Metal Work – EB 80 è pronta per lo smart manufacturing

Ideale per l’utilizzo in ambito Industry 4.0, questo componente è equipaggiato con un sistema di monitoraggio avanzato e di memoria per raccogliere grandi quantità di dati diagnostici e di funzionamento

Metal Work Spa, azienda italiana protagonista da più di 50 anni del mondo della pneumatica, ha sviluppato il sistema EB 80 che include elettrovalvole, controllabili mediante comando multipolare o bus di campo, nonché moduli per la gestione di segnali digitali oppure analogici, di ingresso o di uscita. Dal punto di vista pneumatico, EB 80 può montare elettrovalvole di varie funzioni (2/2 NC, 3/2 NC ed NO, 5/2 monostabili e bistabili, 5/3) con comandi elettrici e manuali, connessioni in ingresso con raccordi sino a ø 12 mm e in mandata da ø 4 mm a ø 8 mm, ma prossimamente anche ø 10 mm. La portata arriva a 800 Nl/min per la versione per tubo ø 8 e 1.200 Nl/min per la versione high-flow che supporta tubi da ø 10. Dal punto di vista elettrico, sono disponibili tutti i moduli per il controllo mediante i principali bus di campo presenti sul mercato. A breve è in previsione il rilascio anche del modulo per l’utilizzo dell’isola come nodo IO-Link. Il numero massimo di comandi per valvole è di 38 con connessione elettrica multipolare e 128 con connessione bus di campo. I moduli per segnali, controllati in bus di campo, possono gestire sino a un massimo di 336 segnali (128 DI, 128 DO, 40 AI, 40AO). La gamma verrà ampliata con i moduli a morsettiera per input ed output digitali e con i moduli per la lettura di termocoppie e termo-resistenze.

Manutenzione e diagnostica

Durante la fase di sviluppo del prodotto i maggiori sforzi sono stati dedicati alla riduzione dei rischi di guasto, mediante analisi FMEA, l’utilizzo dei più avanzati strumenti di simulazione e una sequenza innumerevole di test condotti in laboratorio e sul campo. Per citare solo un esempio, EB 80 nasce per essere alimentata elettricamente con un ampio range di tensione, che va da 10,8 a 31,2 VDC: tutto ciò per evitare che problemi di sovratensione o di tensione bassa, situazioni che si presentano abitualmente in ambito industriale, possano inficiare il comportamento del sistema. Consapevoli delle conseguenze dovute a eventuali fermi per manutenzione, i tecnici di Metal Work hanno deciso di integrare alcune potenti funzioni diagnostiche per facilitare l’individuazione del guasto e la sostituzione della parte danneggiata. «Abbiamo quindi sviluppato in EB 80 un sistema di diagnostica che mantiene monitorata in continuazione l’isola e segnala il guasto in diversi modi – ha spiegato Corrado Tamiozzo Product Manager Metal Work Spa – Per tutte le versioni, siano esse con sistema di comando multipolare o in bus di campo, c’è un LED generale di errore in corrispondenza del modulo di connessione elettrica in aggiunta ad un led di segnalazione per ogni singola valvola. Il sistema a led segnala le condizioni di elettropilota in corto circuito, elettropilota interrotto o mancante, sovratensione, tensione insufficiente, trasmissione del segnale elettrico interrotto. La presenza del guasto viene trasmessa al sistema di controllo dell’isola e segnala anche, nel caso di connessione fieldbus, il tipo di guasto». Ogni base è dotata di una memoria dedicata in grado di raccogliere i dati diagnostici e di funzionamento (tipologia di eventuale guasto, numero di cicli effettuati, durata del tempo di attivazione) di ciascuna valvola, per un periodo di tempo che raggiunge i 50 anni di lavoro. Per facilitare l’intervento degli addetti è stata particolarmente curata l’interfaccia utente: tutte le informazioni da vedere e gli oggetti su cui operare sono su un solo lato dell’isola: led, schema pneumatica, codice, comandi manuali, targhetta personalizzabile dal cliente, viti di fissaggio. Ogni parte difettosa può essere sostituita senza dover disassemblare l’isola, utilizzando un unico cacciavite a croce: quindi non solo per le valvole, ma anche per il modulo bus di campo e quelli per input e output. Pertanto EB 80 offre un’ottima “modularità orizzontale”, cioè possibilità di aggiungere o togliere basi per valvole e moduli di segnale, ma anche una innovativa “modularità verticale”, cioè la possibilità di togliere verticalmente degli elementi senza disassemblare l’isola.

Smart Component

Le funzioni diagnostiche di EB 80, unite alla capacità di memorizzazione grandi quantità di dati e alla possibilità di interfaccia con svariati bus di campo, fanno di questa soluzione un componente ottimale per l’utilizzo in ambito Industry 4.0. «A questo proposito presentiamo alcune tipiche applicazioni realizzabili grazie alle caratteristiche funzionali di EB 80 – ha raccontato il Product Manager –. La prima è relativa alla raccolta dati di auto-diagnosi, ovvero al comportamento degli elettropiloti montati nelle valvole stesse. Il processore di EB 80 raccoglie i dati, li storicizza nella memoria interna e li trasmette, tramite fieldbus, al controllore esterno; tali dati potranno poi essere elaborati sul campo oppure inviati ad opportuni sistemi di storage, presenti in azienda oppure archiviati in remoto in un cloud server. Tale funzione permette ad esempio di monitorare in sistema in locale oppure da un centro di manutenzione aziendale presente in un altro luogo fisico oppure ancora, su richiesta dell’utilizzatore, in teleassistenza direttamente da Metal Work». La seconda funzione Smart è il controllo dei tempi di risposta di un cilindro. «Non dimentichiamo infatti che uno degli utilizzi tipici delle valvole dell’isola è l’azionamento dei cilindri pneumatici; gli stessi montano normalmente dei sensori di finecorsa che leggono la posizione del pistone. I segnali digitali inviati dai sensori vengono letti dai moduli di input di EB 80, chiudendo un anello di comando del cilindro stesso: l’isola comanda il movimento del cilindro e legge il segnale legato al movimento stesso. Tutto ciò in locale, senza dover passare dal PLC – ha precisato Tamiozzo –. In tal modo l’isola è in grado di valutare nel tempo eventuali ritardi di azionamento del cilindro dovuti ad esempio a guasti, interruzione dei tubi, grippaggi o altro. Il tempo di azionamento di riferimento e la relativa tolleranza di accettabilità sono impostabili; in caso di variazioni, viene generato un messaggio di errore che può essere gestito in locale o da remoto». La terza applicazione realizzabile è il controllo della velocità del cilindro. Con EB 80 è possibile comandare il moto del cilindro nei due sensi e leggere i segnali generati dai due finecorsa: «in tal modo è in grado di rilevare e monitorare la velocità media del cilindro ed il numero di corse effettuate. L’isola è quindi in grado storicizzare la distanza percorsa e di monitorare le variazioni di velocità dovute ad esempio a modifiche di regolazione, aumento degli attriti, cambiamento dei carichi applicati – ha concluso il manager di Metal Work –. La riduzione inaspettata della velocità può causare un calo di produttività mentre un aumento repentino può causare la rottura degli attuatori o di organi meccanici della macchina. Anche in questo caso è possibile inserire un valore di riferimento per la velocità e una relativa tolleranza di accettazione. In caso di modifiche inaspettate viene generato un messaggio di errore che l’utilizzatore può gestire. Sottolineiamo ancora una volta che si tratta di una verifica locale, in tempo reale e direttamente sul campo, senza la necessità di sviluppare ulteriori applicazioni sul sistema di controllo. Tutto ciò fa di EB 80 uno Smart Component molto potente e flessibile, senza la necessità di moduli aggiuntivi rispetto alla versione standard».

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