Tesi di Master UniversitarioTesi di Master Universitario

Applicazione Sperimentale SoftPLC e SCADA

Candidati: Ing. Frigoli LucaGregorio Ing. Lapris Stefano Ing. Sidoti Pinto Giuseppe

Tutor aziendale: Ing. Ziliani FedericoTutor universitario: Prof. Leva AlbertoSede del tirocinio: Cormano (Mi)

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ObiettiviObiettivi

Realizzazione di un’applicazione sperimentale innovativa di

automazione di basso livello basata su tecnologia PC e bus di

campo CANOpen, per la remotazione di Controlli asse e I/O e

la Distribuzione del Processing.

Il lavoro svolto presso la sede di Cormano della Osai s.p.a. è stato presentato alla fiera SPS/IPC/Drives 2004 di Norimberga

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Ambiente di SviluppoAmbiente di Sviluppo

Microsoft ActiveSync RS232 USB ETHERNET

Collegamento

Sistema operativo Windows CE.NET 4.2 Software SCADA MoviconCEOnBoard (Progea) con SoftPLC integrato

TECHMOcontrol

sistema operativo Microsoft Windows (98, 2000, XP). Movicon 9.1 Hilscher Sycon

PC Desktop

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Organizzazione del lavoroOrganizzazione del lavoro

Impianto Fisico

Configurazione Rete

Configurazione Hardware

Implementazione Software

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Impianto FisicoImpianto Fisico

Componenti :

Robot cartesiano dotato di Pinza Nastro Trasportatore

Slitte Spingipezzo

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Configurazione Hardware (1)Configurazione Hardware (1)

Architettura distribuita

• Il modulo PLC/controllo assi viene assorbita in parte dai servo intelligenti, in parte dallo SCADA

Semplificazione del Sistema

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Configurazione Hardware (2)Configurazione Hardware (2)

• Protocollo di alto livello basato su CAN ( Field Bus standard )

• Comunicazione seriale, broadcast, Multimaster

• Arbitraggio CSMA/CA (Carrier Sens Multiple Acces / Collision Avoidance )

• Sincronizzazione mediante bit-stuffing

Field Bus CANOpen

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Configurazione Hardware (3)Configurazione Hardware (3)

• Questi drive sono interfacciati in CANOpen secondo il profilo DSP402 e includono sia la parte di potenza che la logica di controllo del movimento.

Driver

• I/O remoti modulari e compatti per la gestione ed il controllo tramite rete CANOpen degli input/output distribuiti dell'impianto.

RIO Modular System

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Configurazione Hardware (4)Configurazione Hardware (4)

Il nodo slave RIO si compone aggregando più moduli di espansione (digitali, analogici e intelligenti) ad un modulo bus coupler

• Modulo Analogico : 4 In / 4 Out

• Modulo Digitale : 16 In / 16 Out

• Modulo Contatore Hardware : Gestione Bi-direzionale

5 WORD di controllo :

• 1 Control Data Word

• 4 Configuration Word

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Configurazione Rete (1)Configurazione Rete (1)

SYCON definizione della rete (file .DBM) : • Struttura e componenti

• Mappatura dei nodi (secondo il profilo DSP402)

• 1 nodo Master• 1 nodo Slave

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Configurazione Rete (2)Configurazione Rete (2)

SYCON definizione della rete (file .DBM)

Active SYNC collegamento PC Desktop – TECHMOcontrol :

• Connessione Seriale Partnership

• Drivers della scheda e libreria SOFTMotion.

• Connessione USB o Ethernet

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Configurazione Rete (3)Configurazione Rete (3)

SYCON definizione della struttura della rete (file .DBM)

Active SYNC collegamento PC Desktop - TECHMOcontrol

HILSCHER definizione indirizzi variabili :

Indirizzo Lato Movicon uguale all’indirizzo fisico di partenza Lato Dispositivo

• Tipo di incarico

• Indirizzo (mappatura)

• Formato dati

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Descrizione Software (1)Descrizione Software (1)

Movicon 9.1 (Progea)

• Codice AWL

• Programmazione ad oggetti – HMI

• Simulazione locale

• Scambio dati attraverso “incarichi” mappatura I/O fisici

Caratteristiche

Struttura• Logica Generale• Database • Sinottici

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CODICE AWL

• Instruction List

Descrizione Software (2)Descrizione Software (2)

Gestisce variabili locali e variabili fisiche di I/O

• Timer• Accumulatori• RLC• Gestione allarmi

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HMI – SINOTTICI

Descrizione Software (3)Descrizione Software (3)

MainVisualizzazione e gestione del normale ciclo di lavoro

Movimentazione manuale attraverso tutti i comandi di gestione diretta dell’Impianto

Diagnostica

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Implementazione Software (1)Implementazione Software (1)

PROGETTO LOGICO

homing

[start]

inizio

[not start, stop]

dopo: 1 sec

manualeintrattenimento

richiesta pezzi

auto_apprendimento

dopo: 10 sec[MAN]

[ALL Chocolates or Take Chocolate]

[apprendi]

[posizione OK]

[Riavvio_ciclo or All chocholates or Take Chocolate or STOP

or fine_intrattenimento]

[ pezzi ricetta == 0]

ciclo di lavorazione

[0< pezzi ricetta <= pezzi rimanenti ]

[not start]

STOP[stop or errore]

[not stop]

[reset]

[uscita zona di lavoro] / errore

[posizione KO]

[pezzi NON disponibili]

• Intrattenimento

• Autoapprendimento

• Richiesta pezzi

• Ciclo di lavorazione

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Implementazione Software (2)Implementazione Software (2)

Intrattenimento

fase1

fase4

fase5

fase6

fase3

fase2

caso1 caso2

[caso2] [caso1]

[pezzo preso in posizione 1]

[pezzo rilasciato in posizione 2]

[pezzo preso in posizione 3]

[pezzo rilasciato in posizione 1]

[pezzo preso in posizione 2]

[pezzo rilasciato in posizione 3] / fine_intrattenimento

[pezzo preso in posizione 3]

[pezzo preso in posizione 2]

Stato 0

Stato 1

Stato 2

Il progetto è stato realizzato in un ambiente lavorativo che ha favorito la cooperazione ed il lavoro di gruppo, permettendoci di ampliare le nostre conoscenze attraverso una collaborazione attiva con il personale tecnico che ci ha assistito.

ConclusioniConclusioni