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Soluzioni integrate e
scalabili per i costruttori
di macchine automatiche
12 dicembre 2012 15.20-15.50 Sala Fortuna
Guaglio Riccardo
Copyright © 2011 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
Agenda
1. Soluzioni scalabili – Logix 5000
2. Ethernet
3. Controllori Compact Logix
4. Inverter Powerflex
5. Motion Control
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Agenda
1. Soluzioni scalabili – Logix 5000
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L’Architettura Integrata è scalabile
Components
Connected
Components
Architettura Integrata
Compact Machine Solutions
Mid Range
Advanced Machine
Solutions
Semplice controllo sequenziale
Connettività di base
MicroLogix
Macchine Stand alone
Elementare
interfaccia
operatore
PanelView
Component
Basso costo di acquisto
Sistemi multi-asse coordinati
CompactLogix Connettività anche
ControlLogix
verso il sistema IT
Intefacce operatore
PanelView
Pluspiù
Compact
PanelViewintegrate
Plus
Controlli
complessi
con
Sistemi multi-asse
il sistema informativo
PowerFlex
7xx
PowerFlex
525/7xx
PowerFlex 4xx
Connettività diffusa Basso costo di integrazione
Aumento delle Funzioni di interfaccia operatore
Kinetix
300/6000/6500
Kinetix 6000/6500
Kinetix 3
Basso
costo
di progettazione
Bassa
Integrazione Continua
Elevata
End User
Complex OEM
Component OEM
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Cos’è un’Architettura Integrata?
L’Architettura Integrata di Rockwell Automation è una infrastruttura di
Controllo progettata per una vasta gamma di applicazioni e focalizzata alla
scalabilità, alla semplicità di utilizzo e alla riduzione dei costi di progettazione
e gestione per aiutare i nostri clienti a fornire soluzioni di qualità a basso
costo
Magazzini Automatici
Controllo Sequenziale
di Macchina
Confezionamento
Motion Control
Convogliatori
Supervisione
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Logix è il motore dell’Architettura Integrata
RSLogix 5000
Un solo ambiente
di sviluppo per
tutte le discipline
LOGIX
CompactLogix L4
sistema monoprocessore
modulare con
compiti di
motion
control
CompactLogix L3
sistema monoprocessore
modulare
GuardLogix
processore
duale per
applicazioni Safety
Copyright © 2007
ControlLogix
sistema multiprocessore su
backplane di tipo producer/consumer
6
I Vantaggi Principali di Logix 5000
Linguaggi EC 61131-3 nativi
•
•
•
•
Copyright © 2007
Ladder Diagram
Structured Text
Function Block Diagram
Sequntial Function Chart
7
I Vantaggi Principali di Logix 5000
Sistema Multitasking conforme IEC 1131-3
•
•
•
Le Task multiple sezionano gli applicativi rendendoli più
semplici ed eseguendoli all’intervallo più appropriato:
La Task Continua (Main Task): è sempre in
esecuzione in background
Le Task Periodiche: vengono eseguite a intervalli
prestabiliti dall’utente (min. 2 ms)
Le Task Evento: sono eseguite al verificarsi di un
evento (p.e. Al cambio di stato di un ingresso)
Livelli di Priorità diversi permettono di eseguire per
prime sempre le Task più importanti (15 Livelli, la Task
Continua ha la priorità più bassa)
La suddivisione delle Task in Programmi (fino a 100
per Task) permette una ulteriore segmentazione degli
applicativi (Routine) e fornisce anche un’area dati
locale (Program Tag):
Ogni Routine può accedere sia all’area dati locale
di un certo Programma che all’area dati globale
del controllore (Controller Tag)
Ciascuna Routine può usare un linguaggio
differente
Copyright © 2007
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I Vantaggi Principali di Logix 5000
Indirizzamento & Strutture dati
•
•
•
•
L’indirizzamento è basato su variabili (Tag):
Gli indirizzi fisici sono legati al nome delle
variabili e non ad uno specifico terminale di
I/O (No cross reference tag)
Le strutture dati possono contenere variabili di
stato, di diagnostica e di configurazione
Esistono strutture dati predefinite per le istruzioni
logiche, per i moduli I/O, speciali e di
comunizazione (sono assegnate in automatico
durante la configurazione del Logix 5000)
Strutture di dati possono anche essere definite
dall’utente p.e. per contenere tutte le variabili
richieste per la gestione di uno specifico processo
(p.e. il controllo di un serbatoio):
Non è più necessario adattare la struttura dati
ad uno specifico formato (p.e. Integer, Floating
Point, Bool) richiesto dal controllore
Copyright © 2007
9
Agenda
2. Ethernet
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Ethernet: una storia iniziata negli anni 70 …
• Ethernet nel 20° secolo
NON è
Ethernet nel 21° secolo
è fruibile
ancora Industrial Ethernet:
per Industrial Ethernet:
– 10 Mbps
– 100Mbps 1Gbps 10Gbps
– Half-duplex
– Full-duplex (200Mbps/channel):
– Coax (10Base-5 e 10Base-2)
cavi
– Ethernet switch
cavi
UTP 10Base-T e Hub
100/1000Base-TX
– Stesso collision domain (CSMA/CD)
– Il collision domain non è più condiviso
– Nessuna priorità delle applicazioni
– 802.1 QoS Frame Prioritization
– Nessuna sincronizzazione
– IEEE-1588 PTP
Ethernet è OGGI una tecnologia utilizzabile per tutte
le applicazioni di automazione
Robert Metcalfe, 1973 Xerox Corporation
Ethernet nel 21° è “Deterministico” !!
C opy right © 2007 Rockw ell
A utomation, Inc. A ll rights
Motion Control su EIP è ...
TCP/UDP/IP + CIP
+
IEEE 1588
PTP Precision Time Protocol
=
+
QoS Quality of Service
preferential traffic treatment
=
C opy right © 2007 Rockw ell
A utomation, Inc. A ll rights
Motion Control integrato: KINETIX
Control Logix
Compact Logix L1, L2, L3
Ethernet
start / ring / daisy chain
Ethernet
Motion Planner
s
POSIZIONE
VELOCITA’
COPPIA
v
MOTORE
E
RSLogix5000
progettazione
movimento
12/17/2012
Logix
Controller
motion planner;
course update time
a partire da 0,5 ms
13
Axis Module
ciclo di 125 µ s
Una Rete: Topologie per EtherNet/IP
• La topologia Star è la più popolare
• Ogni nodo è isolato e la perdita di un nodo non impatta
l’operatività della rete
• On-line addition of new nodes
Nessun HW aggiuntivo per implementare il
protocollo ‘ring’
CompactLogix 5370 dual-port Ethernet supporta il
DLR – Device Level Ring from ODVA
• Semplifica la connessione tra nodi
•I nodi con doppia porta non necessitano di switch
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Le tecnologie switch proposte da Rockwell
Applicazioni che
richiedono di integrare
produzione ed IT
Prezzo
Applicazioni con
topologie
lineari o ad anello
Applicazioni con
nodi distribuiti che
richiedono di
essere monitorati
e controllati
Embedded
Managed
Stratix 6000
Managed
Stratix 2000
Unmanaged
Applicazioni con
reti
piccole ed isolate
Funzionalità
Copyright © 2007
15
Stratix 8000
Managed modulari
Nuovo Stratix 5700
•
•
•
•
Layer 2 Ethernet Switch
Forma compatta, scalabile
Costruito con tecnologia Cisco (IOS)
3 modelli disponibili:
– 4 porte rame + 2 SFP slots
– 8 porte rame + 2 porte rame o SFP slots
– 16 porte rame + 2 combo ports + 2 SFP slots
• Opzioni avanzate:
– 2-Gig ports
– IEEE 1588 support (10 and 20 ports)
– Embedded NAT
Stratix 5700 NAT Overview
Network Address Translation
Send message to Machine 2 PLC at
Sendaddress
message
to Machine 1 PLC at
10.10.11.1
address 10.10.10.1
• Fornisce 1 to 1 IP address translations:
– La tabella è memorizzata come parte di
configurazione dello switch
Stratix 8300
Line Controller
Machine 1
192.168.1.2
192.168.1.3
NAT Translation
192.168.1.1 = 10.10.10.1
192.168.1.4
192.168.1.5
Machine 2
192.168.1.2
192.168.1.3
NAT Translation
192.168.1.1 = 10.10.11.1
192.168.1.4
192.168.1.5
Permette di dupplicare macchine ed essere facilmente integrate in
eseistenti
Copyrightarchitetture
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Agenda
3. Controllori Compact Logix
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Nuovi Compact Logix 5370
L1x (L16 – L18)
L2x
(L24 – L27)
L3xER (L30 – L33 – L36)
(Confidential – For Internal Use Only) Copyright © 2011 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
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Nuovi controllori CompactLogix serie ICE
Controllori L2
• 2 controllori standard
• 1 controllore Motion:
EIP + 4 assi CIP Motion
Controllori L1
• 2 controllori standard
• 1 controllore Motion (ERM):
EIP + 2 assi CIP Motion
•
•
•
•
384KB, 512KB, o 512KB
16 in / 16 out (Digitali)
6 o 8 moduli I/O 1734
4 o 8 nodi remoti (EIP)
•
•
•
•
•
•
768KB, 768KB, o 1MB
16 in / 16 out (Digitali)
6 HSC
4 in / 2 out (Analogici)
4 moduli I/O 1769
8 o 16 nodi remoti (EIP)
Controllori L3
• 3 controllori standard
• 3 controllori Motion:
EIP + 4 assi CIP Motion
EIP + 8 assi CIP Motion
EIP + 16 assi CIP Motion
• 1MB, 2MB, o 3MB
• 8, 16, o 30 moduli I/O 1769
• 16, 32, o 64 nodi remoti (EIP)
Controllori per macchine
automatiche Stand-alone
Controllori per semplici
macchine automatiche
20 reserved.
Copyright © 2011 Rockwell Automation, Inc. All rights
Controllori per complesse
macchine automatiche
CompactLogix L1-L2-L3
• 2 nuove funzioni per l’espansione sul backplane locale:
– Auto Discovery e Auto Populate
• EtherNet/IP:
– Dual-port DLR per Msg, P/C tag, I/O, e Motion:
• 6000 PPS: 25% in più vs L35E
– IEEE 1588 (CIPSync) per tutti i moduli:
• Implementazione Hardware del clock
– CIP Motion per il solo modulo ERM
– Supporto di tutte le istruzioni motion incluse quelle Kinematics
– Ethernet Socket Connection - 500 Byte/packet:
• 32 socket disponibili
• Per dispositivi Non-CIP: stampanti, barcode, ecc …
• USB integrata per la programmazione
• Memoria SD per backup di programmi e dati:
• RSLogix 5000 v20
• Certificazioni:
– 1784-SD1 (1GB) – fornito insieme
– 1784-SD2 (2GB)
–
–
–
–
• No Battery
• Alim. integrata (24Vcc)
Copyright © 2011
21
UL/CSA
Marine (nel corso del 2012)
ATEX
GOST-R (nel corso del 2012)
Compact Logix Products Overview
1768-L45S
1768-L45
1768-L43S
1768-L43
Integrated Motion
Investment
Standard Controller
1769-L35E
1769-L35CR
L36ERM
16 ax is
1769-L32E
1769-L32C
L33ERM
8 ax is
L27ERM-QBFC1B
4 ax is
L30ERM
4 ax is
L24ER-QBFC1B
1769-L31
L24ER-QB1B
L33ER
L30ER
L30ER-NSE
L18ER-BB1B
L16ER-BB1B
L18ERM-BB1B
2 ax is
• Kinematics support
Function
(Confidential – For Internal Use Only) Copyright © 2011 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
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Agenda
4. Inverter Powerflex
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Powerflex 525
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La nuova generazione di
inverter
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Nuova generazione PowerFlex®
PowerFlex® 525
EMC Filter
0,4-22Kw
Ethernet Intergato
Safety Embedded
Innovativa serie di drive
• Integrazione semplificata con Logix
Progettato per esigenze di OEM e mercato
End User
• Comunicazione ethernet
Operatività ad alte temperature (45-60-70 °C)
• Safety integrata
Montaggio orizzontale
• Flessibilità di controllo e
programmazione
Dimensioni compatte
Controllo motori sincroni
Nuova generazione di drive Rockwell Automation
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Next Generation PowerFlex® Drives
Best-in-Class Size
E
E
D
• Optimize Cabinet Design
D
C
– Small footprint
– Minimal mounting clearances
C
B
B
300
A
A
260
220
180
152
72
87
172
172
Height
109
184
130
212
185
279
Width
Depth
PF525
Max HP @
480V
0.5 - 3HP
Frame
A
Height
(mm)
152
Width
(mm)
72
Depth
(mm)
172
5HP
B
180
87
172
7.5 - 10HP
C
220
109
184
15 - 20HP
D
260
130
212
25 - 30HP
E
300
185
279
26
Agenda
5. Motion Control
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Kinetix 5500
La nuova soluzione
compatta e
configurabile in
Ethernet
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Kinetix 5500 Servo Drive e VPL motor
Una soluzione motion a singolo cavo
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Kinetix 5500 Servo Drive
Dimensions
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Kinetix 5500 Servo Drive
Flessibilità di connessione
Progettato per moltelpici tipologie di connessione di potenza. Il Kinetix 5500 può essere
usato in apllicazioni multi asse con la possibilità di avere AC/DC sharing, DC bus sharing o
una configurazione ibrida.
Use Motion Analyzer
7.0 to determine
optimal bus
configuration
DC bus sharing
AC/DC
supply sharing
Hybrid Configuration
Kinetix 5500 Servo Drive
Caratteristiche
Supports 195 – 528
VAC input, reducing
inventory
50% smaller
reduces cabinet &
footprint cost
Innovative Common AC/DC bus
eliminates hardware, reduces
installation time and lowers
costs
24 VDC control power,
reduces overall power
consumption of the
drive. Provides safer
commissioning and
troubleshooting
Induction motor (V/Hz)
support simplifies inventory
and maintenance
Zero stacked drives,
no backplane or
power rail required
reduces cabinet &
footprint cost
Single cable reduces
installation errors
Clamp design enforces 360°
bonding for noise immunity
which eases installation
Kinetix 5500 Servo Drive
Shared Connection System
~20 mm
•
•
•
Plug and play design per un facile utilizzo.
Basso ingombro, 20 mm sopra il drive.
Permette lo “zero stacking” per ridurre gli
ingombri.
Progettato per permettere flessibilità su tutte le applicazioni.
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Kinetix® 6000M
Integrated DriveMotor System
Insert Photo Here
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Performance: IDM Overview
SERCOS Network
Kinetix 6000/6200
System
Hybrid Power Cable
Up to
16
IDMs
IDM
Power Interface Module
(IPIM)
Standard
Motor
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Kinetix 6000M IDM System Overview
Hybrid cables
Hybrid and
Network
Terminators
Power
Interface
Module
400 Volt
Kinetix 6000
or 6200 IAM
Network cables
Integrated
Drive-Motor
Units
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Insert Photo Here
Scalabilità tramite CIP
motion
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Il CIP Motion integrato supporta anche:
– Kinetix 6500 Servo Drive:
•
•
•
•
•
•
•
Da 1 a 8 assi
Doppia porta ethernet integrata
S0 PLe safe torque off
S1 PLe speed monitoring
Position loop: 125µs
1.8 – 20.2 kW
380/460 VAC
– PowerFlex 755 AC Drive:
•
•
•
•
•
20-750-S0 PLe safe torque off:
20-750-S1 PLe speed monitor
Position loop: 1ms
0.75 - 355 kW
380/480 VAC
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Il CIP Motion integrato supporta anche:
Kinetix 350: E’ un servo drive stand-alone in Ethernet/IP per applicazioni
di assi coordinati/interpolati. E’ stato sviluppato per ampliare la scalabilità
del sistema con una soluzione stand-alone integrata in un’unica rete.
CARATTERISTICHE:
• Architettura monoasse
• Offerto nelle versioni, 120/230 Vac e 460 Vac da 400 w a 3 kW
• Interfaccia di comunicazione Ethernet ODVA Ethernet/IP Class1 e Class 3
• Funzionalità Safe off integrata nel drive CAT 3 SIL 3 PL D
12/17/2012
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Kinetix 300
Insert Photo Here
La soluzione stand-alone
senza CIP motion
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Ethernet/IP - Kinetix 300
• Caratteristiche
–
–
–
–
–
–
–
–
400W – 3kW
ODVA Ethernet/IP Class1 e Class 3
120/230 monofase, 230/460 trifase
Feedback assoluto o incrementale, Stegman Hiperface e
Tamagawa (motori MP e TLY)
300% Sovraccarico @ 40 deg. C
0 – 40 Deg. C Temperatura di esercizio
Auto tuning
I/O analogici (2/1) e I/O digitali (12/4)
– Safe-off EN 954-1 class 3
–
–
–
–
–
–
Cat 3 SIL 3 PLD
Moduli di memoria per ADR
Display a 4 caratteri
Tastierino
Posizionamenti con rampe a S
Gearing elettronico
Supporto di 32 posizionamenti
41
High Performance. Scalability. Integration. Single network.
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