Profinet nell’impianto di produzione per le nuove Audi A4 e A5
Audi ha realizzato due nuove linee per la produzione di carrozzerie per le nuove vetture A4 e A5 presso gli impianti di Ingolstadt e Neckarsulm. In questi nuovi impianti la casa automobilistica tedesca ha adottato una soluzione di controllo innovativa che integra il controllore, la tecnologia di rete, i PC industriali ed un sistema di visualizzazione. In questo sistema la trasmissione dei dati è semplificata grazie all’utilizzo del protocollo Profinet.
La soluzione di controllo completa di Phoenix Contact
Con il controllo di nuova concezione, la casa automobilistica adotta una tecnologia completamente nuova – fornita completamente da Phoenix Contact. Grazie al’integrazione del bus di campo Interbus e del protocollo Profinet, è stato possibile realizzare un unico sistema di comunicazione, per la l’automazione dell’impianto e l’interfacciamento ai livelli superioni. Profinet è stato inoltre utilizzato per la trasmissione di oltre 30.000 segnali di I/O.
Il nucleo del sistema è costituito da oltre 350 controllori della serie ILC di Phoenix Contact. I controllori ILC 390 PN 2TX-IB combinano una funzione di controllo dalle prestazioni elevate con una funzione di comunicazione avanzata: oltre al master Interbus, questi controllori integrano l’interfaccia Profinet, realizzata tramite uno switch Ethernet a tre porte. Dispongono inoltre di una scheda di memoria Compact Flash rimovibile con file system, alla quale è possibile accedere via FTP (File Transfer Protocol). L’infrastruttura di rete Profinet è stata realizzata con oltre 400 switch Ethernet industriali modulari MMS della linea Factory Line di Phoenix Contact.
Diagnostica integrata
Per garantire una diagnostica completa, ogni funzione tecnologica programmata sul PLC correda i propri messaggi di errore con l’indicazione della data e dell’ora. Per i controllori Inline ILC 390 PN 2TX-IB, i messaggi sono memorizzati e gestiti su un server allarmi. Essendo generati direttamente dai controllori, tutti i messaggi sono totalmente affidabili e dotati della stessa formattazione: l’operatore quindi non perde tempo a consolidare i messaggi o a preparare elenchi di rapporti per i sistemi di visualizzazione e controllo. Informazioni dettagliate per l’identificazione rapida, la localizzazione e l’eliminazione dei guasti sono fornite dalla diagnostica di rete, sia per Interbus che per Profinet, disponibile sia a livello del software di programmazione PC Worx che del software di diagnostica Diag+.
Generazione automatica della visualizzazione
Molti professionisti e fornitori di pezzi sono stati coinvolti nella costruzione delle nuove linee di produzione per le carrozzerie. Per garantire l’omogeneità di tutte le interfacce utente installate – un aspetto importante da considerare in un progetto su vasta scala di questo tipo – è stata sviluppata una visualizzazione guidata. "Con la nuova procedura guidata, le immagini da visualizzare sono generate automaticamente dai modelli dei progetti PLC" afferma Glasel di Audi. "Infatti, il 90% delle immagini sono create dalla procedura guidata di visualizzazione". Le immagini generate sono disponibili per la visualizzazione su uno qualsiasi degli oltre 400 PC industriali di Phoenix Contact installati nello stabilimento. Il sistema di visualizzazione è collegato ai PLC mediante il protocollo OPC. Il vantaggio offerto dagli oggetti immagine standardizzati risiede nella riduzione dei tempi di progettazione e del tasso di errori: ogni oggetto di visualizzazione testato comunica direttamente con il componente ad esso associato sul PLC. Questo approccio orientato all’oggetto, unitamente alla generazione graduale di immagini di visualizzazione, riduce sensibilmente il tempo necessario per modificare il sistema.
Risparmio di tempo nella messa in funzione del sistema e nella ricerca e risoluzione dei guasti
"Dopo la generazione automatica delle immagini di visualizzazione, i sistemi sono immediatamente disponibili per il funzionamento manuale e possono essere monitorati attraverso la diagnostica integrata standardizzata” spiega Böhm di Audi. "In caso di guasto, è possibile passare direttamente dal sistema di visualizzazione alla fase corrente del programma in PC Worx". Ciò significa che l’operatore non deve più perdere tempo a cercare il guasto all’interno dell’applicazione: i percorsi a colori dell’immagine sul tool animato guidano l’operatore direttamente al componente guasto – con notevole risparmio di tempo nei sistemi complessi con numerosi dati identificativi dei componenti. Di conseguenza i tempi di inattività delle linee di produzione delle carrozzerie risultano notevolmente ridotti.
Tecnologia di sicurezza innovativa
La massima sicurezza del sistema è garantita dall’utilizzo dei componenti di sicurezza Phoenix Contact – complessivamente 13.000 relè di sicurezza PSR modulari. Grazie al design compatto di questi componenti, lo spazio riservato ai relè di sicurezza all’interno dei quadri di comando si è ridotto del 50% rispetto ai moduli convenzionali.
Un progetto di tecnologia di controllo su vasta scala
Sulle tre linee di produzione delle carrozzerie per auto, 350 controllori Inline (ILC 390 PN 2TX-IB) gestiscono oltre 300.000 punti I/O digitali attraverso le reti Profinet e Interbus. 2.000 robot sono coordinati mediante 1.000 controllori di saldatura, 5.000 blocchi valvole, 700 sistemi di azionamento e 200 controllori erogatori. La visualizzazione di impianto è realizzata, su oltre 400 PC industriali di Phoenix Contact, mediante il software Genesis32.
Conclusione
La tecnologia dei controllori ad alte prestazioni di Phoenix Contact e le opzioni di ottimizzazione della progettazione sono stati fattori altamente persuasivi per Audi e la decisione a favore di una soluzione Phoenix Contact completa è stata unanime. L’implementazione è stata lineare e gli operatori hanno adottato prontamente il nuovo concetto di rete.
