo di lavoro.

Arduino è un ottima scheda per impieghi hobbistici ed anche domotici non gravosi. Ha delle lacune Hw e Sw per impieghi industriali.

C'è una discussione recente, nella sezione delettronica, riguardante una moria di opto su un impinato industriale. Tralasciando i dettagli si è arrivati alla conclusione che è necessario effettuare le prove con uno strumento Shaffner per testare la robustezza alle perturbazioni.

Un apparato in dustriale, al dila delle certificazioni richieste, deve superare un test empirico, perchè non ancora codificato, che prevede il funzionamento con tutte i fili di collegamenteo da e verso il campo, sottoposti a disturbi di ampiezza 2500p ed aventi un ben preciso spettro di freequenza.

L'apparato deve funzionare senza inconvenienti o, peggio, guasti per almeno 20' consecutivi.

Questo è uno dei test a cui vengono sottoposte le appaerecchiature industriali serie.

Oltre a questo tipo di test ci sono tutti collaudi e verifiche previste dalle normativ EMC, più le verifiche previste dalle normative elettriche vigenti.

Che io sappia Arduino è ben lontano da questi standard.

Poi, ripeto, ce sempre qualcuno che pensa di essere più furbo ed intelligente di tutti gli altri e se ne frega bellamente di queste normative e direttive. Poi possono accadere 2 tipi di risultati:

• La macchina / impianto funziona a singhiozzo; basta uno starnuto perchè si fermi o si guasti.
• La macchina sembra funzionare perfettamente, anzi funziona perfettamente. Tutti felici e contenti che si congratulano per la loro bravura. Poi, improvvisamente, una serie di guasti o, peggio, operazioni della macchina molto differenti dal previsto.

Medita su queste cose. Verifica con onestà intellettuale se una scheda Arduino e le shields relative possono vantare tutti i controlli Hw e, soprattutto, Sw che ne garantiscano un funzionamento affidabile. Se dopo questa analisi hai ancora la certezza ......prova.

Modificato: 28 maggio 2014 da Livio Orsini

[nikfuser]

Scusate per il ritardo con cui rispondo

ok mettiamo che mi avete convinto, mi suggerireste un PLC di fascia bassa con una 30ina di I/O digitali e facilmente interfacciabile con un servo (quindi un uscita pwm) e un passo passo (o in alternativa un motore CC)?

[luigi69]

ehehehehehehe nik..ma non dobbiamo convincerti...sei tu che leggendo l'ottima spiegazione di Livio ( come sempre ) e degli altri utenti dovresti convincerti da solo

il forum "dispensa" pareri gratuiti e sono e rimangono comunque pareri....

il problema secondo me non è della fascia bassa o meno..ma prendere un PLc e fargli il programma presuppone l'acquisto del software , una sua minima conoscenza, il cavo di programmazione, le licenze ecc ecc...

come evidenziato in altre discussioni esistono produttori italiani di PLc che consentono di ottenere questi risultati

personalmente , facendolo di lavoro, ho però strutturato la cosa in maniera da affrontare compiti di automazione più gravosi, quindi aimè il mio consiglio non sarebbe economico da tuo punto di vista...

[step-80]

Io sono del parere stra-convinto che quello che da una parte si risparmia,prima o poi si paghi . Se sei fortunato,vai a pari,ma a me non è mai capitato. Per risparmiare 50 euro a volte mi sono trovato con grattacapi inimmaginabili,e ho deciso di abbandonare questa filosofia del risparmio a tutti i costi.

Mi rendo perfettamente conto che per un professionista che costruisce 1000 macchinari prendere un sensore che costa 10 ed uno che costa 30 non sia esattamente la stessa cosa.

Correggimi se sbaglio,ma questo però non mi sembra il tuo caso,perchè devi fare una sola applicazione. Tra un plc buono ed uno economico quanto ci potrà essere di differenza? 100 euro? ecco,immagina di prendere quello scarso, e lascia stare le imprecazioni che dovrai cantare per farlo comunicare col pc,scaricare il programma,per non parlare se dovessi avere bisogno di assistenza ...ecco tralasciando questo immagina che la macchina del tuo amico poi si metta a funzionare a singhiozzo,oppure che dopo un paio di mesi ti chieda un upgrade che non è possibile...devi gestire servo,passo passo,attuatori,sensori vari,sicurezze,allarmi...senza contare gli errori che potresti fare tu(normalissima amministrazione ). Sei sicuro che ne valga la pena?

Noi non ti dobbiamo convincere di nulla,nessuno qui fa il rappresentante figurati...ma ognuno ha sbattuto la testa su questi problemi ed ha imparato ad agire di conseguenza...

Rifletti bene sul da farsi

Matteo

Modificato: 4 giugno 2014 da step-80

[step-80]

per le pinze (nelle quali è richiesta bassissima coppia e precisione nella posizione e quindi pensavo ad un servomotore) la cosa credo si complichi e se non ho capito male difficilmente i plc di fascia bassa hanno uscite pwm quindi dovrei acquistare un modulo a parte in uscita.

Un'altra cosa non mi è chiara: perchè intendi usare un servo per le pinze? Mi viene il dubbio che,parlando di servo e pwm , tu intenda prodotti del tipo i motorini che si usano nei radiomodelli per sterzare le ruote(pure io ho avuto una breve esperienza con Arduino, ed ho visto che esistono schedine per far girare questi motorini,nonchè librerie ecc) . Parli di precisione di posizionamento,ma la precisione non la dà il braccio? credo che ti semplificheresti non poco il lavoro usando delle comuni pinze pneumatiche. Però non conosco l'applicazione nello specifico e quindi non mi posso sbilanciare.

[nikfuser]

Per le pinze effettivamente nel momento in cui opto per il PLC mi semplifico la vita con le pinze pneumatiche.

A questo punto necessito solamente di una ventina di I/O e di attuare un motore elettrico (passo passo o CC) per raggiungere l'orientamento voluto.

Dimentichiamoci la questione economica, essendo alle prime armi con PLC andiamo su due dei più grandi produttori ovvero Siemens e Omron;

Se volessi arrivare ad un primo preventivo (uno per produttore) che serie suggerite?

per Siemens avevo pensato alla serie espandibile S7-300

per Omron invece uno della serie CP.

Una domanda da ignorante, vedo sui siti dei due produttori su citati che ci sono schede per il controllo di servomotori e passo passo, ma se volessi optare per un motore CC (il cui costo credo sia inferiore rispetto ai passo passo) che di solito vengono controllati con un circuito ad H, nel caso di PLC ci cono schede dedicate?

[step-80]

Con una ventina di i/o mi orienterei più sulla serie s7-1200 di siemens ( ma se non hai il programma e devi prendere pure quello la cosa si fa più costosa) . Non conosco omron e quindi non mi posso esprimere.

La decisione sta a te:se intendi realizzare solo questa applicazione magari potresti dare un occhio anche a prodotti italiani, che offrono il tool di sviluppo gratuito e sarebbe un problema in meno. Inoltre fai lavorare nostri connazionali .

Se invece vuoi investire qualcosa in piu potresti optare per i soliti noti: siemens, omron, schneider, mithsubishi, panasonic ecc ecc , dipende da te.

Se devi eseguire il posizionamento di un braccio ed i movimenti sono sempre gli stessi, potresti optare per un azionamento stepper programmabile: in questo caso con una manciata di i/o richiami la posizione voluta senza preoccuparti del resto, e con un semplice logo o zelio non avresti problemi.

Non lo vedo un lavoro per un motore in cc, che comunque avrebbe bisogno di una sorta di retroazione per posizionarsi. Come costi un buon motore stepper ( magari con riduttore, se l'inerzia è alta)non costa una follia.

Con lo stepper lavoreresti ad anello aperto( o anche chiuso) con precisione ottima.

Modificato: 4 giugno 2014 da step-80

[nikfuser]

parlavo di motore CC perchè pur trattandosi di un'applicazione in posizione farei uso di un finecorsa (non so a priori l'orientamento dell'oggetto preso) quindi niente retroazione. Ad ogni modo vedo che solitamente i motori CC sono usati per i nastri o applcazioni con alte coppie quindi forse opto per lo stepper.

Ora do un occhiata a Logo e Zelio, tra i produttori italiani mi faresti qualche nome ?

[step-80]

Un finecorsa è pur sempre una sorta di retroazione. Con uno stepper ti posizioni dove vuoi senza bisogno di finecorsa.

Tieni presente che esistono pure attuatori rotanti pneumatici con corsa regolabile, se le posizioni sono solo due( riposo e lavoro) un pensierino lo farei. Scommetto che già a questo punto la soluzione diventerebbe economicamente piu vantaggiosa di quella con Arduino.

Produttori italiani ce ne sono diversi... Mi vengono in mente kernel ed elsit.

[nikfuser]

ok allora una possibile soluzione (non concentriamoci sulla marca ma solo sulla tipologia) potrebbe essere questa:

-SIEMENS LOGO 12/24 RCO

***

-due espansioni I/O SIEMENS DM1624R

***

-Azionamento Lam technologies DS3073

-Motore Lam technologies M12303031

***

A quanto ho capito posso quindi interfacciare le uscite del PLC con il driver del servo per farne dei semplici ingressi di controllo e modulare il moto del servo.

sulla scelta dei pistoni e dei gripper mi devo ancora orientare.

A proposito delle pinze pneumatiche, notavo che i costi sono altissimi, sapreste consigliarmi qualche produttore italiano

*** Nota delmoderatore

Il regolamento vieta la pubblicità ed il reindirizzamento a siti di ecommerce o botteghe varie.

Se si vuole un parere tecnico su di un componente, è sufficiente citare marca e mdello o, meglio, inserire il link alla sola specifica tecnica (datasheet).

Modificato: 6 giugno 2014 da Livio Orsini

[step-80]

Qualsiasi azionamento stepper programmabile di ultima generazione ha la possibilità di memorizzare delle righe di programma pre-definite dall'utente per poi richiamarle mediante semplici ingressi digitali mediante codifica binaria. Questo significa ad esempio che con 5 ingressi puoi richiamare 32 posizioni,combinando i comandi. Ogni riga di programma corrisponderà ad un valore di posizione,velocità,accelerazione/decelerazione ed a volte coppia ben definito. Alcuni azionamenti( tra cui i LAM technologies ) hanno persino la possibilità di essere programmati come dei veri e propri plc ,avendo a bordo una serie di I/O digitali e/o analogici,riuscendo quindi a risolvere applicazioni stand-alone senza bisogno di controllori aggiuntivi. Gestiscono sensori ed attuatori oltre ovviamente al motore collegato all'azionamento stesso.

i costi di una pinza pneumatica sono in generale altini,dipende dal modello,i produttori sono sempre quelli:festo,smc,metal work ecc: io mi rifornisco da quest'ultimo ma i prezzi bene o male sono quelli per tutti,poi ovvio dipende dalla scontistica.

Come ti dicevo,valuta bene l'uso di un motore stepper: a parte la questione economica, gestire uno stepper può non essere facilissimo specie per chi è alle prime armi,è vero che i programmabili semplificano la vita ma comunque bisogna fare i conti con la gestione dello zero macchina,allarmi,emergenze ecc. Se hai due posizioni,metti un bell'attuatore pneumatico a palmola (magari ammortizzato) e ti risparmi molti problemi.

Ciao

Modificato: 5 giugno 2014 da step-80

[nikfuser]

Non posso fare a meno di usare un motore rotativo perchè non so a priori che angolo compierà..l'getto verrà preso e messo in rotazione fino a che il finecorsa (una linguetta posto su di esso)non verrà azionato.

Grazie delle dritte, ho capito ciò che mi serve, ora devo trovare le soluzioni migliori

Grazie

[step-80]

Se devi posizionarti con un finecorsa l'uso di un motore stepper non è poi indispensabile... Potresti usare un piccolo asincrono trifase od un piccolo dc brushless: oriental motor per esempio ha in catalogo una serie di motori molto compatti volendo già completi di riduttore ma ce ne sono molti altri che li producono.

In bocca al lupo per la tua applicazione e mi raccomando: facci sapere come va..

[coquinati]

Se vuoi diventare pazzo a comandare un motore step-step o servo motore ( parliamo di motori progettati solo per far girare una vite con coppia max 6nm ) ottenendo alla fine una perfetta applicazione ,puoi usare le schede FM 353 o FM 354 di siemens . Interfacciabili solo con la serie 300 (che ti consiglio. ) o la 400.

Inviato dall'app. Mobile di PLC Forum da iPhone6,2

[cabestano]

Lungi dal consigliare una o l' altra soluzione, mi limito a segnalare una scheda Arduino compatibile con caratteristiche più industriali ( a detta del costruttore):

Arduino ...industriale.

Modificato: 2 agosto 2014 da cabestano

[Livio Orsini]

Viste le fotografie e le specifiche, non mi sembra molto industriale; mi sembra una normale copia di arduino.

Poi per usarla come un PLC, mancano gli I/O industriali, un buon alimentatore che filtri anche i disturbi e, ultimo ma non ultimo, un contenitore con caratteristiche industriali.

In pratica manca tutto.