Motion control e software

La tecnologia del motion control consente di realizzare macchine in cui il coordinamento tra gli organi in movimento è ottenuto per via elettronica, anziché tramite i tradizionali sistemi meccanici di distribuzione del moto (alberi, cinghie, ruote dentate, camme ecc.).

Il motion control serve per governare in modo sempre più rapido e preciso il movimento di componenti e sistemi (motori, organi di trasmissione, sensori, ecc.) e sta assumendo una rilevanza sempre maggiore sul piano tecnico grazie all’influenza dei controlli sulle prestazioni delle macchine industriali.

SOFTWARE PER IL MOTION CONTROL

Un aspetto particolarmente interessante delle tecnologie di motion control è la messa a punto di standard per la realizzazione del relativo software.
Questa esigenza deriva dall’evoluzione del mercato dei prodotti di largo consumo, oggi caratterizzati da un breve ciclo di vita e da un elevato numero di varianti. Da qui la necessità di sviluppare in tempi brevi più versioni diverse della stessa macchina.

La crescente pressione sul fronte del software di motion control può essere gestita solo ricorrendo a soluzioni basate su standard industriali, che facilitino lo sviluppo e il riutilizzo dei programmi.
La standardizzazione nel campo del software per motion control viene perseguita dagli organismi internazionali PLCopen e Omac.

• PLCopen si pone l’obiettivo di estendere al motion control i vantaggi della standardizzazione nel quadro della norma IEC 61131-3, al fine di rendere il software indipendente dall’hardware e facilitare il riuso di programmi esistenti. Per raggiungere questo risultato l’organismo ha definito una serie di “blocchi funzionali”, ciascuno dei quali rappresenta una delle funzioni elementari che possono essere richieste a un asse.Lo sviluppo di macchine complesse richiede, oltre all’impiego dei blocchi funzionali predisposti da PLCopen, anche altri blocchi definiti dall’utilizzatore, il tutto nell’ambito di una programmazione “object oriented”. Alcune delle soluzioni di motion control presenti sul mercato sono basate su una struttura comprendente tre livelli principali:

• uno strato di firmware, al quale si collocano i blocchi funzionali di PLCopen
• uno strato di middleware, che comprende i blocchi funzionali definiti dall’utilizzatore
• uno strato di software, nel quale trovano spazio il programma applicativo e il modello degli stati

• L’organismo Omac ha messo a punto due principali soluzioni per il motion control rivolte al settore delle macchine di packaging: PackTags e PackML, ora compresi negli standard statunitensi Ansi/ISA-88.
  • PackTags stabilisce una terminologia convenzionale unificata e strutture di dati standardizzate per facilitare la distribuzione e l’integrazione di programmi di automazione
  • PackML è un modello standardizzato degli stati della macchina che facilita il coordinamento tra più macchine diverse e semplifica lo sviluppo di sistemi di visualizzazione e raccolta dati

L’integrazione degli standard PackML e PackTags consente velocità più elevate. Gli standard Omac, inoltre, facilitano il monitoraggio delle prestazioni delle macchine.

L’accrescimento delle conoscenze in campo meccatronico, delle tecnologie e dei dispositivi per il motion control applicati in tutti gli ambiti (meccanica, elettronica, acquisizione dati, ecc.) hanno fatto registrare negli ultimi anni uno sviluppo significativo, confermando il motion control come uno dei comparti più interessanti del settore automazione industriale.