L'architettura tradizionale del sistema di controllo consiste in un alimentatore, un motion controller e servoazionamenti, tutti alloggiati in un unico luogo: tipicamente un cabinet di controllo situato lontano dalla macchina. Ogni motore è collegato al cabinet da due cavi, uno per l'alimentazione e uno per il feedback. L'architettura centralizzata richiede tempi e costi significativi per il tracciamento, la gestione e il collegamento di tutti i cavi, oltre ad un cabinet di controllo dimensionato per alloggiare i molteplici componenti e un sistema di raffreddamento (aria condizionata) del cabinet per mitigare il calore generato dai dispositivi elettronici contenuti al suo interno. Con i servoazionamenti intelligenti con frame ad alto grado di protezione è invece possibile spostare gli azionamenti fuori dall'armadio elettrico avvicinandoli ai motori, in una configurazione che viene comunemente chiamata architettura distribuita.
L'intelligienza dei sistemi distribuiti risiede tipicamente nel servoazionamento, il quale si spinge fino a calcolare la traiettoria del moto. --> Se gli assi devono essere coordinati con elevata precisione, come nel caso del movimento interpolato, la traiettoria del moto viene calcolata dal motion controller. Diversamentne, se i movimenti degli assi sono indipendenti, i calcoli della traiettoria possono essere eseguiti direttamente da ogni singolo azionamento.
La comunicazione tra l'azionamento e il controllo è facilitata da un bus di rete, come DeviceNet, Ethernet o SERCOS.
I vantaggi dell'Architettura Decentralizzata
I tre principali svantaggi dell'architettura centralizzata di cui sopra (cablaggi complessi, spazio nel cabinet e raffreddamento) sono eliminati da un'architettura decentralizzata (o distribuita). Il cablaggio è notevolmente ridotto grazie al posizionamento degli azionamenti di tipo nearby in prossimità dei motori e ad un modulo di potenza centrale che provvede all’alimentazione e al collegamento del bus di comunicazione di tutti i componenti. Spostare gli azionamenti fuori dal cabinet di comando riduce inoltre le sue dimensioni, eliminando allo stesso tempo i problemi di temperatura. In termini di affidabilità ,usare meno cavi si traduce in meno punti di collegamento e cavi più corti, riducendo drasticamente le interferenze elettriche e il "rumore" elettromagnetico , oltre a minimizzare gli interventi di manutenzione; ne consegue che a trarne vantaggio siano in primo luogo le applicazioni che si sviluppano in lunghezza e/o con un elevato numero di assi.
Nella figura sottostante i controllori di moto e i PLC si scambiano informazioni attraverso un bus di campo, tipicamente Ethernet. I controlli deterministici di I/O e del moto sono gestiti localmente. Ogni nodo è composto da un master che invia i comandi e monitora lo stato dei vari componenti del sistema. Il beneficio è che ogni elemento di rete viene impiegato per una funzione specifica migliorando notevolmente i tempi di elaborazione assegnando meglio le risorse specifiche per elaborare processi che devono prevedere una priorità di esecuzione rispetto ad altri.
La soluzione Servotecnica
Servotecnica offre gli azionamenti distribuiti AMKASMART di AMK con cui è possibile una vera e propria costruzione modulare della macchina combinando in linea varie soluzioni distribuite e scegliere in piena libertà tra soluzioni decentralizzate o centralizzate oppure soluzioni intermedie. È possibile scegliere tra i Servo azionamenti della Serie iX, i Motori con Azionamento integrato della Serie iC e ancora i Motori Brushless Integrati con cavo ibrido della Serie ihXT.
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