Ave Technologies semplifica la sincronizzazione con iC7-Automation

Ave Technologies, un produttore italiano di apparecchiature originali (OEM) specializzato in macchinari personalizzati per l'imbottigliamento, ha completato l'implementazione di un'architettura di sincronizzazione elettronica per ottimizzare i propri asset di produzione nel settore alimentare e delle bevande. Sviluppato dai team specializzati dell'azienda in automazione e ingegneria del software, questo aggiornamento strutturale risolve le limitazioni meccaniche all'interno delle linee di confezionamento dei fluidi multistadio. L'obiettivo primario di questa iniziativa di automazione è sostituire i vecchi gruppi meccanico-pneumatici con un sistema flessibile di azionamento a frequenza variabile, eliminando i lunghi ritardi di cambio formato e aumentando al contempo l'affidabilità operativa.




Frammentazione meccanica e inefficienze nei cambi formato delle bottiglie
Il progetto di ingegneria personalizzata prende di mira la configurazione meccanica di una linea specializzata per l'imbottigliamento dell'aceto situata a Spinea, in Italia. Questa linea di lavorazione automatizzata comprende diverse sezioni rotanti interconnesse, tra cui una giostra primaria di soffiatura delle bottiglie per la pulizia dei residui, una giostra centralizzata di riempimento del liquido e doppie torrette di tappatura progettate per gestire alternativamente chiusure in plastica e in alluminio. Nel suo stato hardware iniziale, il sistema di confezionamento si affidava a un complesso collegamento meccanico-pneumatico dotato di un treno di ingranaggi fisico e di un gruppo frizione che doveva essere innestato e regolato manualmente durante ogni cambio formato di bottiglia.

Questo layout fisico legacy introduceve diversi colli di bottiglia operativi cronici. L'installazione meccanica e la regolazione dei vari componenti strutturali attraverso le giostre rotanti richiedevano diversi giorni di lavoro manuale continuo da parte dell'operatore. Inoltre, poiché gli operatori sul campo cercavano di gestire il sistema con la frizione innestata anche dopo gli arresti totali dei macchinari, la configurazione richiedeva il costante riallineamento di molteplici dispositivi di controllo paralleli, aggiungendo una significativa complessità di processo. Operando a una produttività di base de 12.000 bottiglie all'ora, il collegamento meccanico rigido si avvicinava al suo limite strutturale, non riuscendo a fornire i margini di sicurezza operativa e l'affidabilità del sistema necessari per supportare elevate richieste di produzione.




Azionamenti a frequenza variabile e cinematica di precisione
Per risolvere i vincoli dei cambi formato meccanici manuali senza introdurre i costi e le complessità di cablaggio dei servomotori brushless specializzati, il team di ingegneri ha implementato una rete centralizzata di azionamenti a frequenza variabile. L'architettura aggiornata utilizza la piattaforma di azionamento Danfoss iC7-Automation dotata di applicazioni software integrate per il controllo del movimento. Questo approccio tecnico stabilisce una precisa sincronizzazione elettronica direttamente attraverso motori asincroni standard a corrente alternata accoppiati a un feedback da encoder ad alta risoluzione, aggirando il requisito di hardware servo dedicato.

L'integrazione della piattaforma incentrata sull'azionamento modifica la distribuzione del carico di controllo all'interno della rete dello stabilimento. Eseguendo i loop di sincronizzazione ad alta velocità direttamente all'interno del software di gestione delle applicazioni interno degli azionamenti a frequenza variabile, il controllore a logica programmabile (PLC) primario del macchinario viene completamente sollevato dal tracciamento del movimento in tempo reale. Questa configurazione riduce al minimo le modifiche a livello software richieste rispetto ai progetti di macchinari standard e fornisce una compatibilità nativa con i controllori a logica programmabile Siemens e con diverse configurazioni di encoder.

Durante i test operativi, questo controllo cinematico decentralizzato ha raggiunto una soglia di tolleranza di sincronizzazione compresa tra 0,3 e 0,4 millimetri, superando i parametri target iniziali di un ordine di grandezza. Questa precisione garantisce un allineamento perfetto tra le giostre rotanti ad alta produttività, mentre l'eliminazione di componenti fisici personalizzati consente ai team di manutenzione di gestire i futuri intervalli di assistenza utilizzando parti di ricambio standard e già disponibili in magazzino.




Protocolli di sicurezza informatica e diagnostica remota
L'infrastruttura di confezionamento aggiornata incorpora regole avanzate di sicurezza delle comunicazioni per proteggere il livello della tecnologia operativa. Gli azionamenti a frequenza variabile sono dotati di architetture di sicurezza hardware integrate, progettate per soddisfare i crescenti parametri di sicurezza informatica industriale e proteggere il macchinario da intrusioni di rete esterne. Questo livello di sicurezza integrato fornisce una piattaforma stabile per futuri adattamenti dell'automazione, inclusa la potenziale integrazione di motori a magneti permanenti o piattaforme alternative di controllori a logica programmabile.

Gli amministratori di sistema e gli ingegneri d'impianto supervisionano la rete di movimento utilizzando la suite software MyDrive Insight. Questa applicazione consente agli specialisti ingegneri di eseguire interventi remoti sicuri su canali crittografati, consentendo il monitoraggio continuo delle proprietà termiche del motore, dei profili di carico dell'azionamento und delle statistiche cinematiche reali. Queste pipeline de dati in tempo reale forniscono una diagnostica predittiva che indica l'esatto stato di salute operativa dell'asset, riducendo i guasti improvvisi dei componenti e semplificando il supporto ingegneristico remoto tra i nodi della catena di fornitura internazionale.

A cura di Natania Lyngdoh, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.

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