SPECIALE SPS
A cura della Redazione
Beckhoff: soluzioni motion
e tecnologia PC-based
a SPS IPC Drives 2015
L’automazione è un’industria hi-tech in continua evoluzione, grazie alla quale è possibile rendere sempre
più ﬂessibili, efﬁcienti e intelligenti i sistemi produttivi, che si tratti di singole macchine o di grandi impianti.
La sﬁda attuale è quindi quella di consentire al “sistema fabbrica” di trarre il massimo beneﬁcio dalle tecnologie di automazione, i cui conﬁni con il mondo IT si sono fatti sempre più sfumati. Beckhoff fornisce le proprie risposte all’edizione 2015 di SPS IPC Drives Italia.
O
ltre agli aspetti che impattano in
modo diretto la produzione (ripetibilità, validazione, tempi ciclo
ecc.) l’automazione gioca un ruolo
determinante lungo tutto il ciclo di
vita di un impianto, poiché da essa
vengono a dipendere i costi iniziali
(installazione, messa in funzione,
I Control Panel nelle varianti personalizzate
offrono la più moderna funzionalità
multi-touch e un design soﬁsticato.
6
6
tuning), i costi di gestione (energia, manutenzione, scarti ecc.)
e gli eventuali costi legati a necessità di upgrade, integrazione
e/o comunicazione con altre architetture aziendali o sistemi
produttivi.
Le caratteristiche di apertura, ﬂessibilità e standard-ready rendono le architetture di controllo basate su PC, la piattaforma
ideale sulla quale implementare i moderni sistemi di automazione, facendo propri i concetti tipici di Industry 4.0 che fa della
Beckhoff Automation
Automation is a hi-tech industry in constant evolution, thanks to which
it is possible to make production systems ever more ﬂexible, efﬁcient
and smart, be it individual machines or entire plants. The current
challenge therefore is to allow the “factory system” to derive maximum beneﬁt from automation technology, whose boundaries with the
world of IT have become increasingly blurred. Beckhoff provides its
own answers at the 2015 SPS IPC Drives Italia.
I
n addition to aspects that have
a direct impact on production
(repeatability, validation, cycle
times, etc.), automation plays a
key role throughout the plant’s life
cycle, since dependant on it are initial
costs (installation, implementation,
tuning), management costs (energy,
maintenance, waste, etc.) and any
costs related to upgrade, integration
and/or communication requirements
with other company architecture or
production systems.
The characteristics of openness, ﬂexibility and standard-readiness make
PC-based control architectures the
ideal platform on which to implement
modern automation systems, embracing the concepts of Industry 4.0 that
synergises the worlds of IT and AT – a
key to continuing competitiveness.
As a pioneer in this ﬁeld, Beckhoff
(www.beckhoff.it) today offers a broad
and open PC-based automation infrastructure, with which it is possible to
implement control solutions capable
Paolo Costi
sinergia tra i mondi IT e AT una chiave di volta
per continuare a competere con successo.
Quale pioniere in questo campo, oggi Beckhoff
(www.beckhoff.it) dispone di un’ampia e aperta infrastruttura di automazione PC-based, con
la quale è possibile implementare soluzioni di
controllo in grado di rispondere sia alle speciﬁche esigenze applicative, sia di integrarsi
nell’ambiente enterprise secondo i moderni
concetti della fabbrica 4.0.
“Le novità a SPS IPC Drives Italia – esordisce Paolo Costi, Sales Team Manager di Beckhoff Italia
– ampliano la gamma e le potenzialità delle
nostre soluzioni proprio secondo i principi di
ﬂessibilità e sinergia tra il mondo del software e
quello dell’automazione. È in quest’ottica che si
inquadra il nuovo C6670, ultimo degli industrial
PC nati in casa Beckhoff che, al momento, può
ritenersi uno dei più potenti controllori al mondo attualmente disponibili. La scheda madre
monta una coppia di processori Intel Xeon, che
sono disponibili nelle versioni 6, 12 o 18 core,
grazie ai quali è possibile implementare architetture ﬁno a 36 core”.
Altra novità interessante riguarda la gamma dei
panel-PC multi-touch, terreno che Beckhoff ha
da subito fatto proprio, con l’introduzione delle
serie CP2xxx e CP3xxx. Alle caratteristiche di
universalità e disponibilità tipiche dei dispositivi
standard, i nuovi multi-touch abbinano la possibilità di effettuare personalizzazioni con minimi
costi supplementari e tempi di sviluppo: dal
semplice logo aziendale al design unico e completamente personalizzato.
“Ma è il motion a riservare le due novità più
interessanti – sottolinea Costi – la prima riguar-
Beckhoff: PC-based technology
and motion solutions
at SPS IPC Drives 2015
of responding to speciﬁc application
needs and integrating into the company in line with the modern concepts of
the Factory 4.0.
“The launches at SPS IPC Drives Italia,”
says Paolo Costi, Sales Team Manager of Beckhoff Italia, “extend the
range and potential of our solutions
according to the principles of ﬂexibility and synergy between the world
of software and automation. Against
this backdrop we ﬁnd the new C6670,
the latest industrial PC offering from
Beckhoff, which can be considered one
of the most powerful controllers currently available in the world. The motherboard incorporates two Intel Xeon
processors, each available with 6, 12 or
18 cores, capable of supporting up to
36-core architecture.”
Another interesting innovation concerns the company’s range of multitouch panel-PCs, an area that Beckhoff has immediately made its own
with the introduction of the CP2xxx
and CP3xxx series. In addition to the
universality and availability typical of
standard devices, the new multi-touch
range combines the ability to make
customisations with minimal additional
costs and development times, from a
simple company logo to a unique and
fully customised design.
“But it is in motion technology where
we ﬁnd two of the most exciting innovations,” underlines Costi. “The ﬁrst
concerns XTS (eXtended Transport
System), the linear transport system,
whose freedom of conﬁguration is
now almost complete thanks to the
availability of two new modules with a
radius of 22.5°.”
In combination with the already-available linear and curvilinear modules,
XTS tracks can assume any shape, with
geometries ranging from the classic
loop conﬁguration to customised
designs, able to follow even the most
unique of trajectories.
7
7
SPECIALE
SPS
STORIE DI SUCCESSO
Beckhoff
“The second,” continues Costi, “is
the AX8000 multi-axis modular
drive system, which marries an exceptionally compact size with top of
the range performance.”
The available modules (supply, single- and double-axis) cover supply
voltages ranging from 100-230 V
AC and 400-480 V AC and are capable of driving motors delivering
rated currents of 6, 8 and 18 A.
High-performance control electronics,
combining FPGA technology with
multi-core ARM processors, enable
response times of less than 1 µs for
current control. Equipped with four
digital inputs per axis (two preconﬁgured for on-board safety functions),
Noesim ha trovato in Femap uno strumento CAE in grado
the AX8000 can be connected via
di interfacciarsi con i diversi pacchetti CAD utilizzati dai propri clienti
OCT (One Cable Technology) to the
AM8000 servomotor series.
“With the release of the ‘many-core’
C6670 platform,” signals Costi,
Il
server
industriale
C6670
equipaggiato
ﬁ
no
a
36
core.
analisi, calcolo e gestione dei dati,” spiega Belloni.
produzione di un report di calcolo finale, che può andare da
“Beckhoff has made a decisive and
“Risulta molto comodo sviluppare programmi per l’estrazione
una semplice nota a una relazione dettagliata da sottoporre a
fundamental step towards the soe la gestione dei dati, anche per una realtà piccola come la
un ente certificatore.
called scientiﬁc automation, meaning
nostra e quindi standardizzata sui pacchetti Microsoft. Femap
Oltre a questa attività di semplice verifica del comportamento
the ability to implement all control
da
XTS
(eXtended
Transport
System),
il
Scientiﬁ
c
Automation,
intendendo
con
è nativo Windows e genera documenti in forma di tabella di
funzionale di un prodotto sviluppato dal cliente, Noesim fornisce
functions, logic, motion, monitoring,
sistema
di
movimentazione
lineare
la
cui
ciò
la
possibilità
di
implementare
tutte
Excel, già strutturati, senza alcuna importazione o formattazioanche due tipologie di servizi di supporto più avanzati, come
HMI, visualisation and speciﬁc algolibertà
conﬁgurazione
è ora pressoché
le funzioni
di controllo, logica,
motion,
ne. Questo
significa riduzione dei tempi, ma anche certezza
spiegadi
Belloni.
“Il nostro intervento
può cominciare
già nella
rithms via software, thus freeing the
completa
graziedel
allaprodotto.
disponibilità
due
supervisione,
HMI, visione,
algoritmi
de- del dato, perché
sulla
correttezza
vengono eliminati i passaggi
fase di sviluppo
Condil’acquisizione
delle geomeknow-how of the designer or speciﬁc
nuovi
moduli
con
raggio
di
curvatura
di
dicati,
via
software,
svincolando
quindi
il
manuali soggetti a errore. Il fatto che Femap sia nativo Windows
trie CAD che il cliente ha realizzato in fase di progettazione
application from the physical platform
22,5°”.
know-how
del progettista
o di unainfine
speciconsente
di sfruttare al meglio le risorse hardware, senza
preliminare, realizziamo un modello FEM che permette
di fare
le
used. This opens up new application
In
abbinamento
ai moduli lineari
e curvi-al cliente
ﬁca
ﬁsica
bisogno di macchine
estremamente potenti per analizzare movalutazioni
ingegneristiche
utili a fornire
unapplicazione
feedback dalla piattaforma
making PC-based automalinei
già disponibili,
i tracciati necessarie.
XTS possonoL’iterazione
utilizzata.
nuove
frontierecon centinaia frontiers,
complessi
di parti.”
accurato
circa le modifiche
fra ilTutto ciò apre delli
tion not only the ideal architecture
assumere
qualsiasi
forma,
con
geometrie
applicative,
rendendo
la
PC-based
aumodello FEM e la nuova geometria CAD richiede necessariaon which to build the Factory 4.0, but
che
possono
spaziare efficiente
dal classico
anello
tomation
non solo
ideale
su il CAE di Siemens
Per le stesse
ragioni,
PLM Software risulta facile
mente
uno strumento
come
Femap, che
consente
di l’architettura
also the means with which to shape
a
percorsi personalizzati,
in grado
di secostruire
ladi
fabbricada
4.0,apprendere
ma anche e intuitivo nell’uso,
grazie a un’interfaccia famiaggiornare
anziché ripetere
alcune
operazioni,cui
e un
solutore
the macro consumption of application
guire
le come
traiettorie
più disparate.
il mezzo con
cui
macro
qualità
NX Nastran,
che permette di minimizzare
il gap
fradare forma
liare,al
organizzabile
e gestibile. “I comandi si trovano rapidamensolutions, whose limit is now depen“La
seconda
–
prosegue
Costi
–
è
l’azioconsumo
delle
soluzioni
applicative,
il
cui
simulazione e comportamento reale delle strutture, abbattendo
te,” conferma Barbiani. “Femap è semplice da usare anche per
dent only on the designer’s technical
namento
modulare
multiasse
AX8000,
limite
è
ora
funzione
delle
sole
capacità
i costi di prototipazione per il cliente.”
chi non ha mai utilizzato uno strumento CAE. Questo aspetto è
and creative abilities.”
che
alle attività
dimensioni
moltolocompatte
abtecniche
e di creatività apprezzato
del progettista”.
La terza
riguarda
sviluppo di
metodologie,
soprattutto
dai neofiti e dagli studenti che, tramite una convenThe same concept can also be apbina
prestazioni
al top
di gamma”. dove le aziende
Lo stesso
concetto si può
applicare
anal di fuori
del settore
aerospaziale,
vogliono
zione
con il Politecnico
di Milano, svolgono presso di noi periodi
plied to the XTS system, which is
Icapire
modulicome
disponibili
(alimentazione,
sinche
al
sistema
XTS,
che
è
uno
strumento
utilizzare gli strumenti CAE per risolvere in modo
di tirocinio di 2-3 mesi, durante i quali possono concentrarsi sulle
limitless in terms of size and conﬁgugolo
e
doppio
asse)
coprono
tensioni
di
senza
limiti
di
estensione
e
conﬁ
guraziopiù standardizzato le problematiche relative ai loro prodotti.
problematiche ingegneristiche piuttosto che imparare sempliceration, as well as to the new AX8000
alimentazione
100-230
Vca
e 400-480
così come al nuovomente
azionamento
“Un esempio èda
lo studio
che
abbiamo
svolto sune,
un coperchio
a utilizzare il software. Normalmente restano stupiti dalla
multi-axis drive, which opens up new
Vca
e sono
in grado
di pilotare racconta
motori
multiasse
AX8000,
per un
recipiente
in pressione,”
Barbiani.
“Il cliente
ha che dischiude
potenza enuove
dalla versatilità di Femap rispetto ad altri strumenti
frontiers of performance, managing
erogando
correnti
nominali
da
6,
8
e
18
frontiere
di
performance
riuscendo
a
imparato ad applicare il metodo per ottenere la riduzione dei
che hanno in università.”
to ensure real motion proﬁles almost
A.
Una
elettronica
di
controllo
ad
elevagarantire
proﬁ
li
di
moto
reali
pressoché
pesi a parità di resistenza, oltre a inserire le analisi nel processo
identical to ideal motion proﬁles.
te
prestazioni,
agli FPGA
la le risorse
identici
a quelli
di sviluppo
delche
prodotto.
Cosìabbina
facendo,
dedicate
alla ideali. da clIente a partner
“Just as logic formed the cornerstone
potenza
dei processori
multicore
ARM,
comediretla logica haNoesim
costituito
progettazione
del prodotto
possono
applicare “Così
e utilizzare
puòlacontare sul supporto tecnico e commerciale di
of what we might call the palaeo-auconsente
di
ottenere
tempi
di
risposta
pietra
miliare
di
quella
che
potremmo
tamente le metodologie di analisi, pur non avendo esperienze
Team3D, il Partner di Siemens PLM Software che segue l’azienda
tomatic era,” concludes Costi, “today,
addirittura
inferiori
a
1
µs
in
controllo
deﬁ
nire
l’epoca
paleo-automatica
–
specifiche e competenze avanzate. Si tratta quindi di un servizio
di Cesate fin dalla prima implementazione di Femap. “Nel corso
communication and computing techdi
Dotato
di quattro
ingressi
motion
e
di corrente.
consulenza
finalizzato
a rendere
autonomo ilconclude
cliente.” Costi – oggi sono
degliil anni,
il nostro
rapporto si è evoluto e Noesim è diventato
nologies and motion are the undisdigitali per ogni asse (di cui due safetyle tecnologie di calcoloun
e comunicaziovero e proprio partner,” racconta Antonio Martinelli, Sales Diputed stars of the neo-automatic era,
ready),
l’AX8000
può
essere
utilizzato
in
ne
ad
essere
gli
indiscussi
protagonisti
BenefIcI ad ampIo spettro
rector di Team3D, “perché il loro know-how ci permette di offrire
obviously passing through a unique
collegamento
OCT
(One
Cable
Technodell’era
neo-automatica.
Ovviamente
È proprio nello sviluppo di metodologie che Femap si è dimouna consulenza avanzata ad altri clienti.
and necessary conductor, which has
logy)
i servomotori
AM8000.
passando
un unico Citando
e necessario
ﬁlo
stratocon
più utile
ed efficace,
grazie alle ampie possibilità
di per
confiad esempio
un cliente con problemi di rottura su uno
its main strength in PC architecture.”
“Con
il rilascio
della piattaforma manyconduttore, che ha nell’architettura
PCalle
il competenze
gurazione
e personalizzazione.
stampo: grazie
di Noesim e ai nostri strumenti
core
C6670
–
segnala
Costi
–
Beckhoff
suo
principale
punto
di
forza”.
“Femap può essere personalizzato e arricchito con strumenti
FEM, abbiamo subito capito le problematiche a livello di raffredBeckhoff @ SPS IPC Drives Italia,
ha
un decisivo
fondamentaBeckhoff
@ SPS IPC Drives
Italia, padigliopercompiuto
automatizzare
tutto il e
processo
di generazione
del modello,
damento
e abbiamo individuato una soluzione adeguata.”
Hall 2, Stand G014
le passo nella direzione della cosiddetta
ne 2, Stand G014
8
8
26
SPECIALE SPS
A cura di Beckhoff
Libertà di traiettoria,
precisione di controllo
Riguardano il motion i recenti e più signiﬁcativi sviluppi che hanno interessato la gamma dei prodotti
Beckhoff. Il sistema di movimentazione lineare XTS diventa ancora più ﬂessibile grazie alla disponibilità di
due nuovi moduli. Le prestazioni di azionamento e controllo si spingono verso livelli di precisione e velocità
incredibili con il sistema multiasse AX8000
P
roseguono senza sosta gli sviluppi in casa
Beckhoff. Le potenzialità della PC-based
automation consentono infatti di realizzare
soluzioni capaci di offrire non solo prestazioni
avanzate, ma anche modalità di implementazione sempre più semplici, in quanto basate su
standard. È grazie a queste peculiarità che il
“sistema Beckhoff”, nato e sviluppatosi proprio
lungo questa direttrice, può già dirsi Industry 4.0 ready. Lo dimostrano le ultime evoluzioni che hanno caratterizzato la sua offerta
in ambito motion, in particolar modo gli sviluppi relativi al Lego
meccatronico XTS, al quale si sono aggiunti due, all’apparenza
semplici, ma fondamentali mattoni.
LE MORBIDE CURVE DI XTS
Con l’introduzione della tecnologia XTS (eXtended Transport
System), Beckhoff ha di fatto spalancato le porte verso soluzioni
di motion che hanno rivoluzionato il concetto di macchina in
molte aree dell’ingegneria meccanica. Le potenzialità offerte
da XTS sono enormi al punto da rendere difﬁcile identiﬁcare tutti
i possibili sbocchi applicativi e i beneﬁci pratici di utilizzo che il
suo impiego può comportare. Del resto, il sistema risulta talmente
innovativo nella sua concezione che di fatto consente ai progettisti di reinterpretare il classico concetto di controllo del moto,
ribaltandone addirittura il paradigma: la tecnologia di movimentazione lineare di XTS è infatti un elemento progettuale che rende il motion parte integrante della macchina non solo dal punto
di vista funzionale ma anche meccanico.
XTS è in sostanza un kit meccatronico componibile come una
sorta di lego, che offre la più ampia libertà di conﬁgurazione per
risolvere le limitazioni – sia meccaniche che di controllo - della
tecnologia di azionamento lineare tradizionale, nonché di quella
dei classici motori rotativi.
Ebbene, alla ﬂessibilità dei moduli XTS lineari e curvilinei attualmente disponibili (180°) si è aggiunta quella dei due nuovi moduli
con raggio di curvatura (variante esterna e interna) di 22,5°.
La loro introduzione dischiude nuove possibilità di conﬁgurazione,
rendendo possibile per i progettisti conﬁgurare qualsiasi tipo di
L’eXtended Transport System viene completato con motori lineari da 22,5°. In questo modo le
possibilità d’impiego vengono estese ad es. con traiettorie a gradini per la cernita di prodott
10
10
Beckhoff Automation
Freedom of trajectory,
precision of control
geometria, con percorsi che, al pari di una pista
per macchinine, possono assumere qualsiasi
forma.
UNO SCIAME DI CARRELLI PER I COMPITI
PIÙ VARI
La grande innovazione introdotta da XTS è
la possibilità di pilotare “n” carrelli in maniera
indipendente sullo stesso tracciato. Ciascuno di
loro può essere programmato con leggi di moto
uniche, con rampe di accelerazione/decelerazione e velocità autonome (ﬁno a 4 m/s), in
modalità indipendente, in moto accoppiato o
in posizione assoluta.
Ciò rende possibile per un sistema di movimentazione XTS-based l’esecuzione contemporanea di task diversi. I suoi carrelli possono infatti
eseguire in modo indipendente e simultaneo
operazioni di movimentazione, incollaggio, assemblaggio, separazione, allineamento, perﬁno
di presa di oggetti in modalità pinza mediante
due carrelli programmati in modalità clamp-on.
Grazie alle potenzialità offerte dal “sistema
Beckhoff”, ovvero dall’insieme delle funzionalità
di conﬁgurazione, comunicazione e controllo
basate su architettura PC, qualsiasi sistema
XTS può diventare una linea ﬂessibile e intelligente all’interno della fabbrica 4.0, in grado di
rispondere senza necessità di riconﬁgurazione
meccanica a qualsiasi esigenza produttiva.
L’operatore può infatti riattrezzare la linea
via software in pochi e semplici passaggi per
passare da una produzione all’altra, che può
addirittura comprendere lotti unitari grazie alla
capacità dei carrelli di muoversi indipendentemente per eseguire ciascuno uno speciﬁco task.
AX8000: L’AZIONAMENTO
Si chiama AX8000 l’ultimo nato nella famiglia
degli azionamenti multiasse Beckhoff e, a giudicare dalle caratteristiche, non mancherà di
riscuotere l’interesse di tutti i progettisti che cercano soluzioni con fattore di forma compatto
ma che non sacriﬁchino le prestazioni. Iniziamo
da quello che, per molti, potrà sembrare banale
ma non lo è affatto: l’ingombro.
Concepito sulla base di un design modulare,
il sistema AX8000 si compone di vari moduli
(alimentazione, ad asse singolo, a doppio asse
e capacitivi) le cui dimensioni consentono di
ottimizzare il montaggio a quadro. Tutti caratterizzati da un’altezza di 223 mm, i moduli si
differenziano in larghezza, variabile tra 60 e 90
mm. I moduli di alimentazione sono disponibili
in quattro versioni 100-230 Vca e 400-480 Vca ciascuna in variante 20 A o 40 - e dispongono
di ﬁltri di rete, nonché di resistenza e chopper di
frenatura. Analogamente, sono disponibili vari
The latest and most signiﬁcant developments with regard to the Beckhoff product range are in motion technology. The XTS linear transport
system becomes even more ﬂexible thanks to two new modules.
Control and drive performance are pushed to incredible levels of
speed and precision with the AX8000 multi-axis system
T
he developments continue
unabated at Beckhoff. The
potential of PC-based automation makes it possible to
generate solutions able to offer not
just advanced performance, but also
ever simpler modes of implementation.
It is thanks to these characteristics
that the “Beckhoff system”, born and
developed along these guidelines, can
already be said to be Industry 4.0 ready.
This is demonstrated by the latest developments characterising its offering
in the motion sector, in particular the
developments relating to its Lego-like
mechatronic system, XTS, to which have
been added two seemingly simple but
fundamental components.
The smooth curves of XTS
With the introduction of XTS (eXtended
Transport System) technology, Beckhoff
has opened doors to motion solutions
that have revolutionised the concept of
machines in many areas of mechanical
engineering. The possibilities offered by
XTS are enormous, to the point of making it difﬁcult to identify all the possible
spin-offs and practical beneﬁts that its
use may bring. Moreover, the system
is completely innovative in its design,
which effectively allows designers to reinterpret the classic concept of motion
control, overturning the paradigm: the
technology of XTS linear transport is a
design element that makes motion an
integral part of the machine, not only
from a functional but also from a mechanical point of view. Essentially, XTS
is a modular mechatronic system, like a
sort of Lego, offering the widest scope
for conﬁguration to address the limitations – both mechanical and control – of
traditional linear drive technology, as
well as that of classic rotary systems.
Beckhoff has extended the ﬂexibility of
the XTS linear and curvilinear modules
currently available (180°) by adding two
new motor modules with a radius (ex-
ternal and internal variant) of 22.5°.
This opens up new conﬁguration possibilities, making it possible for designers
to conﬁgure a trajectory to suit them,
with paths that, like a track for toy cars,
can take any shape.
Multiple movers for multiple tasks
The major innovation introduced by
XTS is the ability to drive “n” movers
independently on the same track. Each
one can be programmed with unique
laws of motion, with ramps for acceleration/deceleration and autonomous
speeds (up to 4 m/s) in stand-alone
mode, coupled motion, or in absolute
position. This makes it possible for an
XTS-based transport system to execute
different tasks at the same time. Its
movers can, independently and simultaneously, perform transfer, bonding,
assembly, separation and alignment operations, even gripping objects by using
two movers programmed in clamp-on
mode. Thanks to the possibilities
offered by the Beckhoff system, i.e. by
its PC-based conﬁguration, communication and control functionalities, any
XTS system can become a ﬂexible and
smart line inside the Factory 4.0, able
to respond to any production requirements without the need for mechanical
reconﬁguration. The operator can retool the line via software in a few simple
steps to switch from one production
to another, which can even include
unitary batches, thanks to the ability of
the movers to move independently to
perform each speciﬁc task.
AX8000: the Drive
It’s called AX8000, the latest addition to
the Beckhoff multi-axis drive family and,
judging by its characteristics, is sure to
be of interest to designers looking for
a solution with a compact form that
does not sacriﬁce performance. Let’s
start with what, for many, may seem
trivial but isn’t at all: size. The AX8000
11
11
SPECIALE
SPS
STORIE DI SUCCESSO
Beckhoff
system has a modular design and includes
supply modules, single - and double-axis
modules and a capacitor module. Its exceptionally compact size allows for optimal
cabinet installation. At just 223 mm high, it
offers two module widths of 60 or 90 mm.
The power supply modules are available
in four versions: 100 to 230 V AC and 400
to 480 V AC – each in a 20 or 40 A variant
– and are equipped with network ﬁlters as
well as braking choppers and resistors. Similarly, there are several axis modules, which
include a single-axis module with a rated
current of 8 A, a double-axis module with 2
x 6 A and a single-axis module with a rated
current of 18 A. The OCT (One Cable TechNoesim ha trovato in Femap uno strumento CAE in grado
nology) solution – optimised for the AM8000
di interfacciarsi con i diversi pacchetti CAD utilizzati dai propri clienti
servomotor series – is used as a feedback
and connection system. Additionally, it is
important to note that the AX8000 system
provides four digital inputs per axis – two of
analisi, calcolo e gestione dei dati,” spiega Belloni.
produzione di un report di calcolo finale, che può andare da
which are preconﬁgured for on-board safety
“Risulta molto comodo sviluppare programmi per l’estrazione
una semplice nota a una relazione dettagliata da sottoporre a
functions.
e la gestione dei dati, anche per una realtà piccola come la
un ente certificatore.
nostra e quindi standardizzata sui pacchetti Microsoft. Femap
Oltre a questa attività di semplice verifica del comportamento
Faster
than lightin
(orforma
almost)
è nativo Windows e genera
documenti
di tabella di
funzionale di un prodotto sviluppato dal cliente, Noesim fornisce
Now
we
come
to
performance.
The EtherExcel, già strutturati, senza alcuna importazione o formattazioanche due tipologie di servizi di supporto più avanzati, come
Il servosistema multiasse modulare AX8000 soddisfa i massimi requisiti
CAT-based
AX8000ma
compact
system
ne. Questo significa riduzione
dei tempi,
anchedrive
certezza
spiega Belloni. “Il nostro intervento può cominciare già nella
in termini velocità e precisione del controllo e consente inoltre uno
sulla correttezza del dato,
perchépowerful
vengono
eliminati
i passaggi
fase di sviluppo del prodotto. Con l’acquisizione delle geomecombines
FPGA
(Field Programsfruttamento ottimale dello spazio nel quadro elettrico.
manuali soggetti a errore.
Il fatto
che
Femap
sia nativo
trie CAD che il cliente ha realizzato in fase di progettazione
mable
Gate
Array)
technology
with Windows
the latconsente infine di sfruttare
al meglio lemulti-core
risorse hardware,
senza
preliminare, realizziamo un modello FEM che permette di fare le
est-generation
ARM processors.
bisogno di macchine estremamente
perprovide
analizzare
movalutazioni ingegneristiche utili a fornire al cliente un feedback
The dedicated potenti
electronics
a level
of
delli complessi con centinaia di parti.”
accurato circa le modifiche necessarie. L’iterazione fra il
performance that is nothing short of excepmodello
FEMche
e lacomprendono
nuova geometria
CAD richiede
necessariamoduli
asse,
unità
minimo
tempo di ciclo di EtherCAT è pari
tional, enabling response times equal to 1 µs
Per èleun
stesse
ragioni, il CAE di Siemens PLM Software risulta facile
mente
uno
strumento
efficiente
come
Femap,
che
consente
di ne risulta
monoasse da 8 A nominali, moduli dopa 62,5
µs, ciò che
sistema
for current control and response times below
daleapprendere
e intuitivo nell’uso, grazie a un’interfaccia famiaggiornare
ripetere
alcuneda
operazioni,capace
e un solutore
di di offrire
pio
asse 2 x 6anziché
A e moduli
monoasse
non solo
migliori
16 µs for speed control. Since the minimum
qualità
comesistema
NX Nastran,
che permette di minimizzare
il gapinfra
liare,
organizzabile
18
A. Come
di collegamento
performance
termini di
velocità,
bensì e gestibile. “I comandi si trovano rapidamenEtherCAT ècycle
time is da
62.5usare
μs, what
emerges
simulazione
comportamento
reale delle strutture,
abbattendo
conferma Barbiani. “Femap
semplice
anche
per
e
feedback e
viene
utilizzata la soluzione
anche
di precisione nel te,”
posizionamento,
is
a
system
capable
not
only
of
offering
theè
iOCT
costi(One
di prototipazione
per
il
cliente.”
chi
non
ha
mai
utilizzato
uno
strumento
CAE.
Questo
aspetto
Cable Technology), la conconsentendo di realizzare applicazioni di
in terms
of speed,
but
La terza attività
riguarda
lo sviluppo
di metodologie,
soprattutto
dai neofiti e best
dagliperformance
studenti che,
tramite
una convennessione
monocavo
ottimizzata
per la
motion
che assicurino laapprezzato
massima conforal
di
fuori
del
settore
aerospaziale,
dove
le
aziende
vogliono
zione
con
il
Politecnico
di
Milano,
svolgono
presso
di
noi
periodi
also
in
precision
positioning,
allowing
moserie dei servomotori AM8000. Nota molto
mità tra i proﬁli di moto/traiettoria ideali e
capire
come
utilizzare
gli
strumenti
CAE
per
risolvere
in
modo
di
tirocinio
di
2-3
mesi,
durante
i
quali
possono
concentrarsi
sulle
tion
applications
to
be
created
that
ensure
importante, il sistema rende disponibili
il movimento realmente ottenuto. AX8000
più
standardizzato
le
problematiche
relative
ai
loro
prodotti.
problematiche
ingegneristiche
piuttosto
che
imparare
semplicemaximum
compliance
between
ideal
motor/
quattro ingressi digitali per ogni asse, di
si integra perfettamente nel “sistema
“Undue
esempio
è logurati
studioper
chefunzioni
abbiamo
svolto suBeckhoff”.
un coperchio
mente vi
a èutilizzare
Normalmente
stupiti
dalla
trajectory
proﬁles and restano
the motion
actually
cui
pre-conﬁ
di saA bordo dispositivo
il run- il software.
per
un
recipiente
in
pressione,”
racconta
Barbiani.
“Il
cliente
ha
potenza
e
dalla
versatilità
di
Femap
rispetto
ad
altri
strumenti
fety on-board.
time di TwinCAT, grazie al quale è già
obtained. AX8000 integrates seamlessly into
imparato ad applicare il metodo per ottenere la
riduzione
dei
che hanno
in università.”
possibile
effettuare
il controllo
di velocità
the “Beckhoff system”. The TwinCAT runtime
pesi a parità di resistenza, oltre a inserire le analisi
nel processo
e posizione.
In alternativa, ci si può avvaP
IÙ VELOCE DELLA LUCE (O QUASI…)
di sviluppo del prodotto. Così facendo, le risorse
dedicate
alla di programmazione
da clIente aIECpartnerintegrated into the AX8000 series provides
lere
dei linguaggi
Veniamo ora alle prestazioni. Il sistema
highly precise control of speed and position.
progettazione del prodotto possono applicare 61131-3,
e utilizzare
diret-e MATLAB®/Simulink®.
Noesim può contare sul supporto tecnico e commerciale di
C/C++
AX8000 utilizza la comunicazione EtherThe user can program projects using IEC
tamente le metodologie di analisi, pur non avendo
esperienze
il Partner
Particolare
attenzione èTeam3D,
stata posta
an- di Siemens PLM Software che segue l’azienda
CAT e sfrutta un’architettura di sistema
languages, C++,
and MATLAB®/
specifiche e competenze avanzate. Si tratta quindi
di un servizio di montaggio
di Cesateefin
dalla prima61131-3
implementazione
di Femap.
“Nel corso
che all’ergonomia
messa
basata su tecnologia FPGA (Field ProSimulink®.
Particular
attention
has
been paid
di consulenza finalizzato a rendere autonomo ilincliente.”
degli
anni,
il
nostro
rapporto
si
è
evoluto
e
Noesim
è
diventato
funzione,
operazioni
per
le
quali
non
è
grammable Gate Array) con processori
to
the
ergonomics
of
assembly
and
imple-Diun
vero
e
proprio
partner,”
racconta
Antonio
Martinelli,
Sales
necessario ricorrere a cacciaviti, chiavi
multicore ARM di ultima generazione.
B
enefIcI
ad
ampIo
spettro
rector
di
Team3D,
“perché
il
loro
know-how
ci
permette
di offrire
mentation,
for
which
screwdrivers,
Allen
keys
a brugola o utensili dedicati. AX8000
L’elettronica, completamente dedicata,
È
proprio
nello
sviluppo
di
metodologie
che
Femap
si
è
dimouna
consulenza
avanzata
ad
altri
clienti.
or
dedicated
tools
are
not
necessary.
The
dispone infatti del sistema di collegaconsente di ottenere prestazioni a dir
strato eccezionali,
più utile ed efficace,
grazie
alle ampie
possibilità
di confiad esempio
un AX8000
cliente employs
con problemi
di rottura
su uno
the integrated
AX-Bridge
mento rapido
AX-Bridge,Citando
che consente
il
poco
garantendo
controlli
in
gurazionecon
e personalizzazione.
stampo:
alle competenze
di Noesim
e aifor
nostri
strumenti
montaggio e il collegamento
deigrazie
moduli
quick-connection
system
fast and
efﬁcient
corrente
tempi di risposta pari a 1 µs
“Femap
essere personalizzato
e arricchito con
strumenti
FEM, abbiamo
subito capito le problematiche a livello di raffredmediante
un sistema a scatto
a prova di
e
controllipuò
di velocità
con tempi di rispomodule installation and connection using a
perinferiori
automatizzare
tutto il processoche
di generazione
del modello,
damento e abbiamo individuato una soluzione adeguata.”
errore.
sta
a 16 µs. Considerando
il
system of fail-safe spring force accessories.
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