Il pacchetto completo e scalabile di CNC, insieme all’architettura aperta di TwinCAT3, offre agli utenti la possibilità di usare C/C++ o Matlab/Simulink, oltre all’IEC 61131-3, come linguaggi di programmazione per applicazioni in tempo reale.
La soluzione CNC basata su PC ed EtherCAT di Beckhoff integra tutte le funzioni in un'unica piattaforma hardware e software. Questo potente sistema è caratterizzato da elevata performance, apertura e flessibilità. Il software universale di automazione TwinCAT, i PC industriali, i pannelli di controllo, i componenti I/O, i sistemi di azionamento e il veloce sistema di EtherCAT si combinano tra loro al meglio per offrire una soluzione completa e ottimale per lavorazioni CNC. La piattaforma CNC Beckhoff risulta infatti adatta per ogni applicazione e grado di complessità: dai compatti centri di lavoro dentali alle macchine di lavorazione del legno, fino alle complesse macchine da taglio, formatura e saldatura. La soluzione CNC di Beckhoff soddisfa pertanto i requisiti di macchine modulari e multifunzionali. Nello specifico, l’architettura aperta di TwinCAT 3 consente agli utenti di integrare il proprio know-how nelle soluzioni esistenti. Il software infatti funziona su CPU altamente performanti, come i PC Embedded Beckhoff della serie CX2000. Oltre ai servoazionamenti ad alte prestazioni della serie AX5000, sono disponibili servoterminali con tecnologia One Cable, come l’EL7201-0010. Il software di automazione TwinCAT è integrato e rappresenta uno strumento universale così da semplificare e perfezionare notevolmente la gestione. Grazie ad un hardware ad alte prestazioni come PC Embedded della serie CX2000, ogni funzione può essere eseguita in una singola piattaforma: PLC, Motion Control, CNC, safety, measurement technology, ma anche condition monitoring, energy management e simulation. L’architettura aperta di TwinCAT 3 consente agli utenti di utilizzare, oltre all’IEC 61131-3, C/C++ o Matlab/Simulink come linguaggi di programmazione per applicazioni in tempo reale. Pertanto può essere selezionato il linguaggio che meglio si presta alle singole esigenze. I moduli scritti nei differenti linguaggi interagiscono in tempo reale tramite l’interfaccia TcCOM. Microsoft Visual Studio offre la piattaforma per la configurazione, programmazione e diagnosi di moduli TwinCAT. Con il concetto modulare di runtime, TwinCAT 3 rende le funzionalità CNC ulteriormente aperte e flessibili. “Modular runtime” significa che differenti moduli possono interagire in real-time; tale interazione si realizza attraverso lo scambio di dati ciclici, tramite mappature, e aciclici. Tra i 2 moduli di runtime inoltre, input e output variabili sono collegati con gli altri e ciclicamente scambiati in accordo con le loro funzioni. Come in TwinCAT 2, la comunicazione aciclica, in particolare la parametrizzazione e la configurazione, è implementata dal protocollo Automation Device Specification (ADS); a differenza, invece il TwinCAT 3 possiede la capacità di richiamare i metodi da un modulo direttamente in un altro tramite un percorso definito. Naturalmente, questa comunicazione diretta basata sugli eventi può funzionare solo in modo efficace nel caso in cui le regole siano definite in uno standard corrispondente, ossia nel Component Object Model (TcCOM) di TwinCAT, che Beckhoff ha sviluppato. In questo modo, gli utenti possono così implementare o sostituire specifici componenti del CNC con segmenti di codice propri, disponendo allo stesso tempo di molte possibilità per realizzare e tutelare il proprio know-how. Con TwinCAT NCI e CNC, Beckhoff mette a disposizione una vasta gamma di utili funzioni. Per integrare i segmenti di codice specifico dell'operatore, gli utenti possono sostituire le sottofunzioni con i propri algoritmi a interfacce definite. Tali sottofunzioni devono però necessariamente seguire le regole del TcCom per così implementare specifiche interfacce. Il codice stesso è solitamente scritto in C/C++. In linea di principio, gli algoritmi possono anche essere creati in Matlab / Simulink. Il debug in Microsoft Visual Studio semplifica l’implementazione e il testing. I programmatori dispongono quindi un ambiente di sviluppo versatile con diversi linguaggi e uno strumento di debug user-friendly. TwinCAT 3 fornisce dunque con Visual Studio uno strumento avanzato di ingegneria per lo sviluppo e la verifica di algoritmi in modo rapido e conveniente. Il concetto di runtime versatile permette di aggiungere moduli personalizzati in modo sicuro e flessibile in base alle regole TcCOM.
Embedded PC: multi-core su guida DIN
La possibilità di utilizzare tutti i core disponibili per il CNC, consente un utilizzo ottimale dei processori con conseguenti risparmi in economici, dato che tutte le funzioni possono essere eseguite su un singolo dispositivo. La tecnologia degli azionamenti, anch’essa scalabile, completa il pacchetto CNC. Con i processori multi-core, le interfacce PC e i moduli I/O, la serie CX2000 porta un alto grado di flessibilità e prestazioni per guida DIN. Dotati di un robusto alloggiamento in metallo, i PC Embedded, espandibili e modulari, sono caratterizzati da tre moduli CPU con vari processori: Intel Celeron 1.4 GHz single-core (CX2020), Intel Core i7 1,5 GHz dual-core (CX2030) e In-tel Core i7 2,1 GHz quad-core (CX2040). Molteplici sono inoltre gli azionamenti che possono essere combinati con la soluzione di TwinCAT CNC, ad esempio il servoternminale EL7201-0010 che integra un servoazionamento in un alloggiamento terminale standard e supporta la tecnologia a cavo singolo (OCT) della serie di motori AM8100. Nella soluzione OCT i sistemi di alimentazione e feedback sono combinati in un unico cavo motore standard. Oltre alla completa integrazione dell’EL7201-0010 nel sistema di controllo, la One Cable Technology riduce al minimo il lavoro di cablaggio e i relativi costi di messa in funzione. Tutti i motori della serie AM8000 forniscono infatti una retroazione basata su encoder assoluto e un’etichetta elettronica, leggibile in modo automatico dall’EL7201-0010. Queste caratteristiche consentono all’utente di ridurre notevolmente il tempo di ingegnerizzazione, da un lato grazie alla retroazione di tipo assoluto, che consente di eliminare la necessità di un azzeramento dell’asse e, dall’altro, grazie alla possibilità di collegamento plug & play. Il nuovo servoterminale EL7201-0010, insieme ai servomotori della serie AM8100, offre la possibilità di mettere in servizio gli assi in modo semplice e rapido, con particolare riguardo alla riduzione dei costi in termini di progetto, processo, nonché di manutenzione, garantendo comunque prestazioni ai massimi livelli.
