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Per contenuto sponsorizzato | 2 giugno 2023

Quando Ready Systems di Burlington, Ontario, Canada era alla ricerca di un sostituto per l'architettura di rete DeviceNet, si è rivolto al partner di lunga data Balluff per indagare sulle possibili architetture di controllo Ethernet. Sebbene forniscano anche sistemi complessi di movimentazione dei materiali e robotica, Ready Systems è nota soprattutto per i sistemi di trasporto su catena di montaggio basati su pallet per l'industria dei sedili automobilistici.

"Sembra semplicemente un trasportatore di base in cui i sedili scendono lungo la linea", afferma Ron Heyden, co-proprietario di Ready Systems, "Sembra abbastanza semplice, ma è molto complesso nella programmazione, nel tracciamento e nell'acquisizione dei dati."

Per essere competitivi, Ready Systems deve essere in grado di gestire facilmente un'ampia gamma di configurazioni di sedili. E poiché i sedili sono un elemento critico del sistema di sicurezza di un veicolo, devono tenere traccia di grandi quantità di dati attraverso il processo di produzione e archiviare i dati per tutta la vita del veicolo. Per assicurarsi di essere all'altezza del compito, Ready Systems ha scelto IO-Link come struttura portante della propria architettura di controllo con dispositivi di più fornitori, tracciabilità RFID del processo di lavoro e sensori intelligenti.

Reti Ethernet semplificate

Con una semplice connessione punto a punto, un blocco di interfaccia di rete IO-Link può connettere fino a otto dispositivi compatibili IO-Link e, tramite i moduli collegati, è possibile effettuare fino a 256 connessioni discrete a un indirizzo IP Ethernet. Senza IO-Link, Ethernet richiedeva un gran numero di derivazioni Ethernet e ciascun modulo necessitava del proprio cavo. Ciò significava più schede Ethernet nel PLC della macchina, più switch Ethernet, più cavi Ethernet sulla macchina, il tutto con più possibili punti di guasto.

"Quando è stato implementato Balluff IO-Link, il numero di dispositivi sulla rete è stato ridotto del 75%", ha affermato Heyden. “Semplifica davvero l'architettura di rete, soprattutto se si sta realizzando una rete ad anello. Possiamo realizzare un'intera linea con una scheda Ethernet e un solo squillo là fuori, così è molto più semplice risolvere i problemi."

Ma la motivazione più grande per passare a IO-Link è stata la flessibilità dei dispositivi disponibili con IO-Link: dai lettori RFID che tracciano gli ID dei pallet, ai beacon intelligenti a cinque segmenti con molteplici opzioni di programmazione luminose e acustiche che mantengono aggiornati supervisori e operatori sulla macchina stato ai convertitori seriali acquisendo i passaggi del badge per l'accesso dell'operatore e i livelli di sicurezza della manutenzione sull'HMI. Ready Systems è in grado di adattare facilmente la maggior parte delle applicazioni alla propria architettura di controllo, tra cui elettrovalvole, unità VFD, I/O discreti, sensori intelligenti, I/O analogico, luci intelligenti, segnalatori intelligenti e pulsanti.

Tracciabilità critica con RFID

Data la natura critica dei dati e della tracciabilità nell’assemblaggio dei sedili, i sistemi RFID industriali sono una parte cruciale di ogni linea di trasporto.

“L'RFID è installato nelle stazioni critiche, ovunque siano presenti forni, assemblaggi critici, abbinamento di parti, tracciabilità degli airbag e dove viene eseguita una coppia critica per la sicurezza. Ovunque venga presa una decisione”, ha detto Heyden.

Viene prodotto un codice a barre univoco per ciascun sedile trasmesso dallo stabilimento di assemblaggio automobilistico; nella prima stazione l'operatore esegue la scansione del codice a barre per le specifiche di costruzione del sedile. Durante l'assemblaggio del sedile, fino a 50 parametri vengono acquisiti durante il processo e inviati al sistema MES per essere archiviati per sempre con il numero di serie univoco di ciascun sedile. Tutto ciò che è ritenuto critico viene registrato, inclusi il codice a barre del sedile, l'airbag, i motori, gli ID dell'operatore, i valori di coppia, le segnalazioni per rilavorazioni e anche elementi meno critici come la corrispondenza di parti e colori per la costruzione specifica.

I sensori intelligenti semplificano la progettazione ed eliminano l'analogico

IO-Link semplifica anche l'integrazione dei sensori nel design. I sensori di misurazione della posizione, come i sensori di posizione lineare Balluff a basso profilo, sono integrati negli elevatori, nei trasferimenti e negli ascensori per pallet per fornire una posizione specifica a circuito chiuso del movimento. I dispositivi di rilevamento IO-Link eliminano la necessità dell'analogico nell'apparecchiatura. I sensori forniscono digitalmente la posizione in unità ingegneristiche eliminando il costo di una scheda analogica PLC, la gestione dei cavi schermati e i calcoli di conversione bit/risoluzione/distanza nel PLC. Laddove non sono richiesti dati continui sulla posizione, i tradizionali sensori di prossimità forniscono la posizione del pallet e feedback sulla posizione su/giù per cambiare la direzione del pallet.