Tesi di Master Universitario
Applicazione Sperimentale SoftPLC e SCADA
Candidati: Ing. Frigoli LucaGregorio
Ing. Lapris Stefano
Ing. Sidoti Pinto Giuseppe
Tutor aziendale: Ing. Ziliani Federico
Tutor universitario: Prof. Leva Alberto
Sede del tirocinio: Cormano (Mi)
Obiettivi
Realizzazione di un’applicazione sperimentale innovativa di
automazione di basso livello basata su tecnologia PC e bus di
campo CANOpen, per la remotazione di Controlli asse e I/O e
la Distribuzione del Processing.
Il lavoro svolto presso la sede di Cormano della Osai s.p.a. è
stato presentato alla fiera SPS/IPC/Drives 2004 di Norimberga
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Ambiente di Sviluppo
PC Desktop
 sistema operativo
Microsoft Windows
(98, 2000, XP).
 Movicon 9.1
 Hilscher
 Sycon
TECHMOcontrol
 Sistema operativo
Windows CE.NET 4.2
 Software SCADA
MoviconCEOnBoard
(Progea) con SoftPLC
integrato
Collegamento
Microsoft ActiveSync
 RS232
 USB
 ETHERNET
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Organizzazione del lavoro
Impianto Fisico
Configurazione Hardware
Configurazione Rete
Implementazione Software
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Impianto Fisico
Componenti :
Robot cartesiano dotato di Pinza
Nastro Trasportatore
Slitte Spingipezzo
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Configurazione Hardware (1)
Architettura distribuita
Semplificazione del Sistema
• Il modulo PLC/controllo assi viene
assorbita in parte dai servo intelligenti,
in parte dallo SCADA
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Configurazione Hardware (2)
Field Bus CANOpen
• Protocollo di alto livello basato su CAN ( Field Bus standard )
• Comunicazione seriale, broadcast, Multimaster
• Arbitraggio CSMA/CA (Carrier Sens Multiple Acces /
Collision Avoidance )
• Sincronizzazione mediante bit-stuffing
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Configurazione Hardware (3)
Driver
• Questi drive sono interfacciati in CANOpen secondo il
profilo DSP402 e includono sia la parte di potenza che la
logica di controllo del movimento.
RIO Modular System
• I/O remoti modulari e compatti per la gestione ed il controllo
tramite rete CANOpen degli input/output distribuiti dell'impianto.
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Configurazione Hardware (4)
 Il nodo slave RIO si compone aggregando più moduli di
espansione (digitali, analogici e intelligenti) ad un modulo
bus coupler
• Modulo Analogico : 4 In / 4 Out
• Modulo Digitale : 16 In / 16 Out
• Modulo Contatore Hardware :
 Gestione Bi-direzionale
 5 WORD di controllo :
• 1 Control Data Word
• 4 Configuration Word
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Configurazione Rete (1)
SYCON
 definizione della rete (file .DBM) :
• Struttura e componenti
• Mappatura dei nodi (secondo il profilo DSP402)
• 1 nodo Master
• 1 nodo Slave
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Configurazione Rete (2)
SYCON
 definizione della rete (file .DBM)
Active SYNC  collegamento PC Desktop – TECHMOcontrol :
• Connessione Seriale  Partnership
• Connessione USB o Ethernet
• Drivers della scheda e libreria SOFTMotion.
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Configurazione Rete (3)
SYCON
 definizione della struttura della rete (file .DBM)
Active SYNC  collegamento PC Desktop - TECHMOcontrol
HILSCHER  definizione indirizzi variabili :
• Tipo di incarico
• Indirizzo (mappatura)
• Formato dati
Indirizzo Lato Movicon
uguale all’indirizzo fisico di
partenza Lato Dispositivo
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Descrizione Software (1)
Movicon 9.1
(Progea)
• Codice AWL
Caratteristiche
• Programmazione ad oggetti – HMI
• Scambio dati attraverso “incarichi”  mappatura I/O fisici
• Simulazione locale
• Logica Generale
• Database
• Sinottici
Struttura
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Descrizione Software (2)
CODICE AWL
• Instruction List
• Timer
• Accumulatori
• RLC
• Gestione allarmi
Gestisce variabili locali e variabili fisiche di I/O
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Descrizione Software (3)
HMI – SINOTTICI
Main
Visualizzazione e gestione del
normale ciclo di lavoro
Diagnostica
Movimentazione manuale
attraverso tutti i comandi di
gestione diretta dell’Impianto
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Implementazione Software (1)
PROGETTO LOGICO
[not start, stop]
[Riavvio_ciclo or All chocholates
or Take Chocolate or STOP
or fine_intrattenimento]
inizio
[start]
[reset]
[posizione OK]
[not start]
homing
dopo: 1 sec
dopo: 10 sec
• Autoapprendimento
auto_apprendimento
[MAN]
intrattenimento
[posizione KO]
[apprendi]
• Intrattenimento
manuale
[ALL Chocolates or Take Chocolate]
[ pezzi ricetta == 0]
• Richiesta pezzi
[pezzi NON disponibili]
richiesta pezzi
[0< pezzi ricetta <= pezzi rimanenti ]
STOP
[stop or errore]
• Ciclo di lavorazione
ciclo di lavorazione
[not stop]
[uscita zona di lavoro] / errore
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Implementazione Software (2)
Intrattenimento
[caso2]
[caso1]
caso1
caso2
fase1
Stato 0
[pezzo preso in posizione 1]
fase2
[pezzo rilasciato in posizione 2]
[pezzo preso in posizione 3]
fase3
Stato 1
[pezzo preso in posizione 3]
fase4
[pezzo preso in posizione 2]
[pezzo rilasciato in posizione 1]
fase5
[pezzo preso in posizione 2]
Stato 2
fase6
[pezzo rilasciato in posizione 3] / fine_intrattenimento
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Conclusioni
Il progetto è stato realizzato in un ambiente lavorativo che ha
favorito la cooperazione ed il lavoro di gruppo, permettendoci
di ampliare le nostre conoscenze attraverso una collaborazione
attiva con il personale tecnico che ci ha assistito.