Press2000 è un sistema di controllore basato sul SIMATIC S7 per l'automazione di presse meccaniche. Con Press2000 possono essere equipaggiate presse eccentriche, punzonatrici automatiche o presse a ginocchiera. A seconda delle esigenze specifiche del cliente, vengono combinati i componenti più adatti in modo da creare soluzioni personalizzate. Press2000 consente dunque di realizzare con un'unica piattaforma di controllo soluzioni modulari e integrate per tutte le macchine, dalle più semplici alle più automatizzate.
Struttura costruttiva
Il sistema di controllo si basa sul SIMATIC S7 e sul software specifico della tecnologia delle presse. I componenti principali sono:
Unità centrale CPU (per S7-300)
Il PLC è in grado di svolgere tutte le funzioni del controllo macchina, quali le interdizioni, le combinazioni logiche e le abilitazioni. Particolarmente importante per il sistema è la CPU 614, che offre la possibilità supplementare di elaborare direttamente funzioni tecnologiche definite nel linguaggio evoluto C. Si può pertanto utilizzare il software tecnologico Press2000 per eseguire applicazioni semplici direttamente sulla CPU 614.
Controllore camme FM 352
L'unità funzionale FM 352 è un'unità di programmazione a camme elettroniche che supporta fino a 32 tracce di camma, che comandano in parte degli organi di regolazione tramite le uscite digitali o che possono essere combinate tramite il programma di macchina. A questo scopo sono disponibili per le diverse applicazioni una serie di camme di conteggio, di camme dinamiche, di camme percorso-percorso e di camme percorso-tempo. Queste funzioni sono implementate a livello hardware su un chip ASIC, in modo da garantire i tempi di reazione più brevi possibili.
Unità di posizionamento FM 351 o FM 354
Con le unità di posizionamento FM 351 o FM 354 si possono realizzare - tramite punti di disinserzione o regolazione in anello di spazio - degli assi di regolazione con la precisione e il grado di complessità che caratterizzano il sistema di azionamento. La regolazione riguarda ad esempio l'altezza dello slittone, l'altezza di ingresso del nastro oppure altri assi di posizionamento. Come sistemi di misura si possono collegare encoder assoluti SSI oppure encoder incrementali.
Modulo Press2000
Permette di eseguire funzioni tecnologiche che non possono essere eseguite con i moduli standard, come ad esempio regolazioni individuali o funzioni con criticità di tempo.
I componenti principali sono:
Computer di automazione SIMATIC M7 - FM 356-4
Moduli di interfaccia IF 961-AIO, IF 961DIO
Unità di programmazione a camme elettroniche FM 352
Press2000-Memcard
Il computer di automazione è costituito da un nucleo compatibile AT su cui è installato il noto sistema operativo multitasking in tempo reale RMOS, sul quale viene eseguito il software tecnologico Press2000.
Possono quindi essere eseguite funzioni come il controllo dell'azionamento principale, la protezione degli utensili e la sorveglianza della forza di stampaggio. I tempi di reazione minimi di 2 ms consentono di raggiungere un grado elevato di protezione di personale e macchine.
Operator Panel SIMATIC HMI
Per la visualizzazione, il comando, la diagnostica, la parametrizzazione e il supporto di messa in servizio vengono utilizzati gli Operator Panel SIMATIC HMI. Si tratta di una serie completa di apparecchiature, tutte adatte alla progettazione con il sistema di sviluppo ProTool, dalle semplici segnalazioni con testo in chiaro fino alle finestre grafiche con tecnica TFT.
Software tecnologico Press2000
Il software Press2000 si suddivide in due categorie:
Esempi applicativi
Le differenze a livello di classi e tipi di macchinari rendono sempre necessario un certo grado di personalizzazione della superficie operativa, del controllo macchina o dei modi operativi. Tali adattamenti vengono effettuati dal costruttore della macchina durante la progettazione dell'impianto. Per contenere al massimo questi costi di progettazione, proponiamo degli esempi di programmi per PLC già testati. Questi programmi utente S7 sono stati scritti in linguaggio AWL (lista istruzioni) per le tipiche applicazioni di una pressa, come la corsa singola, la corsa continua o il riattrezzaggio, e si possono facilmente ampliare e adattare con STEP 7.
Inoltre forniamo esempi di maschere operative per l'OP 37 che possono essere modificate con il tool di progettazione ProTool.
Esempi applicativi per:
programmi utente S7
maschere operative degli OP e gestione utensili
Funzioni tecnologiche in C
Con il software tecnologico Press2000 offriamo funzioni per presse a livello di protezione utensile e sorveglianza della forza di stampaggio con una struttura d'insieme definita. Questo software viene fornito già programmato su una Memory-Card per FM 356-4 oppure sotto forma di blocchi di programma per la CPU 614 e pertanto non richiede capacità di programmazione in linguaggio C. Sono a disposizione le seguenti funzioni per presse sotto forma di moduli software:
Controllo dell'azionamento principale
Impostazione del numero di corse, calcolo dinamico dell'angolo di frenatura per lo stop al punto morto superiore, posizionamento dell'azionamento principale tramite regolazione in anello di spazio o mediante punti di disinserzione per la regolazione dell'altezza di corsa, contatori (ad es. contatori di batch, contatori totali e contatori di superamento della forza di stampaggio): sono queste le funzioni principali implementate in questo modulo software.
Protezione utensile
Per impedire gli errori di stampaggio intervengono svariati tipi di sorveglianze, quali controllo statico, controllo di avanzamento, controllo dinamico di posizione e conteggio dei segmenti con o senza controllo della posizione. Se in caso di errore non vengono rispettate le sequenze di segnali predefinite tra angolo di sorveglianza e segnali dei sensori, si verifica a scelta un arresto nel punto morto superiore oppure l'arresto immediato della pressa.
Sorveglianza della forza di stampaggio
L'andamento della forza di stampaggio si può monitorare in una finestra di misura oppure in modo continuo per verificare che resti entro i limiti ammessi. Il blocco software può inoltre analizzare le forze totali e differenziali in modo da proteggere efficacemente la pressa dai sovraccarichi.
Inoltre vi è la possibilità di sorvegliare l'intero andamento della forza di stampaggio mediante controllo della curva di inviluppo.
Dati tecnici
Struttura del controllore
Apparecchiatura centrale
Sistemi di base: SIMATIC S7-300 e SIMATIC M7 Moduli di I/O centralizzati/decentrati (standard S7) Uso degli FM S7 (FM 351, FM 352, FM 354) Funzioni tecnologiche per presse su CPU 614 o Press 2000
Dispositivo di comando
OP SIMATIC
Controllo dell'azionamento principale
Posizione dello slittone con encoder assoluti SSI (dell'FM 352) Controllo della velocità (±10 V) per l'impostazione del numero di corse Posizionamento dell'azionamento principale (controllato o regolato) per la regolazione dell'altezza di corsa Precisione di posizionamento 1/10° Controllo dell'arresto nel punto morto superiore mediante calcolo dell'angolo di frenatura Realizzazione su CPU 614 o modulo Press 2000
Controllore camme
Uso dell'FM 352 con128 camme su 32 tracce, di cui 13 uscite dirette Sistema di misura encoder assoluti SSI (singleturn, campo di traslazione modulo 360 °) Camme di frenatura per arresto nel punto morto superiore, anticipo di frenatura mediante controllo dell'azionamento principale
Assi di regolazione
Uso dell'FM 351 e FM 354 Encoder incrementali o assoluti SSI Max. 3 assi di regolazione Posizionamento con regolazione o controllo di posizione
Sorveglianza della forza di stampaggio
Max. 4 sensori di misura, ±10 V, ±20 mA; conversione 35 µsec; risoluzione 16 bit Monitoraggio della forza totale, differenziale, minima e massimag Finestra di misura impostabile Arresto nel punto morto superiore o arresto immediato in caso di errore Tempo di scansione min. 2 ms Controllo della curva di inviluppo con modulo Press 2000 Realizzazione su CPU 614 o modulo Press 2000
Protezione utensile
Funzioni di protezione utensile - Max. 8 supervisioni (possibilità di espansione a 16) Es. controllo di avanzamento, espulsione, posizione - Monitoraggio rapido di segnali di ingresso e di camma - Arresto nel punto morto superiore o arresto immediato in caso di errore - Tempo di scansione min. di 2 ms Realizzazione su CPU 614 o modulo Press2000 Ingressi digitali per encoder di segnale su IF-DIO dell'M7; 24 V, 8,4 ms, ritardo di ingresso 500 µs Uscite digitali per arresto nel punto morto superiore o arresto immediato
Contatori
Contatore di batch, pezzi, intervallo di revisione, superamento della forza di stampaggio A seconda del tipo, solo segnalazione o arresto nel punto morto superiore Realizzazione su CPU 614 o modulo Press2000
Gestione dei dati utensili
Uso della gestione delle ricette OP Parametrizzazione dei dati utensile mediante maschere OP Funzioni di manipolazione, come editing, copia, cambiamento di nome, riattrezzaggio Memorizzazione/caricamento da dischetto tramite maschere operative OP Numero utensile a 12 caratteri alfanumerici possibilità di immissione/modifica dei dati utensile durante la fase operativa Teach-in di camme
Interfaccia utente e comando
Progettazione con SIMATIC ProTool Esempi di interfaccia utente specifica per presse per dispositivo di comando OP37
Programmi utente S7
Esempi di programma di modi operativi per presse Moduli di comunicazione con i moduli tecnologici