Mitsubishi Electric
FA News
01
Mitsubishi Electric
FA News
INDICE
Focus ........................................................................................................... 02
I prodotti ..................................................................................... 03-17
• Serie PLC MELSEC-Q (QNU) con porta Ethernet integrata
• Inverter FR-D700
• Motion Controller monoasse MR-MQ100
• La terza generazione dei PLC compatti Serie FX3
• Motion Controller della serie Q, SSCNET III compatibili
Motion Controller stand-alone Q170MCPU
• Pannelli operatore grafici della serie GOT1000
• Robot industriali della serie RV-SQ/RH-SQH
La tecnologia ....................................................................... 18-21
“iQ Platform” e tutti i suoi prodotti
Concetto di integrazione FA – Integrazione orizzontale
dei siti di produzione
La copertina
Strutture rosso fiamma a
movimenti geometrici e liberi di fatto è l’istantanea dal basso
di un angolo del tetto di un
tempio esempio di architettura
tradizionale giapponese.
Mitsubishi Electric sa quanto
è importante vedere le cose
da “angolazioni diverse” per
scoprire nuove possibilità di
“produzioni industriali”.
02
01
Focus
The Angle ovvero come “abbattere l’albero”
La crisi finanziaria ed economica, che stiamo tutti
vivendo in questi mesi, ci sta costringendo ad
affrontare i problemi e le situazioni da un punto di
vista nuovo, cioè un nuovo “angolo” di visuale,
anche in considerazione del fatto che è finita l’epoca
dell’energia a bassissimo costo e della disponibilità
praticamente illimitata del supporto delle banche.
I costi energetici stanno creando una nuova
“cultura” del risparmio e, se fino ad un anno fa era
relativamente semplice ottenere una linea di credito,
ora la situazione bancaria è tale che gli istituti sono
eccessivamente guardinghi e cauti nel concedere
fidi e finanziamenti. Le conseguenze di queste nuove
situazioni sulle nostre imprese, complicate dalla
frenata dei consumi delle famiglie, ci fanno ricordare
l’aneddoto dei due taglialegna.
Dovendo abbattere un albero enorme, il primo
taglialegna afferra la sua vecchia ascia, si rimbocca le
maniche ed inizia di gran lena il lavoro, a testa bassa,
concentratissimo, grondando sudore. Il secondo,
con calma, mentre il primo mena colpi su colpi, sta
seduto in disparte, all’ombra e lentamente affila la sua
ascia guardando l’amico. A fine giornata, nonostante
l’energia profusa e la dedizione del primo taglialegna,
l’albero non cede ed ha solo alcune scalfitture
superficiali. A questo punto il secondo si alza e,
con pochi colpi ben assestati della sua affilatissima
ascia, in “quattro e quattr’otto”, abbatte l’enorme e
possente albero.
Quando nell’affrontare un compito nuovo ed
impegnativo si usano i soliti strumenti ed utensili,
non sempre si ha successo. Allora, è molto più
efficace sedersi, pensare, affilare i propri strumenti,
sceglierne di nuovi o più adatti e quindi affrontare le
nuove sfide.
La newsletter “The Angle” ha la “pretesa”
di permetterVi di “affilare la vostra ascia”,
proponendoVi nuovi prodotti, nuove soluzioni ed
esempi di applicazione, che Vi possano suggerire
un “punto di vista” differente ed esserVi di aiuto
nell’affrontare le nuove ed impegnative sfide di
questo periodo travagliato.
The Angle è una pubblicazione periodica di Mitsubishi Electric e qualora desideraste riceverla
con regolarità, potete richiederla via posta elettronica all’indirizzo [email protected]
oppure via fax al numero 039.6053312, indicando il vostro recapito postale o indirizzo email.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Div. Factory Automation
Viale Colleoni 7 – 20041 Agrate Brianza (MB)
Tel. +39 039 60531 – Fax +39 039 6053 312
www.mitsubishi–automation.it
02
/ prodotti
PLC
Un modulo CPU che risponde a nuove esigenze progettuali, dotato di porta Ethernet integrata
per semplificare i collegamenti in Rete.
Caratteristiche
 Riduce l’avviamento iniziale e i costi di manutenzione.
Data la possibilità di collegare più di un dispositivo
di programmazione alla CPU grazie alla porta Ethernet,
è ora possibile effettuare contemporaneamente attività
multiple di debug e ricerca guasto.
Il collegamento avviene sulla parte frontale della CPU mediante
connessione RJ45. Sono possibili diverse attività di debugging
contemporanee, collegando, mediante un hub, un Pannello
Operatore HMI della serie GOT1000 e uno o più personal
computers utilizzati come dispositivi di programmazione.
 Collegamento più semplice con unità esterne.
Funzioni di comunicazione più ricche.
Il modulo CPU supporta il protocollo “MC Protocol”, un protocollo
aperto per i PLC Mitsubishi Electric, e “FTP”, un protocollo
standard di trasferimento file. Questo facilita le comunicazioni verso
sistemi di supervisione SCADA e verso personal computers utilizzati
per il debug e la programmazione e pertanto la trasmissione di
grandi quantità di dati risulta semplificata.
03
‘ La sincronizzazione dei clock dei moduli CPU permette
di ridurre il tempo di fermo impianto.
La “funzione di sincronizzazione clock SNTP” del modulo CPU
regola e sincronizza automaticamente l’orologio di tutte le CPU
collegate in rete Ethernet. Con questa funzione è possibile
conoscere esattamente a che ora si verifica un errore e pertanto,
laddove più moduli CPU siano interessati, è più facile controllare la
collocazione degli errori nel tempo.
’ Alta velocità e alte prestazioni ereditate
dalla “Serie MELSEC-QnU”.
Il modulo CPU offre velocità di elaborazione iperelevate (ad es.
velocità di elaborazione base-istruzione logica LD- di 9.5 ns,
all’avanguardia in campo industriale*) per rispondere alla necessità
di abbreviare il tempo di messa in servizio, come richiesto dai
sistemi di produzione grandi e complessi.
* All’aprile 2008
V
orrei poter trasmettere i lavori di produzione,
i resoconti di produzione, i dati di
tracciabilità, e altro, in modo più flessibile tra un
sito di produzione e il suo sistema gestionale…
Vorrei poter realizzare tale sistema con una
rete a standard Ethernet… Per rispondere a
bisogni di questa portata, la famiglia “MELSECQnU” offre ora un nuovo modello di CPU
equipaggiato con porta Ethernet, con velocità
di elaborazione base (istruzione Logica LD) di
9.5 ns, all’avanguardia in campo industriale*.
Grazie alla porta Ethernet integrata, è possible
ridurre il tempo necessario al setup di una
linea di produzione e potenziare effettivamente
le capacità di collegamento del modulo CPU
(ad es. è possibile collegare due o più unità
di programmazione alla CPU). E inoltre, il
modulo CPU con porta Ethernet integrata offre
molte altre funzioni che permettono di ridurre
Serie PLC
MELSEC-Q (QNU)
il tempo di avviamento iniziale, il tempo per la
manutenzione e i costi operativi delle linee di
produzione. Sono disponibili cinque modelli “Q03/Q04/Q06/Q13/Q26UDEHCPU”, aventi
caratteristiche diverse in fatto di capacità di
memoria e velocità di esecuzione. Scegliete
il modello più idoneo ai vostri obiettivi e
applicazioni.
* All’aprile 2008
con porta Ethernet integrata
Q Collegamento a un personal computer senza configurare l’indirizzo IP
In un collegamento diretto punto a punto tra il PC utilizzato come strumento di Programmazione e Debug e il modulo CPU, non c’è bisogno
di configurare manualmente un indirizzo IP. E inoltre, il cavo Ethernet può essere di entrambi i tipi, dritto e incrociato.
Non c’è bisogno di configurare
un indirizzo IP.
Il collegamento
è facile,
senza alcuna
impostazione di
parametri.
Q26UDEHCPU
GX Developer
Ethernet
Collegamento diretto sia con un cavo dritto che con uno incrociato.
04
/ prodotti
Inverter
Affidabilità, flessibilità e tecnologia di ultima generazione racchiuse in un micro inverter.
Caratteristiche
 Grazie alle connessioni tramite “morsettiere a molla”
’ Prolungata durata dei componenti soggetti a usura
Una peculiare tecnologia applicata sul terminale di controllo
permette di fare a meno delle viti per realizzare i collegamenti
elettrici. L’estremità del cavo viene assicurata mediante un
terminale a molla e pertando basta inserire il cavo per realizzare il
collegamento. Il contatto all’interno del terminale poi avviene in una
struttura che utilizza una molla e questo per evitare i rischi di falso
contatto dovuti alle vibrazioni.
La durata di vita delle parti soggette a usura è stata ulteriormente
migliorata estendendola a 10 anni. Inoltre, la “funzione di diagnosi
del tempo di vita utile” può emettere un segnale d’allarme per la
prevenzione di guasti.
i collegamenti elettrici diventano facili.
 Molte sono le funzioni per facilitare l’uso.
La manopola multigiro rende immediato l’accesso ai parametri,
semplificandone l’impiego. Inoltre, collegando un personal
computer all’inverter via RS-485, tramite il software di
parametrizzazione “FR Configurator” (opzionale), è possibile
configurare i parametri in modalità interattiva.
‘ Conformità con gli standard di sicurezza europei.
L’inverter offre la “funzione di arresto di sicurezza”, conforme
alla direttiva EN954-1 Categoria 3. In combinazione con i relè di
sicurezza, diventa facile ottenere in circuito di arresto d’emergenza.
05
e funzione di diagnosi del tempo di vita.
“ Funzione General Purpose Flux Vector Control.
Con la funzione General Purpose Flux Vector Control e la funzione
“Autotuning”, l’inverter è in grado di erogare una coppia iniziale fino
a 150% a 1 Hz e 200% a 3 Hz. Questo è utile per applicazioni che
richiedono una elevata coppia iniziale, quali applicazioni di trasporto
(convogliatori, apparecchi di sollevamento e montacarichi), lavatrici
e agitatori.
Q
uanto altamente affidabili possono essere
progettati gli inverter senza perdere
in facilità d’uso…? Gli inverter di ultima
generazione, compatti e semplificati, della “serie
FREQROL D700” costituiscono la risposta più
immediata a questa domanda. Prima di tutto,
questo inverter permette un collegamento
elettrico semplice grazie all’adozione di
“morsettiere a molla” sulla parte di controllo
ed è facile da utilizzare grazie alla presenza
di una pratica “manopola Multigiro” (Jog
Shuttle). Inoltre, l’FR-D700 è stato progettato
assegnando la massima importanza a sicurezza
e affidabilità, grazie alla funzione di arresto di
sicurezza (in conformità con gli standard di
sicurezza europei), a una progettazione che
prevede una durata prolungata di vita utile delle
parti soggette a usura, alla relativa funzione di
diagnostica dei componenti più soggetti a usura,
e altro ancora. L’FR-D è conforme
allo standard RoHS e, utilizzando il “filtro
in conformità alle norme EMC (opzionale)”,
è estremamente ecocompatibile. Offre, inoltre, la
funzione “General Purpose Flux Vector Control”,
che consente una elevata coppia a bassi giri di
motore e alcune funzioni dedicate
(per es. il controllo ottimale della corrente
magnetizzante) predisposte appositamente per
alcuni settori particolari, che erano disponibili
solo sui modelli di gamma alta. Questo
innovativo e avanzato inverter è in grado di
controllare motori in modo ottimale e per
un’ampia gamma di applicazioni.
FR-D700
Inverter
Q Morsettiera a molla
Q Funzione di arresto di sicurezza
Soluzionetradizionale:
tradizionale:servono
servonodue
duecontattori
contattorimagnetici.
magnetici.
Soluzione
Arresto
d’emergenza
Basta inserire
La funzione di sicurezza (cablaggio per contatto
dell’arresto d’emergenza) offre:
• riduzione costi • risparmio di un contattore magnetico
• risparmio d’ingombro per l’installazione
FREQROL D700: Grazie alla funzione d’arresto d’emergenza serve solo un contatto
magnetico (MC).
Forza di tensione conforme allo
standard DIN applicata. Non c’è
bisogno di interventi di manutenzione
come il serraggio periodico delle viti.
Arresto
d’emergenza
06
/ prodotti
Motion Controller
Perfetto per l’imballaggio
Caratteristiche
 Facile da usare.
‘ Le potenzialità di SSCNET III.
MT Developer 2 è facile da usare per menu e interfacce grafiche.
L’ Editor Meccanico consente la creazione dell‘ Applicazione
mediante il linguaggio grafico che consente il trascinamento e
l’inserimento di oggetti quali frizioni, ingranaggi, differenziali e profili
di camma.
Compatibile con tutti gli amplificatori MR-J3B per accesso
a funzioni time saving quali il riconoscimento automatico dei
parametri motore, l’autotuning in tempo reale e l’adattamento
automatico del guadagno, nonché la funzione di soppressione delle
vibrazioni.
 Un’ampia gamma di Motorizzazioni.
’ Perfetto per molteplici applicazioni.
Un’ampia gamma di motori ad alto rendimento da 50 W a 55 kW e
inoltre, motori lineari da 50 N a 18000 N.
Adatto a molteplici applicazioni quali taglio al volo, etichettatura,
taglio rotante e tante altre.
07
M
R-MQ100 è stato progettato per essere
standard prestazionale in controllo
monoasse. Grazie all’integrazione con le
potenzialità della rete Motion in fibra ottica
SSCNET III e la potenza del servoamplificatore
MR-J3B, i produttori di macchine finalmente
possono migliorare le prestazioni partendo da
nuovi livelli in applicazioni quali etichettatura,
Motion Controller
monoasse
taglio al volo, taglio rotante, ecc. E inoltre, il
software intuitivo permette l’esecuzione rapida
e semplificata di funzioni quali inseguimento
encoder, profilo di Camma, sincronizzazione
master-slave nonché la regolazione di fase.
MR-MQ100
Q Applicazioni MR-MQ100
Encoder
esterno
Rullo
d’alimentazione
pellicola
Asse indipendente
azionato da motore
con Inverter
Taglio
idraulico
e chiusura
a tenuta
MR-MQ100
Ingresso prodotto
Lettura
di tacca
Imballaggio
Azionamenti
verticali
Uscita prodotto
Convogliatore
tirante
08
/ prodotti
PLC
Controllo personalizzato
Caratteristiche
 Due porte di comunicazione incorporate.
’ Programmazione immediata.
Per avvalersi di MELSOFT (Sofware di Programmazione GX
Developer) è possible collegare un personal computer direttamente
alla porta USB 2.0, incorporata. In parallelo, la porta RS422
(velocità di comunicazione fino a 115.2 kbps) permette di usare
comodamente i pannelli operatore della serie GOT1000.
Con istruzioni applicate in pochi passi è possibile programmare con
facilità ed efficienza lavori ben complessi, ad esempio la ricerca di
un valore in uno specifico range di dati.
 Sei contatori ad alta velocità per molti comandi di posizione.
Il modello FX3G supporta funzioni di conteggio veloce per misurare
sia la posizione che la frequenza.
‘ Controllo totale inverter Mitsubishi.
Il protocollo FREQROL integrato permette di controllare ad alta
velocità fino a 8 inverter Mitsubishi Electric (FREQROL) mediante
una rete RS485.
09
“ Gestione della protezione dei programmi.
Il modello FX3G offre due password, ciascuna di 16 caratteri,
che assicurano una serie di livelli di sicurezza. Per esempio, una
password ad uso del Costruttore della macchina /impianto e
un’altra per il Cliente/Utilizzatore finale.
L
a serie FX3 è stata ultimamente arricchita
con il modello FX3G, un PLC compatto,
progettato per applicazioni semplici ma non di
meno cruciali alla produzione.
Incorporando l’innovativa tecnologia della serie
FX3, il Cliente può direttamente accedere a tutta
una serie di benefici di indiscutibile efficacia.
FX3G include molti aggiornamenti delle
prestazioni, già presenti in FX1N, e
peculiarmente notiamo l’utilizzo del sistema bus
adapter della serie FX3 e le nuove schede di
espansione multiple.
Avvalendosi dell’espandibilità in entrambi i lati
di sinistra e destra, in aggiunta alle schede
di espansione incorporate, il modello FX3G
permette un approccio personalizzato alle varie
applicazioni.
La terza generazione dei PLC compatti
PLC
Q Esempio pratico per l’uso della password da parte del Costruttore
Cliente B parola
chiave di 16 cifre
Non accessibile
Parola chiave
per Costruttore
789 • • • 16 cifre
Parola chiave del
Cliente A 16 cifre
Accesso
mediante parola
chiave del
Cliente
10
/ prodotti
Motion Controller
Funzioni di controllo motion in formato compatto
Caratteristiche
 Le dimensioni compatte sono state ottenute integrando
’ Prendendo spunto dal motion controller serie Q,
Con l’attenzione rivolta ai piccoli sistemi, le funzioni essenziali sono
integrate in un solo controllore.
Per applicazioni che richiedono il controllo sincrono di più assi,
il software di programmazione del Motion controller MT Works2
permette di realizzare la programmazione in modo grafico tramite il
linguaggio meccanico, evitando lunghe sequenze di codice.
in un’unica unità la CPU PLC, la CPU motion controller
e il modulo di alimentazione.
 Performance di controllo come il modello Q172DCPU,
compatibile con iQ Platform.
Il motion controller Q170MCPU offre un’estrema compattezza e
performance equivalenti al modello Q172DCPU, compatibile con
iQ Platform.
‘ La configurazione base comprende un’interfaccia
per encoder sincrono consentendo la sincronizzazione
degli assi con un encoder esterno.
La configurazione base comprende un’interfaccia per il
collegamento di un encoder sincrono ed un’interfaccia per la lettura
di tacca.
11
è stato incorporato il linguaggio meccanico,
universalmente apprezzato.
“ È possibile utilizzare diversi moduli PLC aggiuntivi
con la semplice aggiunta di un’unità base di espansione.
È possibile aggiungere un massimo di 5 moduli PLC, utilizzando
le basi di espansione PLC (Q52B e Q55B) senza la necessità di
un’ulteriore unità di alimentazione.
D
esiderate un motion controller compatto da
incorporare nel vostro sistema… desiderate
che questo controllore abbia rendimento delle
performance così elevate da ridurre il tempo
di messa in servizio… Avete bisogno di sapere
la soluzione? Il motion controller stand-alone
Q170MCPU risolve i vostri problemi! Un PLC,
un motion controller e un alimentatore, tutto
in un solo prodotto. Compatto e stand-alone,
è compatibile con la rete motion ad alte
performance in fibra ottica SSCNET III. In
combinazione con un servo amplificatore per
rete SSCNET III della “serie MELSERVO-J3B/
J3W”, Q170MCPU permette la costruzione
semplice e con la massima precisione
di un sistema sincronizzato fino a 16 assi.
Le performance del motion sono ad altissima
velocità garantendo un ciclo operativo di 0.44
ms (SV13) nel controllo fino a 6 assi.
È particolarmente indicato in piccole macchine
d’imballaggio, macchine di bobinaggio
e alimentatori semplificati.
Motion Controller stand-alone
Q170MCPU
Motion Controller della serie Q
SSCNET III compatibili
Q Caratteristiche di prodotto
Caratteristica
Q170MCPU
Numero di assi controllati
Max. 16 assi
SV13
Ciclo operativo
SV22
0.44 ms
1 - 6 assi
0.44 ms
1 - 4 assi
0.88 ms
7 - 16 assi
0.88 ms
5 - 12 assi
1.77 ms
13 - 16 assi
Linguaggio di programmazione
SFC per Motion controller, istruzioni dedicate, editor meccanico
Numero di punti I/O
Equivalente a Q03UD (capacità di programmazione: 20 k steps,
punti I/O: 512 punti) 1 base di espansione (max. 5 slot)
Interfacce di comunicazione
RS232/USB/Ethernet (dedicata a MT Works2)
Interfaccia encoder sincrono
Interfaccia incorporata in CPU (max. 1 Mbps (tipo differenziale))
Interfaccia di lettura tacca
Interfaccia incorporata in CPU (4 punti)
Slot per Memory card
Interfaccia incorporata in CPU
Rete Motion
SSCNET III: 50 Mbps (max. 800 m)
Dimensioni esterne
H: 178 W: 52 D: 135
12
/ prodotti
HMI (Human Machine Interface)
Tutte le funzioni di un HMI con un frontale totalmente piatto
Caratteristiche
 Interfacce seriali e Ethernet a bordo.
’ Interfacce USB device e host sul frontale.
I GT16 dispongono di porte RS-422/485, RS-232 e Ethernet
integrate per collegare fino a quattro tipi di apparecchiature di
automazione senza unità di comunicazione opzionali.
Alla porta USB host è possibile collegare una memoria USB per
scambiare ad esempio dati con il GOT o con la compact flash al
suo interno alloggiata. Collegando un PC alla porta USB device,
potrete trasferire il sistema operativo ed i progetti oltre che utilizzare
la funzione di transparent mode per modificare i programmi PLC
senza dover aprire il quadro elettrico.
 Tutti i modelli sono compatibili con un’unità multimedia e
un’unità video/RGB.
Grazie alla capacità di registrare e riprodurre tranquillamente
immagini in movimento, la funzione multimedia consente di
controllare lo stato del sito produttivo al momento dell’allarme e
dare istruzioni grazie ad un manuale corredato di immagini.
‘ Touch panel analogico.
Il touch panel analogico consente di disporre a piacere le celle
touch come pulsanti o lampade, garantendo la massima flessibilità
nel design. Le griglie sono state eliminate per migliorare la visibilità.
13
“ Drastico aumento di capacità di memoria, eliminando
schede funzionali opzionali.
Un potenziamento della memoria utente portata da 9 MB agli attuali
15 MB vi permette di non pensare ai limiti di capacità di memoria
nell’uso delle numerose e complesse funzioni e delle parti grafiche.
E inoltre, potrete usare la funzione multidriver, la funzione di
visualizzazione documenti, e la funzione Ladder Monitor (controllo
e visualizzazione del programma PLC su pannello) Q/QnA senza
l’ausilio di una scheda funzionale opzionale.
Q
uali funzioni deve possedere un HMI e che
aspetto deve avere? I nuovissimi modelli
GT16 della serie GOT1000 sono la risposta
Mitsubishi Electric. Oltre a due interfacce
USB sul frontale con funzioni device e host,
la configurazione base include le interfacce
seriali e la porta Ethernet. Funzioni quali il
Ladder Monitor (controllo e visualizazione
del programma PLC su pannello) Q/QnA e la
visualizzazione documenti sono caratteristiche
standard, senza la necessità della board
funzionale opzionale necessaria per i GT15. Le
caratteristiche standard aiutano ad aumentare la
produttività, a raggiungere la massima efficienza
Pannello
Operatore Grafico
nei processi e contribuiscono a tagliare i costi.
Questi nuovi modelli all-in-one utilizzano
display di tipo analogico per una maggiore
flessibilità dell’applicazione e dispongono di
funzioni di altissimo livello quali la registrazione/
riproduzione di video/suoni, velocizzando il
rilevamento di problematiche sulla macchina/
impianto riducendo i tempi di fermo. Inoltre, i
GT16 dispongono di tutte le funzioni che sono
state create e perfezionate sin dalla nascita degli
HMI GOT1000.
Modelli GT16 della serie GOT1000
Q Esempi di utilizzo funzione multimedia
Esempio: riproduzione di una
procedura di lavoro di immagini
in movimento
Istruzioni di lavoro con riproduzione di
immagini in movimento che tutti possono
facilmente comprendere.
Immagini nitide per migliorare la visibilità!
E con il formato VGA è ancora meglio!
(QVGA: 30 FPS, VGA: 15 FPS)
Creazione di immagini in movimento
• Possibile con software disponibili in commercio.
Software utilizzabile: QuickTime 7 Pro
Formato file utilizzabile: 3GP, MP4
14
/ prodotti
Robot
Nuove soluzioni innovative di Mitsubishi Electric
Caratteristiche
 Assoluta compatibilità tra sistemi FA Mitsubishi.
’ Configurazione semplificata.
Con l’intero sistema controllato dal PLC, iQ Platform permette di
integrare e gestire tutte le apparecchiature FA includendo ora robot
e terminali GOT.
L’aumento del numero di words di comunicazione (1.024) tra PLC e
Robot consente di effettuare un controllo anche complesso in real
time del Robot tramite il PLC senza nessuna restrizione, rendendo
la configurazione del sistema potente e flessibile.
 Capacità di controllo potenziate.
La comunicazione ad alta velocità tra PLC e robot riduce
drasticamente il tempo di elaborazione dei programmi e la
gestione degli I/O. Inoltre, i nuovi servo amplificatori accrescono
decisamente il rendimento del controllore nella gestione dei
motori. Questo garantisce un aumento di produttività, riducendo
significativamente il tempo ciclo con una elevata precisione dei
posizionamenti.
‘ Cavi e unità I/O ridotti.
Con la connessione tramite bus, si riduce drasticamente il
numero dei cavi delle unità I/O e dei moduli di rete, abbattendo
significativamente il tempo ed il costo del cablaggio.
15
“ Controllo sincronizzato di due o più robot.
I robot integrati nel sistema iQ-Platform, essendo collegati alla rete
dei PLC, sono completamente controllabili anche da un personal
computer esterno. Questo provvede a ridurre il loro tempo di
avviamento nella linea di produzione semplificando anche le
operazioni di manutenzione.
I
l sistema iQ Platform, oltre ad ospitare tutti i
PLC delle serie MELSEC-Q, può essere fornito
con il controllore robot semplicemente inserendo
un modulo dedicato nello slot, diventando di
fatto un riferimento unico per l’industria FA.
Il PLC adesso si collega direttamente ai robot
mediante il suo bus ad alta velocità e non c’è
quindi necessità di utilizzare I/O digitali o la rete
CC-Link. Questo consente comunicazioni più
veloci e meno cavi di collegamento.
I controllori robot, compatibili con iQ Platform,
sviluppano ed offrono nuove potenzialità,
integrando ed ottimizzando i prodotti FA.
Infatti, il sistema iQ Platform offre soluzioni
che soddisfano innumerevoli necessità che si
incontrano quotidianamente nella realizzazione
degli impianti.
Grazie ai controllori di nuova generazione,
realizzati esclusivamente da Mitsubishi Electric,
è possibile fornire soluzioni globali che
potenziano le performance di controllo e
supervisione.
Serie RV-SQ/RH-SQH
Robot industriali
Q La Serie SQ potenzia l’integrazione tra i prodotti FA ed incrementa le prestazioni del sistema.
PLC
Cavo
I/O
Robot
(RV-3S)
Controllore
Robot
CPU del robot nello slot del Q bus
Unità di controllo
remoto
Unità di
espansione I/O
Unità completa
robot serie SQ
Unità di
controllo (DU1)
Robot
(RV-3SQ)
Essendo un sistema completamente integrato, si sono eliminati i cavi
di collegamento, diminuendo così i costi totali del sistema.
16
/ La tecnologia
“iQ Platform” e tutti i suoi prodotti
Concetto d’integrazione FA – Integrazione
orizzontale dei siti di produzione
Mitsubishi Electric Corporation Divisione Ricerca e Sviluppo Stabilimento di Nagoya
Kimio Saito, Manager Gruppo Controllo e Pianificazione
[1. Prefazione]
egli odierni siti di produzione di semiconduttori,
display LCD, automobili, etc., il tema centrale è
come risolvere le problematiche relative alla produzione
di molti prodotti in quantità variabili, come rispondere
prontamente a cicli di produzione sempre più brevi e
come aumentare il rendimento della produzione, raccogliendone puntualmente tutti i dati . Sotto il concetto
di “e-F@ctory” la soluzione FA integrata, che ottimizzi
l’intera fabbrica, come mostrato in figura.1, abbiamo offerto “Prodotti con interfaccia MES” quale soluzione per
il collegamento di sistemi gestionali ai reparti produttivi
utilizzando collegamenti diretti senza l ‘utilizzo di PC Gateway, in modo tale da rendere trasparenti i dati relativi
ai siti di produzione. A seguire questo sistema di collegamento dati, la nostra nuova soluzione è “iQ-Platform”,
un sistema di architettura hardware modulare utilizzante
un unico software di progettazione che consente il collegamento di più siti di produzione fra loro e che permette
quindi di risolvere i vari problemi presenti nei siti di produzione, a tutto vantaggio della riduzione del TCO*.
N
Q figura.1 Schema concettuale di relazione tra e-F@ctory e iQ-Platform
[2. iQ-Platform – La soluzione di collegamento dei siti
di produzione]
ei siti di produzione delle fabbriche, i bisogni crescenti sono maggior efficienza di produzione e
qualità, riduzione dei costi nelle linee di produzione relativamente allo sviluppo del software, del costo di setup iniziale/debug/modifica delle linee, e riduzione del
costo operativo e di manutenzione. Come soluzione a
questi bisogni, Mitsubishi Electric presenta nuovi prodotti, progettati sotto un nuovo concetto denominato
“iQ-Platform”, dove i prodotti FA nei siti di produzione
comunicano fra loro grazie alla totale compatibilità e
all’intercambiabilità offerta da un Backplane Bus ad alta
velocità. In figura 2 sono mostrati prodotti compatibili
con iQ-Platform.
[2.1] Controllore compatibile con iQ-Platform
I processi di produzione diventano sempre più sofisticati
e complessi e per questo i siti di produzione necessitano
di sistemi di trasmissione dati a velocità sempre maggiori in grado di trasmettere e scambiare enormi volumi
di dati. Per rispondere a tali esigenze è stato sviluppato
N
Q figura.2 Prodotti compatibili con iQ-Platform
Sito di
Produzione
Sistema dati
GOT1000
(HMI)
Possono essere installate fino
a quattro moduli CPU
ERP
(Enterprise Resource Planner)
CON0
Controllore e HMI
1
B
1
CON0
B
1
B
1
CON0
B
1
CON0
25
20
15
15
10
5
A
30
20
10
5
A
25
15
10
5
30
20
15
10
1
25
20
15
B
30
25
20
A
CON0
30
25
5
A
CON0
30
10
5
A
10
5
A
B
1
5
A
B
Alimentazione
elettrica
POWER
PULL
Q62P
POWER
PULL
Rete
PLC ad alta
velocità Serie
QnU
Q02UCPU
Q03UDCPU
Inserire negli slot
per aggiungere le funzioni
di controllo
Q04UDHCPU
Sono necessari uno o
più moduli di CPU PLC
17
B
15
10
5
A
20
15
10
5
25
20
15
10
30
25
20
15
CON0
30
25
20
Q61P
Ambiente tecnico
CON0
30
25
1
MES
(Manufacturing Execution System)
CON0
30
Possono essere installati
fino a tre moduli CPU
1
A
B
un controllore compatibile con iQ-Platform che mette a
disposizione un sistema Multi-CPU e un Backplane Bus
di prestazioni più elevate di quelle disponibili con la precedente serie MELSEC-Q. Di per sé ogni Controllore è
adatto per trasmissioni di dati di elevato volume ad alta
velocità.
<2.1.1> Piattaforma tradizionale
I PLC (serie MELSEC-Q) utilizzano un’ architettura modulare a BUS dove l’utente seleziona le unità (ad es.
CPU, Alimentatore, Moduli I/O Digitali, Moduli I/O Analogici, Moduli per funzioni intelligenti,Moduli di Rete) che
vanno inserite negli slot del Rack base, così che il sistema di controllo risultante è adatto e dimensionato per
l’applicazione desiderata. Allo stesso tempo, il sistema
multi-CPU (dove è possibile installare fino a quattro moduli CPU) della serie MELSEC-Q tradizionale, utilizza un
Bus Multi CPU ad alta velocità che, come mostrato in
figura.3, è condiviso dai moduli CPU e risulta impegnato quando la singola CPU sta accedendo all’unità I/O,
all’unità di rete, etc.
<2.1.2> Piattaforma per Controllore
La criticità nel sistema tradizionale è la dipendenza dal
bus di sistema. Usare solo il bus di sistema determina un
collo di bottiglia per le prestazioni del sistema laddove
siano usati moduli CPU di alte prestazioni. È stata sviluppata una piattaforma per il Controllore proprio per la
risoluzione di questa criticità legata al bus ad alta velocità
per sistemi Multi-CPU, sistema di sincronizzazione, etc.
(1) Trasmissione dati ad alta velocità tra le CPU
Come mostrato in figura.5, un bus ad alta velocità tra le
CPU permette la condivisione di memorie ad alta velocità, ciascuna di 14 k parole, da parte dei moduli CPU.
Questo permette, ad esempio, capacità di scambio dati
di 3,5 volte più grandi rispetto all’utilizzo dello scambio
tramite memoria condivisa (figura.3) in un sistema dove
siano usati due moduli CPU.
Il bus ad alta velocità tra le CPU permette la trasmissione periodica di dati a 14 k parole in solo 0,88ms. Questa
velocità di trasmissione è circa otto volte più veloce di
quella permessa dal bus di sistema della serie MELSECQ tradizionale. L’unità base Multi-CPU ad alta velocità,
recentemente sviluppata, può avere sia il bus ad alta
velocità tra multi-CPU che il bus di sistema della serie
MELSEC-Q tradizionale (figura.4). Con questa configurazione, è possible usare più di 100 schede di espansione differenti della serie MELSEC-Q (per es. I/O, funzioni
intelligenti, moduli di rete) senza dover effettuare alcuna
modifica.
(2) Trasmissione dati sincronizzata con il ciclo operativo dei Motion Controllers
I Motion Controllers, che governano il movimento dei
servomotori, eseguono su questi ultimi operazioni in
un ciclo periodico (per es. 0.44 msec, 0.88 msec, 1.77
msec). La trasmissione dei dati attraverso il bus ad alta
velocità tra Multi-CPU è eseguita ogni 0.88 msec in sincronizzazione con il ciclo operativo dei Motion Controllers. Questo ottimizza la trasmissione dati tra moduli
CPU e questo accresce il rendimento delle prestazioni
di tutto il sistema (per es. un sistema dove siano usate una CPU per PLC e una CPU per Motion Control).
Q figura.3 Piattaforma tradizionale
Unità base multi-CPU ad alta velocità
0
CON0
20
15
10
15
1
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
CON0
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
A
B
1
A
B
1
A
1
B
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
B
1
A
CON0
CON0
30
10
1
Interfacce
(unità MELSEC Q)
QJ71LP21
888
QX41
Q62AD-FG
Q62AD-FG
Q62AD-FG
1
CON0
B
1
CON0
B
1
CON0
CON0
B
1
CON0
B
1
10
5
1
5
A
B
1
A
B
CC-Link IE
Rete di controllori
QJ71GP21-SX
S
T.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
Lettura
15
10
B
Scrittura
20
15
A
Lettura
CON0
25
20
5
A
N
O
. 100 10 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
Microcomputer
30
25
10
5
A
30
15
10
5
1
20
15
10
B
25
20
15
A
30
25
20
5
A
30
25
10
5
A
30
15
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5
B
20
15
10
A
25
20
15
5
30
25
20
15
1
30
25
20
10
15
CON0
30
25
15
Microcomputer
Scrittura
B
B
20
CPU per Motion Control
CON0
30
1
CPU per PLC
RUN
MODE
SD
ERR.
PRM
D LINK
RD
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
Motion Controller ad alta velocità Controllore numerico
CNC C70 per linea
Serie Q17nD
di produzione
Memoria
Condivisa
2k
parole
Memoria
Condivisa
2k
parole
Robot
Controller
Bus di Sistema della serie Q (modello tradizionale)
18
/ La tecnologia
Q figura.4 Bus ad alta velocità per Multi-CPU
Quanto visto sopra vale anche per i Controllori Numerici CNC e i Robot Controllers utilizzati nelle linee di
produzione.
(3) Funzione di Interrupt sincronizzato con il ciclo dei
Motion Controllers.
Per le CPU di tipo PLC ad alta velocità è stata sviluppata
la funzione di Interrupt sincronizzato, che viene eseguita
in sincronizzazione con il ciclo di scansione del Motion
Controller. Questo consente di realizzare sequenze di
programmi Motion la cui esecuzione è indipendente dal
tempo di scansione dei programmi PLC.
<2.1.3> CPU per PLC ad alta velocità
Il valore PCMIX nella serie QnU per PLC ad alta velocità, che rappresenta un indice delle prestazioni per i
Controllori a logica programmabile, è aumentato di circa sei volte rispetto al modello precedente. Questo è
stato ottenuto aumentando la velocità di elaborazione
delle istruzioni di base, delle operazioni in virgola mobile e di accesso alla memoria. Inoltre, la serie espande le
dimensioni dei file registers, che si trovano nella stessa
CPU, fino a sei volte rispetto al modello precedente,
e questo rende possibile l’elaborazione di un maggior
numero di dati ad alta velocità. Inoltre, è quasi raddoppiato il numero di file di programmi che possono essere
memorizzati nella memoria di programma e questo permette di strutturare più facilmente i programmi.
<2.1.4> CPU per Motion Control ad alta velocità
Il Motion Controller ad alta velocità Q17nDCPU offre
una velocità di elaborazione all’incirca doppia rispetto
a quella del modello precedente, questo grazie all’utilizzo di hardware di recente sviluppo insieme all’impiego di una nuova architettura. Per esempio, quando si
controllano sei servomotori, il Motion Controller può
eseguire un’operazione ogni 0.44 msec, rispetto ai 0.88
msec del modello precedente, riducendo il tempo di
risposta e il tempo che intercorre tra l’uscita di produzione di un modello e il successivo. Inoltre, il Motion
Controller può elaborare comandi nel linguaggio SFC
fino a circa quattro volte più velocemente rispetto al
modello precedente.
<2.1.5 > CPU per CNC adatte alle linee di produzione
Q173NCCPU, il Controllore Numerico della serie CNC
C70 per linee di produzione, utilizza un nuovo hardware
basato su una nuova architettura. Per questo, l’ingombro d’installazione si riduce di circa il 45 % e la velocità di elaborazione è stata raddoppiata; due vantaggi
rispetto al modello tradizionale. E ancora, la compatibilità con oltre 100 tipi di moduli della serie MELSEC19
Motion Controller
ad alta velocità
PLC ad alta velocità
Memoria
Condivisa
Memoria condivisa
ad alta velocità
tra le CPU
Memoria
Condivisa
CNC per linea
di produzione
Memoria
Condivisa
Memoria condivisa
ad alta velocità
tra le CPU
Bus ad alta velocità per multi-CPU
Q, permette la flessibilità necessaria a costruire sistemi
capaci di integrarsi nel sistema del cliente rispettando
prestazioni e dimensioni. Inoltre, può utilizzare come interfaccia di comando e visualizzazione la serie GOT1000
per la realizzazione dei comandi operativi e delle pagine
diagnostiche.
<2.1.6> CPU Robot Controller.
Q172DRCPU, un controllore della serie MELFA SQ per
robot, utilizza un hardware, recentemente sviluppato,
Q figura.5 Piattaforma per alta velocità
CPU per PLC compatibile con iQ-Platform
Microcomputer
Scrittura
Memoria
Condivisa
2k
parole
Bus di Sistema della serie Q
(tradizionale)
Bus ad alta velocità per
multi-CPU
(novità)
Lettura
Memoria condivisa ad alta
velocità tra le CPU (14 k parole)
7k
parole
7k
parole
Me
a
CON0
CON0
30
30
25
25
25
20
20
20
15
15
10
1
15
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5
ea
ne
CON0
30
10
5
A
B
1
5
A
1
B
A
B
Robot Controller
Memoria condivisa
ad alta velocità
tra le CPU
Memoria
Condivisa
Memoria condivisa
ad alta velocità
tra le CPU
CC-Link IE
I/O
Memoria
Condivisa
Memoria
Condivisa
Bus di Sistema della serie Q
integrandolo in una nuova architettura. In questo modo
il controllore ha quasi raddoppiato la sua velocità di
elaborazione. E siccome può utilizzare oltre 100 moduli
diversi(I/O, rete, ecc) della serie MELSEC-Q, è possibile costruire un sistema di automazione in modo ben
più flessibile rispetto a quanto possibile con un modello tradizionale. In questo modo il vostro sistema potrà
davvero integrarsi nel sistema del Cliente, rispettando
wprestazioni, architettura e dimensioni.
CPU per Motion Controller - compatibile con iQ-Platform
Microcomputer
Scrittura
Memoria
Condivisa
2k
parole
Lettura
Memoria condivisa ad alta
velocità tra le CPU (14 k parole)
7k
parole
7k
parole
[2.2] HMI della serie GOT1000
Le funzioni esistenti della famiglia GOT1000 sono state
ampliate per supportare prodotti compatibili con iQ-Platform. Queste funzioni includono il Ladder Monitor (controllo e visualizzazione del programma PLC su pannello),
monitoraggio dei parametri dei Motion Controllers, monitoraggio degli I/O di una linea di produzione CNC e funzioni di backup / restore per i programmi PLC/MOTION/
CNC/Robot. Con queste funzioni estese, potrete lavorare
(per es. per messa in servizio, debug e manutenzione) più
efficientemente direttamente nel sistema multi-CPU.
[2.3] Rete di controllori
Per aumentare il rendimento totale del sistema, ora i
controllori sono compatibili con la rete CC-Link IE Controller Network. CC-Link IE é la prima rete Ethernet Gigabit annunciata da CC-Link Partner Association. Essa
impiega tecnologia per comunicazioni in conformità con
IEEE802.3Z (1000BASE-SX) a livello fisico e così la velocità di trasmissione è di 1 G bps. Il numero di registri
di collegamento è stato aumentato di otto volte rispetto
a MELSECNET/H. In una rete CC-Link IE in cui siano
utilizzate 32 unità (2 k punti per stazione), il tempo di
trasmissione dei dati può essere 14 volte più breve di
quello impiegato nella rete tradizionale (da 70 msec a
5 msec, misurazione fornita da Mitsubishi Electric). In
combinazione con il controllo ad alta velocità fornito dai
Controllori compatibili con iQ-Platform, questa nuova
rete potenzia il collegamento tra i Controllori, per ottimizzare l’intera linea di produzione.
[2.4] Ambiente di sviluppo che supporta iQ-Platform
Per eseguire lavori quali la programmazione e il debugging in sistemi di controllo esistenti, su ciascuna unità si
usa un software dedicato. Oggigiorno, i sistemi di controllo diventano sempre più complessi e questo genera il
bisogno di utilizzare software sempre più integrati fra loro,
per permettervi di effettuare la progettazione in modo più
efficiente. Per rispondere a questa necessità, stiamo pianificando lo sviluppo e il rilascio dell’ambiente di sviluppo
che supporti iQ-Platform.
[3. Attività future]
on il concetto di iQ-Platform, amplieremo la nostra
offerta completa di prodotti, inclusi i controllori, gli
HMI, le reti, l’ambiente di sviluppo, e nel contempo potenzieremo le funzioni comuni. Il nostro obiettivo in questo sforzo è aumentare il rendimento della produzione
nei siti dedicati alla produzione, ridurre i costi tecnici e
semplificare in modo innovativo l’ambiente di sviluppo
dell’utente.
C
Trasmissione in 0.88 msec
20
MITSUBISHI ELECTRIC
Con oltre 80 anni di esperienza nella fornitura di
prodotti di alta tecnologia e affidabilità, sia a grandi
aziende sia a consumatori finali in tutto il mondo,
Mitsubishi Electric, costituita nel 1921, è un
riconosciuto leader mondiale nella produzione,
nel marketing e nella commercializzazione di
apparecchiature elettriche ed elettroniche.
I prodotti e i componenti Mitsubishi Electric trovano
applicazione in molteplici campi: informatica e
telecomunicazioni, ricerca spaziale e comunicazioni
satellitari, elettronica di consumo, tecnologia per
applicazioni industriali, energia, trasporti e costruzioni.
Con una rete di insediamenti in 34 Paesi nel mondo
e con un organico di circa 105.000 dipendenti,
Mitsubishi Electric ha raggiunto nell’anno fiscale
n fatturato netto
terminato il 31 marzo 2009 un
Q Filiali di Mitsubishi Electric in Europa.
21
consolidato di 37,4 miliardi di US$. L’azienda è
fortemente impegnata nella realizzazione di prodotti
ed attività eco-compatibili e nella promozione di
programmi di Corporate Social Responsibility.
Mitsubishi Electric è presente in Europa dal 1969
e vanta insediamenti in 11 Paesi: Repubblica Ceca,
Francia, Germania, Olanda, Italia, Irlanda, Polonia,
Portogallo, Russia, Spagna, Svezia, Regno Unito.
La filiale italiana di Mitsubishi Electric ha la propria
sede principale dal 1985 ad Agrate Brianza (MB) e altre
sedi secondarie a Roma, Torino e Padova. L’Azienda
opera in Italia con cinque divisioni commerciali:
Climatizzazione, Fotovoltaico, Semiconduttori,
Sistemi di Visione Multimediali e Automazione
Industriale
LA DIVISIONE AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
TRASFORMARE UN’IDEA IN REALTÀ
Sviluppo e innovazione sono i motori chiave della
Divisione Automazione Industriale di Mitsubishi
Electric. Grazie al costante impegno in questa
direzione, robot integrati e sistemi meccanici sono in
grado di trasformare attività complesse in realtà
industrializzate.
Negli anni l’automazione industriale ha consentito lo
sviluppo di produzioni sempre più efficienti in grado
di realizzare prodotti sempre più accessibili.
Mitsubishi Electric è tra i leader mondiali nel campo
dell’automazione industriale.
Grazie ad una lunga esperienza l’Azienda garantisce
una competenza unica per ogni tipo di applicazione
fornendo ai clienti un’offerta completa: dai singoli
componenti per l’automazione a soluzioni integrate
globali.
Mitsubishi Electric è presente in tutti i continenti
con sedi commerciali e centri di service, mentre le
sedi produttive si trovano in Giappone nelle città di
Nagoya, Himeji e Fukuyama.
In Italia, oltre alla sede di Agrate Brianza e Roma, le
sedi di Padova e Torino sono dedicata totalmente alla
divisione automazione industriale.
www.mitsubishi-automation.it
Q Le più importanti sedi della Divisione Automazione Industriale nel mondo.
22
LA DIVISIONE AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
TRASFORMARE UN’IDEA IN REALTÀ
Sviluppo e innovazione sono i motori chiave della
Divisione Automazione Industriale di Mitsubishi
Electric. Grazie al costante impegno in questa
direzione, robot integrati e sistemi meccanici sono in
grado di trasformare attività complesse in realtà
industrializzate.
Negli anni l’automazione industriale ha consentito lo
sviluppo di produzioni sempre più efficienti in grado
di realizzare prodotti sempre più accessibili.
Mitsubishi Electric è tra i leader mondiali nel campo
dell’automazione industriale.
Grazie ad una lunga esperienza l’Azienda garantisce
una competenza unica per ogni tipo di applicazione
fornendo ai clienti un’offerta completa: dai singoli
componenti per l’automazione a soluzioni integrate
globali.
Mitsubishi Electric è presente in tutti i continenti
con sedi commerciali e centri di service, mentre le
sedi produttive si trovano in Giappone nelle città di
Nagoya, Himeji e Fukuyama.
In Italia, oltre alla sede di Agrate Brianza e Roma, le
sedi di Padova e Torino sono dedicata totalmente alla
divisione automazione industriale.
www.mitsubishi-automation.it
Q Le più importanti sedi della Divisione Automazione Industriale nel mondo.
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