Studio, messa in funzione ed espansione di una linea automatica gestita da PLC = Study, commissioning and expansion of an automatic line managed by PLC

Il presente lavoro di tesi è volto a comprendere in modo più efficace, rispetto ai consueti corsi di studio affrontati durante il mio percorso universitario, il funzionamento e la progettazione di una linea automatica. Ha quindi, entro certi limiti, una finalità più pratica ed è orientata ad avvicinarsi a situazioni con cui ci si potrebbe trovare a che fare in un’azienda. Per fare questo si è pensato di analizzare a fondo un pannello dimostrativo realizzato dall’azienda giapponese SMC, specializzata in pneumatica e soluzioni per processi di automazione, in collaborazione con RTI e AutomationPlus, e successivamente di espandere questa sorta di linea automatica con un secondo pannello collegato al primo e avente anch’esso una finalità puramente didattica. Il primo capitolo sarà diviso in due parti: la prima utile a descrivere il PLC, l’elemento fondamentale in grado gestire e controllare un grande numero di sistemi automatici utilizzabile in moltissimi settori dell’industria, la seconda volta a descrivere quelli che sono i principali protocolli di comunicazione industriale, con una particolare attenzione all’EtherNet/IP utilizzato in questo lavoro di tesi. Il secondo capitolo riguarda lo studio e la messa in funzione del pannello dimostrativo presente nel laboratorio di pneumatica del Politecnico di Torino, i cui elementi principali sono: un PLC Panasonic, un pannello di interfaccia operatore HMI Weintek, un sistema decentralizzato Smc gateway 2 della serie EX500, costituito dall’unità gateway, due unità di ingressi e due manifold di elettrovalvole, un drive di pinza elettrica JXC91 sempre di Smc e tre attuatori pneumatici. La prima fase è stata la verifica di ogni componente al fine di trovare eventuali guasti. Successivamente, dopo aver preso familiarità con il software di programmazione FPWIN Pro del PLC Panasonic, che comanda l’intero banco didattico, e con il software EasyBuilder Pro del pannello HMI Weintek, si sono studiati i collegamenti degli elementi presenti in modo da aver chiare tutte le interazioni del sistema, eseguire una corretta configurazione e realizzare un efficace programma di controllo degli azionamenti e monitoraggio dello stato degli input e di eventuali errori. Il terzo e ultimo capitolo riguarda l’ultima fase del lavoro di tesi; una volta terminata la programmazione e verificato l’effettivo funzionamento del pannello SMC si è deciso di realizzare da zero un nuovo pannello di espansione. Dopo una prima fase concettuale in cui si è pensato al layout della nuova espansione, si è effettuata un’analisi di mercato al fine di trovare e acquistare al miglior prezzo i prodotti più adatti allo scopo, che sono risultati essere: un PLC e un pannello di interfaccia operatore HMI dell’azienda Rockwell Automation, due attuatori pneumatici Pneumax, un sistema IO-Link dell’azienda Turck Banner con due sensori capacitivi, un mini-nastro trasportatore GBS e un alimentatore 24 V Phoenix. Una volta avuti a disposizione tutti i componenti si è assemblato il pannello, sono stati fatti tutti i collegamenti, sono stati scritti i programmi per il nuovo PLC e il nuovo pannello di interfaccia e si è verificato l’effettivo funzionamento del sistema completo.