Automazione per principianti - Guida Balluff

Balluff ha condiviso le proprie conoscenze con gli studenti di automazione industriale e con i giovani ingegneri che stanno iniziando la loro carriera. I rappresentanti dell'azienda sono presenti anche a vari incontri e conferenze di settore, ma queste non sono tutte le attività che Balluff intraprende per la formazione nel campo dell'automazione industriale.

Oltre alle attività sopra citate, abbiamo creato un manuale di accompagnamento. Si chiama "Fondamenti di automazione". Nel precedente articolo del blog di questa serie, abbiamo introdotto i primi tre argomenti (l'analogia tra uomo e macchina, i metodi di rilevamento e l'esecuzione di misure nelle applicazioni industriali) e abbiamo convinto i lettori che non bisogna fermarsi nel percorso di acquisizione delle conoscenze. Oggi presenteremo altri tre argomenti.

Lezione 4: Identificazione degli oggetti. Sistemi RFID e lettori di codici a barre

Una delle soluzioni di automazione industriale più diffuse è l'identificazione degli oggetti. Questa può essere effettuata in diversi modi, ma i più efficaci sono i sistemi RFID e i lettori di codici a barre. Entrambe le soluzioni hanno i loro vantaggi e devono sempre essere scelte in base alle esigenze di una particolare applicazione. Utilizzandoli nella giusta configurazione, è possibile non solo identificare gli oggetti, ma anche aumentare l'efficienza del controllo qualità della produzione, che si traduce in un risparmio per l'impianto in termini di rilavorazione o scarto dei prodotti in seguito all'individuazione di difetti.

Il sistema RFID viene utilizzato anche per la tracciabilità dei prodotti: abbiamo già scritto di questa applicazione nel nostro blog che spiega come l'RFID viene utilizzato per tracciare e controllare le raccolte e le consegne delle cisterne di latte. La soluzione può funzionare a diverse frequenze: ultra alta frequenza (UHF), alta frequenza (HF) e bassa frequenza (LF). La scelta della frequenza dipende dall'applicazione specifica e dalle condizioni ambientali in cui opera, come la vicinanza di componenti metallici. I lettori di codici a barre, invece, sono progettati per lavorare con codici 1D e 2D e il loro raggio d'azione può raggiungere diversi metri. Cos'altro possono imparare i lettori sulla tracciabilità dei prodotti e sull'identificazione degli oggetti?

• Asset Tracking o Product Tracking con lettori RFID e di codici a barre.In "Nozioni di base sull'automazione", esaminiamo alcuni esempi di utilizzo di questa tecnologia e parliamo dei vari componenti che costituiscono un sistema RFID (supporti di dati, testine di lettura/scrittura e processori).

• Work-in-Progress o controllo della produzione di una linea di assemblaggio automatizzata attraverso un sistema RFID.Il Work-in-Progress consente di verificare la progressione del processo di assemblaggio e il suo controllo, anche in termini di verifica degli errori dei componenti utilizzati. In questo numero discutiamo gli elementi del sistema RFID nel contesto di questo tipo di applicazione e presentiamo i dispositivi Balluff che corrispondono a tale applicazione.

• Intralogistica - si tratta del controllo del flusso di materiali con l'aiuto del sistema RFID, grazie al quale la lettura e la registrazione dei dati può avvenire anche in decine di punti della linea di produzione.Ciò consente di rendere ancora più efficiente la produzione e il controllo dei materiali. Questo aspetto viene presentato anche in termini di tracciabilità del prodotto - rintracciabilità.

• E-Kanban - è un successore del solito sistema Kanban, in cui le schede sono state sostituite direttamente da supporti RFID, il sistema RFID si occupa della lettura/scrittura dei dati.In questo numero trattiamo le possibilità offerte dall'installazione di un sistema di questo tipo e i vantaggi del suo funzionamento per le aziende manifatturiere, tra cui la fornitura affidabile di materiali alla linea di produzione.

Lezione 5: Connessioni di rete. Soluzioni semplici e sistemi avanzati

Un componente estremamente importante dei sistemi, senza il quale l'automazione industriale non potrebbe esistere, è rappresentato dalle connessioni di rete. Le connessioni di rete svolgono in un sistema di sensori e attuatori la stessa funzione dei nervi nel nostro corpo: trasmettono comandi, dati e informazioni critiche sul funzionamento dell'intero sistema di apparecchiature.

Nell'ambito del tutorial "Nozioni di base sull'automazione" forniamo informazioni su come le informazioni generate dai sensori vengono inviate ai luoghi in cui vengono successivamente elaborate o utilizzate. Si discutono i principi dei cavi, degli hub passivi e delle intere reti che consentono la trasmissione dei dati. Vale la pena ricordare che il modo in cui i sensori vengono collegati è in continua evoluzione (dal cablaggio diretto agli hub passivi fino alle connessioni di rete intelligenti). Quali informazioni aggiuntive troveranno i lettori interessati a questo tema?

• Come funziona il trasferimento dei dati dal livello del dispositivo a quello del controllo.Discutiamo il tema del cablaggio diretto dei dispositivi alle unità PLC, fornendo il contesto storico da cui sono nate le connessioni di rete. Mostriamo quali componenti sono necessari per costruire una connessione efficiente e affidabile tra sensore e controllore.

• Raccolta dati con hub passivi.Ci concentriamo sul funzionamento dei dispositivi che consentono di collegare più fili, sensori e attuatori a un alloggiamento con un unico cablaggio multicore. Questo è lo scopo di un hub passivo, il modo principale per ridurre il cablaggio e risparmiare spazio.

• Trasmissione dei dati tramite moduli di rete.In questa sottosezione presentiamo principalmente il funzionamento delle reti industriali, che implementano la trasmissione di segnali da vari dispositivi in modo strutturato. I lettori potranno anche conoscere le differenze tra i diversi tipi di reti industriali.

• Trasmissione di dati senza contatto, qui troviamo una soluzione ideale da utilizzare quando ci sono limitazioni nell'uso di connessioni cablate a causa di parti di macchina in movimento o in rotazione, o di parti di macchina intercambiabili che contengono sensori e attuatori.Vi presentiamo esempi pratici dell'uso del trasferimento di dati senza contatto e vi spieghiamo come funziona la trasmissione senza contatto.

Lezione 6: IO-Link. Universale, intelligente, facile da usare

L'ultimo argomento della serie "Nozioni di base sull'automazione" è la spiegazione del funzionamento dell'interfaccia IO-Link. È per l'automazione industriale ciò che l'interfaccia USB è per il mondo dei dispositivi consumer: un sistema standardizzato per la trasmissione e la lettura dei dati, che semplifica notevolmente il lavoro. Cosa possono imparare i lettori su questa interfaccia?

• Forniamo le origini storiche dell'interfaccia IO-Link,in modo che possiate capire come gli inconvenienti dei sistemi precedenti abbiano reso necessaria la loro sostituzione con una nuova soluzione. Presentiamo i vantaggi dell'interfaccia: parametrizzazione centralizzata, comunicazione più rapida tra i dispositivi ed elevata qualità del segnale.

• Presentiamo IO-Link nel contesto del suo slogan pubblicitario: "USE".Nel creare l'interfaccia, i produttori hanno puntato a creare una soluzione universale (Universal), intelligente, che permettesse la parametrizzazione e la diagnostica dei dispositivi (Smart) e facile da usare (Easy).

• Presentiamo i dispositivi che fanno parte del sistema IO-Link,ovvero: Master IO-Link, che è il cuore dell'intero sistema, sensori intelligenti con interfaccia IO-Link - la fonte di dati per l'intero sistema, attuatori intelligenti (colonne di segnale e altri dispositivi), nonché moduli di ingresso/uscita digitali per aumentare il numero di segnali digitali e analogici.

Gli argomenti sopra citati sono solo le basi dell'automazione industriale, il cui campo di applicazione si estende a un'area quasi illimitata. Vi invitiamo a visitare il sito web di Balluff e il nostro profilo su LinkedIn, dove potrete trovare le ultime informazioni sulle attività dell'azienda e i link agli articoli più recenti del blog.