Il laser compatto di misura al servizio dell`automazione

Maggio 2014
222 Maggio 2014
www.automazioneindustriale.com
n. 222 anno 25
Automazione
Automazione Industriale
New Business Media Srl - Via Eritrea, 21 - 20157 Milano - Rivista mensile una copia € 5,00
SPECIALE Mes
Industriale
COMPONENTI,
SISTEMI E SOFTWARE
PER L’AUTOMAZIONE
Speciale
Mes
Automazione
applicata
Farmaceutico e cosmesi
In copertina
Telemetri Laser HLG1
Precisione, velocità
flessibilità, integrabilità
con i plc FP7
Prima fila In copertina
Il laser compatto
di misura al servizio
dell’automazione
I telemetri laser serie HLG1 di Panasonic e il valore della loro integrazione
nell’automazione di macchina: quando misure ottiche ad alte prestazioni vanno
d’accordo con le esigenze di competitività economica della macchina
o dell’impianto
‘A
utomazione industriale’
in Italia significa
concepire e realizzare
soluzioni ad alto valore aggiunto, in
particolare per chi ha necessità di
proporsi a mercati esteri e in Paesi
emergenti, confrontandosi con la
migliore concorrenza. Nel mondo
automotive, nella lavorazione
utensile, nell’assemblaggio, per citare
solo alcuni settori, gli Oem italiani
mantengono la loro posizione di
leadership, grazie alla ricerca e
all’integrazione di soluzioni avanzate
e a forte valore aggiunto, che solo
specialisti di settore possono fornire.
010
Automazione Industriale - Maggio 2014
di Laura Rubini
Panasonic si è sempre contraddistinta
in tal senso, attraverso soluzioni
riconosciute dal mercato come
innovative e avanzate, anche quando
possono essere considerate di nicchia,
come la telemetria. È Davide Prando,
Product Manager Sensori di Panasonic
Electric Works Italia, a illustrarci come
questa tecnologia sia integrabile in
soluzioni di automazione complete,
dal bordo al cuore della macchina.
Quali sono i principali requisiti che
consentono di raggiungere elevate
prestazioni nell’automazione?
Partendo dal bordo macchina, alte
prestazioni significa precisione
di posizionamento e velocità di
rilevazione. Laser con uscita digitale
e/o di misura sono per questo i sensori
industriali più precisi e rapidi. Anche
la stabilità dei segnali è fondamentale
per determinare le performance di
macchina. Infatti, per la nostra serie
di telemetri HLG1, recentemente
arricchita di nuovi modelli, sono
disponibili uscite digitali, analogiche,
ma anche su bus seriale. Quest’ultima
permette di migliorare le prestazioni
di sistema preservando la ripetibilità
delle misure, poiché è molto
meno influenzata da interferenze
In copertina Prima fila
elettromagnetiche. Tornando ai
requisiti di velocità, HLG1 acquisisce
con una frequenza di 5 kHz. Ciò
significa che la logica a valle deve stare
‘al passo’ di questo flusso dati. Anche
per questo motivo, il nuovo plc FP7
dispone di unità analogiche speciali ad
alta precisione e velocità, integrandosi
perfettamente con il telemetro HLG1.
Passando dalla logica di sistema al
controllo motion, tutta la catena
deve mantenere i ritmi imposti
dall’applicazione: Panasonic soddisfa
questi requisiti, attraverso un ampio
range di soluzioni, dal controllo
semplice (plc FP0R in abbinata ai
servo-motori Minas Liqi), al motion
avanzato (cpu FP-Sigma o FP7 e servo
Minas A5N su bus Rtex, oppure Minas
A5B su bus EtherCat).
Non è limitativo parlare di
telemetria come soluzione
generale in automazione?
Ci sono settori in cui storicamente è
impiegata la sensoristica di misura,
come l’automotive, e l’esperienza
maturata da Panasonic in questo
settore ha permesso, con l’evolvere delle
esperienze degli Oem, una migrazione
delle tecnologie di bordo macchina più
avanzate verso altri settori nei quali fino
a qualche anno fa non era possibile o
non era ritenuto necessario. Molta della
nostra esperienza sfrutta le peculiarità
di assenza di contatto, precisione e
velocità tipiche della tecnologia laser
a triangolazione, e ci ha consentito di
migliorare i processi produttivi, quindi
la qualità dei prodotti realizzati. Inoltre,
attraverso il controllo continuo e in
parallelo alla produzione, le soluzioni
di telemetria ci hanno permesso di
aumentare l’efficienza produttiva.
L’ampliamento della gamma dei
telemetri serie HLG1 con il modello
Davide
Prando, Product
Manager
Sensori di
Panasonic
Electric Works
Italia
long-range ha permesso di misurare
fino a 40 cm con una precisione dei 2
centesimi di millimetro, realizzando
un feedback di posizionamento di
parti meccaniche o pneumatiche,
difficilmente raggiungibili attraverso
strumenti a contatto.
In aggiunta alla tecnologia ‘Diffuse
Reflective’, impiegata per i materiali
opachi, è ora presente quella ‘Specular
Reflective’, che permette di interrogare
superfici altamente riflettenti e
trasparenti. È quindi possibile
interrogare differenti materiali (metallo,
plastica, vetro, gomma, resine ecc.) e
grazie alla triangolazione ottica, ciò
avviene con la massima insensibilità
al cambio colore di target e sfondi:
condizione di lavoro fondamentale per
gli impieghi in ambito industriale dove
non è possibile caratterizzare a priori
forma, colore e materiale dei prodotti.
l’impiego della misura laser non a
contatto permette la retroazione del
controllo di lavorazione attraverso
braccio antropomorfo, così come il
controllo di rettifica utensile dopo
un ciclo di lavorazione. Anche i
settori della plastica e della gomma
impiegano soluzioni laser: le
tolleranze dimensionali dei prodotti
finiti sono sempre più restrittive e
pertanto è necessario automatizzare
la ricostruzione del profilo, attraverso
misure non a contatto. Un altro settore
che recentemente ha mostrato interesse
per la telemetria è quello del legno:
misura di rugosità di tavole lavorate e
nobilitate, come anche il controllo di
allineamento e planarità di materiale
legnoso estruso, sono alcuni esempi
applicativi.
Come è possibile integrare il bordo
macchina con il plc? Quali sono le
vostre innovazioni più importanti
in merito?
Il plc è il ‘cervello’ dei sistemi di
automazione industriale. Oggi esso non
si limita a elaborare le informazioni
del campo, ma deve essere in grado di
condividerle in rete e di integrarsi con
le diverse apparecchiature mediante
fieldbus standard, oltre a seguire le
Il nuovo plc
FP7 (in foto) è
dotato di unità
analogiche
speciali ad alta
Quali settori mostrano esempi
precisione e
di impiego di telemetri a
velocità. Ideale
triangolazione?
integrazione
Panasonic vanta una forte esperienza
in campo, a iniziare dalle applicazioni
automotive per il controllo
dimensionale, ad esempio di bielle,
dischi freno oppure di pneumatici.
Passando alle macchine utensili,
nelle soluzioni
di misura con i
telemetri HLG1
Maggio 2014 - Automazione Industriale
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Prima fila In copertina
La telemetria di Panasonic a Sps/Ipc/Drives 2014
“Panasonic è apprezzata sul mercato per
la sua proposta di soluzioni di Factory
Automation avanzate, accompagnate
dalla capacità di integrare diversi prodotti,
per raggiungere il miglior risultato”, dice
Davide Prando. “La stessa telemetria,
tecnologia normalmente considerata per
pochi, è stata fortemente valorizzata da
Panasonic attraverso un’ampia gamma di
applicazioni, nei settori più differenti, non
di meno con prodotti che hanno permesso
di mantenere un costo complessivo
delle macchine contenuto: questi temi
sono il filo conduttore per Panasonic alla
prossima edizione di Sps/Ipc/Drives 2014,
alla quale partecipiamo sin dal primo anno
come espositori e come membri del panel
di organizzazione”.
modo da qualsiasi stazione remota
Modbus Tcp Client (plc, Scada) è
possibile analizzare le misure lette dai
telemetri, di eseguirne il datalogging
su SD card, di inviare i file per e-mail o
via Ftp Client e infine di visualizzare i
dati su pagine Html.
Anche il fine-linea ha un peso
nell’integrazione della factory
automation?
evoluzioni di controllo più esasperate
nell’ambito motion control. In
quest’ottica la nostra nuova piattaforma
FP7, un sistema modulare ma dalle
dimensioni compatte, con tempi di
reazione dell’ordine dei nanosecondi,
è stato concepito per rispondere a
queste esigenze tecnologiche. Grazie
all’interfaccia Ethernet RJ45, il plc
offre notevole apertura verso il mondo
esterno attraverso protocolli nativi quali
Mewtocol, Modbus Tcp, Ethernet/
IP. L’FP7 si adotterà non solo dei
tradizionali fieldbus standard, ma
anche dell’interfaccia EtherCat, per
integrarsi non solo con gli azionamenti
della nuova serie Minas A5, ma anche
con i sensori in fibra ottica, laser e di
pressione Panasonic mediante l’unità
SC-GU. Altro elemento fondamentale è
il software di programmazione FPWin
Pro 7, conforme allo standard Iec
61131 e unico per tutti i plc Panasonic,
il quale rende possibile la migrazione
e il riutilizzo dei progetti realizzati
con la release precedente (Pro 6),
salvaguardando il time-to market.
È possibile
monitorare
le misure
rilevate e
parametrizzare
il telemetro
HLG1 sia in
locale, mediante
touch Serie GT,
sia da remoto
con il modulo
FP Web Server
Cosa succede quando dispositivi
dalle alte prestazioni non sono ben
integrati?
Ogni collegamento tra dispositivo
e dispositivo necessita uno o più
workaround. Pertanto, anche nel
012
Automazione Industriale - Maggio 2014
caso di impiego di componenti che
singolarmente garantiscono elevate
prestazioni, il sistema risulterà
lento e macchinoso, perché non
flessibile e quindi poco efficiente.
Tutti i dispositivi devono essere in
comunicazione, e questo è possibile
solo se i componenti tra loro sono
integrabili. La disponibilità della porta
RS422/RS485 a bordo del telemetro
HLG1 consente l’integrazione sia con
i pannelli Serie GT sia con applicativi
sviluppati su pc mediante il software
FP Connect (controllo ActiveX) per
il monitoraggio dei dati oltre che per
la parametrizzazione del telemetro.
Inoltre, HLG1 può essere interfacciato
anche all’FP Web Server mediante il
modulo FP Web Expansion: in questo
Maggiore è il numero di elementi e
sottosistemi che si riescono a integrare,
migliore sarà il risultato. Per questo
motivo, Panasonic ha sviluppato una
gamma completa di laser marker
idonei a marcare metalli e plastiche.
Grazie a specifiche sorgenti in fibra
ottica e CO2 a elevata durata e dai costi
di gestione assai ridotti, questi laser
rappresentano la soluzione ideale per
tutti gli Oem.
Per un sistema completo ed
efficiente è necessario sapere
come integrare i prodotti giusti.
Quanto vale la formazione?
Siamo convinti che l’intervento
umano, almeno in fase progettuale,
sia il discrimine tra una soluzione
‘di serie’ e una a ‘valore aggiunto’.
Panasonic mette a disposizione dei
clienti e del mercato tutta l’esperienza
di cui dispone attraverso un servizio
costante, per integrare tutti i dispositivi
di automazione dal bordo macchina al
controllo e alla movimentazione, per
giungere al fine-linea.
La formazione è al centro delle nostre
attività e la costante proposta di
attività quali workshop, roadshow e
seminari di approfondimento, così
come la presenza a fiere ed eventi di
automazione, contraddistinguono
Panasonic come specialista attento e
affidabile.