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A lezione di pneumatica: il rilevamento continuo della posizione

pneumaticaL'impiego delle reti industriali per rendere i sensori e gli attuatori più intelligenti, è ormai prassi consolidata in tutti i moderni ambienti di fabbrica. A sua volta, l'impiego del rilevamento continuo della posizione è un metodo per controllare in maniera intelligente le movimentazioni nei sistemi pneumatici.

I sensori con rilevamento continuo della posizione sono sensori più sofisticati che grazie ad un flusso di dati bidirezionale, aiutano a portare intelligenza al controllo pneumatico del movimento e forniscono i dati necessari all’implementazione di un vero ambiente Industria 4.0.

Grazie alla tecnologia contactless per il rilevamento continuo della posizione del pistone di un cilindro, si ottiene un rilevamento rapido, preciso e ad alta risoluzione. E questo senza l’impiego di encoder di posizione separati o di meccanica aggiuntiva, così da minimizzare i costi di implementazione.

I dati rilevati dal sensore consentono di monitorare e quando si utilizzano i flussi di informazioni in entrambe le direzioni, anche di controllare i cilindri pneumatici. In questo modo i dati di posizione sono disponibili per rilevare rapidamente qualsiasi problema che possa causare fermi macchina o perdita di produttività.

Montaggio semplice
Montaggo sempliceNel caso di cilindri, guide lineari e pinze con cava a T o scanalature a C i più recenti sensori di rilevamento continuo della posizione, tra cui la serie P8S CPS di Parker, possono essere montati senza bisogno di accessori aggiuntivi. Il montaggio su altri tipi di cilindri come quelli con corpo rotondo, a tirante e cilindri profilati (compresi i cilindri con scanalatura a coda di rondine), necessità di un semplice adattatore.

Montando il sensore esternamente sul corpo del cilindro si evita l’impiego di complicati dispositivi di installazione e di forare lo stelo del pistone. Questa possibilità facilita la manutenzione o la sostituzione rapida e semplice del sensore.

Vantaggi applicativi
Tra i principali vantaggi dei sensori di rilevamento continuo della posizione vi è la capacità di monitorare la qualità ed ottimizzare il controllo del processo, specialmente in applicazioni di tensionamento come quelle della lavorazione della carta o del film, dove qualità, ripetibilità e velocità sono fondamentali per operazioni redditizie. 

vantaggi applicativiIn queste applicazioni, la lettura remota dei dati dai sensori di posizione permette di rilevare le informazioni rapidamente e di agire per correggere le deviazioni di processo, per una maggior efficienza e per supportare le strategie di manutenzione predittiva.

Ne traggono beneficio anche molti altri tipi di applicazioni, tra cui la movimentazione dei materiali, l'imballaggio dei beni di consumo, l'assemblaggio di piccoli componenti, la costruzione di macchine e anche attività nel settore delle energie rinnovabili, come il controllo della posizione dei pannelli solari mentre inseguono il sole.

Grazie alla loro resistenza agli urti, vibrazioni, umidità, agenti chimici e infiltrazioni d'acqua i sensori di rilevamento continuo della posizione possono essere utilizzati in ambienti difficili garantendo affidabilità per lunghi periodi di tempo.

Flusso bidirezionale dei dati
Il monitoraggio dei dati del sensore tramite i tradizionali segnali discreti o analogici è di tipo unidirezionale e permette per esempio, di monitorare in remoto i processi automatizzati. Tuttavia, al fine di implementare le strategie dell’Industria 4.0 sono necessarie comunicazioni bidirezionali, ovvero che prevedono la connessione ad una rete come Profinet o IO-Link. Per quanto riguarda l'implementazione del sensore di rilevamento continuo della posizione in ambito pneumatico, lo stesso non comprende solo il monitoraggio ma include anche la configurazione automatica all'avvio e/o durante la sostituzione per operazioni di manutenzione.  

In molti casi, la notifica precoce di anomalie da parte dei sensori consente agli operatori del sistema di indagare, considerare, pianificare e programmare la manutenzione correttiva richiesta quando la produzione è bassa o può essere interrotta. Ciò potrebbe avvenire durante la notte o durante una fermata programmata per la manutenzione dell’impianto.

La comunicazione IO-Link

io link parkerUn'altra componente fondamentale per il successo delle strategie di produzione dell’Industria 4.0 è la scelta del protocollo giusto per collegare i sensori ai controllori e agli attuatori. In questo caso IO-Link offre la soluzione ideale per la comunicazione bidirezionale, ovvero per la ricezione dei dati e per lo scarico dei parametri al dispositivo/attuatore. Di conseguenza, i processi possono essere regolati a distanza.

I vantaggi di IO-Link includono il rilevamento automatico e la parametrizzazione del dispositivo IO-Link, il monitoraggio e la diagnostica del dispositivo, modifiche immediate e riduzione dei costi dei pezzi di ricambio.

In definitiva, la chiave per incrementare le potenzialità dei sensori intelligenti consiste nel rendere le informazioni diagnostiche di facile accesso. IO-Link consente lo scambio ciclico dei dati in modo che i programmatori possano facilmente inviare le informazioni direttamente dove è necessario, sia su uno schermo HMI, ad un indicatore luminoso oppure ad una richiesta di manutenzione. Con questo sistema è possibile modificare o calibrare a distanza i parametri del sensore o dell'attuatore, anche quando la linea di produzione è ancora in funzione, evitando spegnimenti, arresti e costi inutili.

Maggiori informazioni

I dispositivi per il rilevamento continuo della posizione contribuiscono in modo significativo alla creazione di fabbriche intelligenti ed efficienti. Per maggiori informazioni, scarica il nostro catalogo e scopri come programmare al meglio le attività di manutenzione e ridurre i tempi di mancata produzione.

frank roussillon

 

Con il contributo di Franck Roussillon, Product Manager Attuatori, Pneumatic Division Europe, Parker Hannifin Corporation

 

 

 

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