- Configurazione hardware e parametri di controllo tramite Startdrive e oggetti di posizionamento tecnologico.
- Implementazione del controllo degli assi tramite prese di forza (PTO) per soluzioni efficienti nel modello S7-1200.
- Gestione di movimenti complessi tramite istruzioni di controllo del movimento e tabelle di comandi sequenziali.
Entrare nel mondo dell'automazione industriale potrebbe sembrare scoraggiante all'inizio, ma padroneggiare il controllo dei servomotori con TIA Portal rappresenta una svolta per qualsiasi tecnico. Non stiamo parlando di semplici motori rotanti, ma di sistemi in grado di muoversi con estrema precisione , controllando velocità e accelerazione nel dettaglio in modo che la macchina esegua esattamente ciò che desideriamo.
Per raggiungere questo obiettivo, Siemens offre un potente ecosistema in cui il PLC funge da cervello e il servocontrollore da muscolo. A seconda che si utilizzi un S7-1200 o un S7-1500, la strategia di programmazione varierà leggermente, poiché alcuni consentono il controllo a impulsi, mentre altri gestiscono comunicazioni digitali molto più complesse tramite dispositivi tecnologici.
Configurazione servo con S7-1500 e SINAMICS S210
Quando lavoriamo con sistemi di fascia alta come l'S7-1500 (in particolare le CPU della serie T), le cose si fanno interessanti. Questi sistemi sono progettati per coordinare movimenti complessi. Il processo inizia con l'integrazione dell'hardware e del software in TIA Portal , dove configuriamo il PLC, il servocontrollore e il motore affinché comunichino tra loro.
Un componente chiave è l'utilizzo di Startdrive , lo strumento specifico per la parametrizzazione dei servomotori. È qui che regoliamo i dati generali e valutiamo la risposta del sistema per garantire un movimento fluido e un controllo di posizione impeccabile. La comunicazione avviene tipicamente tramite PROFINET o PROFIBUS , consentendo al PLC di inviare dati precisi al controllore del motore.
Controllo degli assi tramite terminale di uscita a impulsi (PTO) nel modello S7-1200
Se il budget a disposizione è limitato o l'operazione è più semplice, l'S7-1200 si rivela un alleato prezioso grazie alla sua uscita a treno di impulsi (PTO) . Questa è un'opzione molto efficiente per il posizionamento degli assi senza complicare eccessivamente le cose. È importante ricordare che, per utilizzare questa funzione, il PLC deve disporre di uscite a transistor (PNP) , tipicamente modelli DC/DC/DC.
A seconda di come configuriamo il sistema, possiamo utilizzare la modalità a impulsi e direzione (dove un'uscita indica la velocità e un'altra la direzione di rotazione) o impulsi bifase. È fondamentale monitorare le frequenze di uscita massime , che possono variare da 20 kHz fino a 1 MHz in modelli come il 1217C, poiché queste definiscono la velocità di risposta massima del motore.
L'oggetto di posizionamento tecnologico
Per evitare di dover programmare manualmente ogni impulso, TIA Portal mette a disposizione gli oggetti tecnologici (TO_PositioningAxis) . Queste procedure guidate ci accompagnano nella configurazione dell'asse, consentendoci di scegliere tra controllo ad anello aperto (PTO) o ad anello chiuso. Possiamo definire l' unità di misura , millimetri per gli assi lineari o gradi per gli assi rotanti.
Nella configurazione meccanica, indichiamo al PLC il numero di impulsi per giro del motore e l'avanzamento lineare. Questa è anche la fase in cui si impostano i finecorsa , sia tramite software che tramite interruttori di finecorsa fisici, per evitare che il motore urti contro qualcosa e causi danni.
Dinamica dei sistemi e riferimento
Non basta che il motore si muova; dobbiamo definire come si muove . Nelle impostazioni dinamiche, configuriamo velocità, accelerazioni e limitazione dello scatto per garantire un movimento fluido. Inoltre, dobbiamo prevedere arresti di emergenza per garantire la sicurezza dell'impianto.
Un punto critico è la fase di homing . Poiché in modalità PTO non c'è un vero e proprio feedback, il PLC non conosce la posizione del motore all'avvio. Per questo motivo utilizziamo l' istruzione MC_Home . Esistono diverse modalità, dall'homing assoluto diretto all'homing attivo (Modalità 3), in cui l'asse si muove automaticamente fino a quando non trova il sensore di posizione iniziale.
Istruzioni per il controllo del movimento e tabelle di comando
Per muovere l'asse nel programma, utilizziamo specifici blocchi funzione. Quelli di base sono MC_Power per alimentare il motore, MC_Reset per cancellare gli errori e i blocchi di movimento MC_MoveAbsolute e MC_MoveRelative . Ciascuna di queste istruzioni gestisce in modo intelligente la traiettoria del servo.
Se la sequenza dei movimenti è molto complessa, è consigliabile utilizzare TO_CommandTable . Questo permette di creare un elenco di fino a 32 passaggi in un ambiente grafico. È possibile scegliere tra la chiusura della richiesta (in cui il motore frena e poi riaccelera) o la fluidificazione del movimento , che rende la transizione tra i passaggi più omogenea, riducendo l'usura meccanica e risparmiando tempo di ciclo.
L'implementazione di questi sistemi richiede un flusso di lavoro logico che si estende dal cablaggio fisico e dalla configurazione di rete fino alla messa in servizio tramite funzioni di jog e posizionamento manuale. Integrando correttamente i telegrammi di comunicazione e i dispositivi tecnologici, otteniamo il controllo completo dei macchinari industriali, ottimizzando la produttività e la precisione di qualsiasi processo automatizzato.
Scrittore appassionato del mondo dei byte e della tecnologia in generale. Adoro condividere le mie conoscenze attraverso la scrittura, ed è quello che farò in questo blog, mostrarti tutte le cose più interessanti su gadget, software, hardware, tendenze tecnologiche e altro ancora. Il mio obiettivo è aiutarti a navigare nel mondo digitale in modo semplice e divertente.