Automazione e supervisione di una linea di trasporto virtuale con PLC Siemens = Automation of a factory using Siemens PLCs

Automation of a factory using Modicon PLCs Negli ultimi anni, le industrie hanno subito una grande trasformazione grazie allo sviluppo di tecnologie digitali, come i sensori, sistemi di controllo avanzati e piattaforme di software o di robot dedicate. Questi dispositivi hanno reso i processi produttivi e di trasporto più efficienti, sicuri e flessibili adattabili velocemente alle varie esigenze del mercato. Infatti, l’Industria 4.0 ha segnato un passaggio fondamentale verso la digitalizzazione e l’automazione industriale, con l’obiettivo di migliorare la competitività delle aziende attraverso l’ottimizzazione delle risorse, la riduzione dei costi operativi e l’aumento della qualità del prodotto. L’introduzione di strumenti come i controllori logici programmabili (PLC), ossia dispositivi elettronici di programmazione e controllo, rappresentano un elemento fondamentale per la gestione e la supervisione delle linee di produzione e dei sistemi di trasporto interni alle aziende. La loro architettura, basata su un bus, il quale è in grado di collegare e gestire rapidamente e simultaneamente informazioni di input e di output, sia analogici che digitali, al fine di migliorare la comunicazione tra le varie piattaforme in modo automatico garantendo rapidità di riposta e diagnosi preventiva in caso di mal funzionamenti o anomalie. Lo scopo della presente attività di tesi è quello di sviluppare una linea di trasporto pacchi di tre dimensioni diverse, all’interno in un’area industriale simulata tenendo in considerazione lo spazio disponibile e la praticità di utilizzo. Tale linea di trasporto è stata opportunamente disegnata e progettata attraverso l’uso di un software chiamato Factory I/O, un software di simulazione in ambiente tridimensionale che permette di creare e controllare scenari realistici e di verificarne rapidamente il funzionamento. In questa parte, sono stati opportunamente inseriti sensori, robot e macchinari al fine di garantire un flusso di lavoro corretto e continuo. Successivamente si è passati alla stesura di un codice in TiaPortal, sia in linguaggio Ladder che a blocchi, in grado di gestire l’uscita randomica dei pacchi e di comunicare prontamente con un PLC fisico presente in laboratorio, adibito alla trasmissione dei segnali tra i software così da regolare e gestire il processo. È stata inoltre implementata, sempre attraverso quest’ultimo software, un’interfaccia HMI, cioè un dispositivo di comunicazioni uomo-macchina, che permette all’operatore di monitorare l’andamento ed il funzionamento del sistema attraverso un display. Tale dispositivo verrà progettato anche in modo tale da permettere all’operatore di fermare o controllare in maniera manuale il processo. Questa funzionalità risulta cruciale non solo per motivi di sicurezza, come nel caso di emergenze o malfunzionamenti, ma anche per attività di manutenzione. Sebbene tale attività sia stata sviluppata interamente in un ambente simulato al computer, il progetto può essere introdotto o utilizzato per molteplici impianti reali, grazie alla versatilità e la flessibilità del codice di TiaPortal, unita alla capacità dei PLC di gestire simultaneamente un elevato numero di segnali. In prospettiva, l’integrazione con sistemi di visione artificiale, robot collaborativi e piattaforme di raccolta dati potrebbe ulteriormente ampliare il lavoro svolto rendendolo ancora più efficiente.