Cap. 2

Corso di
Automazione Industriale 1
Capitolo 2
Aspetti tecnologici
Simona Sacone - DIST
Evoluzione tecnologica
NC machine
→ Numerical Control machine
PLC
→ Programmable Logic Controller
CC machine
o Machine Center
→ Computer Controlled machine
Celle manifatturiere
(manufacturing cells)
MHS
→ Material Handling System
Isole di lavorazione
AMS
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→ Automated Manufacturing System
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Numerical Control machine
Una NC machine è una risorsa di lavorazione in grado di eseguire operazioni
diverse su componenti differenti per dimensione, struttura e materiale.
La macchina è controllata da un programma (part program) residente in un
controllore basato su microprocessori. Il part program imposta le operazioni che la
macchina deve svolgere. Tale programma può lavorare in modo completamente
automatico oppure essere controllato da un operatore.
I componenti di una NC machine sono:
Î machine tool
Î controller unit (tipicamente a codifica binaria)
Î part program
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Programmable Logic Controller
Il PLC è l’evoluzione del controllore della NC machine. Un PLC è una
macchina sequenziale programmabile tramite un opportuno linguaggio. Secondo
lo standard 1131 del Comitato Elettrotecnico Internazionale, un PLC è:
un sistema elettronico a funzionamento digitale, destinato all’uso
in ambito industriale, che utilizza una memoria programmabile per
l’archiviazione interna di istruzioni orientate all’utilizzatore per
l’implementazione di funzioni specifiche, come quelle logiche, di
sequenziamento, di temporizzazione, di conteggio e di calcolo
aritmetico, e per controllare, mediante ingressi ed uscite sia
digitali che analogici, vari tipi di macchine e processi.
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Computer Controlled machine
Alcune delle problematiche relative all’utilizzo di una Computer
Controlled Machine sono:
¾ riconoscimento del pezzo (utilizzo di codici a barre);
¾ riconoscimento dell’operazione;
¾ sincronizzazione tra movimentazione esterna dei pezzi e le
operazioni (utilizzo di un secondo PLC);
¾ controllo automatico di qualità.
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Manufacturing cells
Una cella manifatturiera è una unità concettuale derivante dall’unione di
più CCM. Le CCM che costituiscono una cella manifatturiera possono
avere utensili in comune, sono controllate da una unità di controllo
comune (cell controller) e utilizzano un sistema di movimentazione
interna dei semilavorati.
Il cell controller deve governare l’interazione logica tra le CCM della
cella, ossia deve sequenziare le lavorazioni (job) nella cella.
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Material Handling System
Il material handling system (MHS) di un impianto produttivo è
definito come l’insieme degli strumenti di movimentazione delle parti
all’interno del sistema stesso.
Alcuni aspetti fondamentali per un efficace utilizzo del MHS sono:
• “best material handling is no material handling”;
• minimizzazione dei percorsi;
• efficace pianificazione/ripianificazione del MHS.
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Material Handling System
Le tipologie fondamentali di strumenti componenti il MHS sono:
¾ nastri trasportatori (conveyors)
¾ robot
¾ veicoli a guida automatica (Automated Guided Vehicles -AGV’s)
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Isola di lavorazione
Un’isola di lavorazione è affine ad una cella di lavorazione essendo una
unione di più CCM. Tipicamente, però, un’isola di lavorazione è una
organizzazione di CCM realizzata ad hoc per uno specifico impianto di
produzione.
Automated Manufacturing System
Un AMS è un impianto di produzione costituito dall’interconnessione
di unità produttive, di sistemi di trasporto dei semilavorati (material
handling system), nonché di tutte le unità di controllo delle CCM, delle
celle, e del material handling system.
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Livelli di automazione
¾ programmazione dei PLC
¾ programmazione delle macchine CCM
¾ programmazione del controllore di cella
¾ programmazione del material-handling-system
N.B. Tutto l’impianto è “coordinato” da uno o più
computer centrali di supervisione.
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Tecnologie informatiche per l’automazione
Le competenze informatiche per la progettazione e la gestione
di un AMS sono:
¾ logiche di processo
¾ competenze riguardanti LAN
¾ competenze riguardanti DB
¾ competenze riguardanti sistemi informativi
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Alcune sigle
FMS → Flexible Manufacturing Systems
AMS → Automated Manufacturing Systems
CIMS → Computer Integrated Manufacturing Systems
(CIM → Computer Integrated Manufacturing)
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