Applicazione
Il progetto per questo forno industriale è stato portato avanti a Massa, in Italia. È stato lungo ed impegnativo ma estremamente gratificante. Il bisogno principale di chi usa un forno industriale è sia quello di riuscire a cucinare una grande quantità di cibo in blocchi che poterlo utilizzare anche per quantità minori di cibo. Per arrivare a questo obiettivo, il forno industriale deve essere in grado di controllare diverse temperature simultaneamente, tramite diversi controllori ed interruttori.
Obiettivi del progetto
Uno degli aspetti più interessanti di questo progetto è la vasta gamma di requisiti che è stato necessario soddisfare perché fosse efficiente.
Il primo obiettivo era quello di aggiornare l’hardware già esistente dei forni. La miglioria principale nell’hardware è stata la sostituzione dei controlli di temperatura presenti nei forni; per ogni forno di diversa misura, un diverso numero di controlli di temperatura necessitava di venire sostituito.
Il secondo obiettivo del progetto era quello di aggiornare anche il software utilizzato dal cliente, per avere maggiore funzionalità e flessibilità; ad esempio in questo rientrava la possibilità da parte dell’utente di salvare una ricetta. Per fare questo, era necessario poter salvare un determinato tipo di istruzioni e impostazioni, così che l’utente potesse riutilizzare le ricette a seconda delle necessità senza doverle ricreare ex-novo.
Il principale obiettivo a livello commerciale era quello di aumentare il prodotto finito grazie al nuovo forno, riuscendo quindi a massimizzare le vendite.
Sfide
La sfida principale del progetto è quella di riuscire ad ottenere gli obiettivi sopracitati rispettando le regolazioni industriali. In ogni caso specifico, le regolazioni sono definite dal cliente a seconda delle proprie particolari necessità.
Horner sa quanto è importante essere flessibili e soddisfare i clienti, e le regolazioni legate alla temperatura ne sono l’esempio perfetto. Horner è flessibile, grazie alla vasta gamma di funzionalità di ogni controllore.
Nel caso dell’OCS, si può controllare la temperatura in svariati punti della macchina. I tecnici possono creare un file .csv di stoccaggio dati, che può essere letto dal consumatore per vedere la temperatura dei forni durante il processo di cottura, al fine di certificare non solo la capacità ma soprattutto la qualità della produzione, che non deve, nel caso della temperatura, mostrare variazioni e restare all’interno di un range prefissato. I protocolli di comunicazione, come ad es. il Modbus TCP permettono al cliente di salvare, in tempo reale, i dati nel loro database interno. L’opzione WebMI facilita il controllo dei forni permettendo ai responsabili di produzione e di qualità, dal loro PC in ufficio, tramite un semplice web browser, di comunicare con il nostro “OCS” , Operator Control Station, per controllare che le operazioni stiano procedendo nella maniera corretta, permettendo anche di modificare quanto avviene in produzione qualora si verificassero errori o problemi.
I dettagli tecnici della realizzazione
Grazie al datalogging, alle ricette in formato.csv, a Modbus TCP e WebMI, il forno è conforme all’industria 4.0.
La comunicazione Scada via Ethernet con protocolli Modbus TCP è un requisito per numerosi clienti. Modbus RTU è utilizzato per controllare gli I/O e la frequenza drive. Questo è importante perché Scada p un sistema manager che da la possibilità di controllare gli impianti da remoto, tramite Intranet. Il protocollo Modbus TCP è uno dei protocolli di comunicazione disponibili nei pacchetti scada. In questo caso Modbus RTU è utilizzato per controllare gli I/O remoti del forno e la frequenza.
Una vasta gamma di controllori Horner sono stati utilizzati in questo progetto, come XL6, EXL6e, XL7e, EXL10e e SmartMods.
Il valore di Horner in questa applicazione pratica
La ragione principale dietro a questa ampia gamma di controllori è legata alle varie misure degli schermi, compatibili con diversi tipi di forni. Anche la vasta disponibilità di I/O ha inciso sulla scelta dei diversi controllori. Ad esempio, gli XL7e ha due porte Ethernet come anche l’EXL10e. Questo significa che i controllori hanno disponibili: http (Envision RV), FTP (Envision FX) e WebMI.
Un’altra caratteristica utile dei vari controllori sono le possibilità di comunicazione. Ad esempio sia EXL6e che XL7e che EXL10e hanno porte RS-232 & RS-485; RS-232/RS-485 e protocolli PLC/drive. Hanno anche porte USB e RTU/Modbus/Master/Slave/Serial ASCII In/Out.
Per completare questo progetto è stato utilizzato il linguaggio di programmazione Cscape advaced ladder. L’altro software Horner utilizzato durante questo progetto è WebMI.