Libreria MClib

MCLIB è un Motion Control Kernel: si tratta di un componente software che implementa un interpolatore conforme allo standard PLCopen MC parte 1 versione 2.0. Questo componente estende l’ambiente runtime Phoenix Contact Software IEC61131. Può essere una soluzione valida per sviluppare rapidamente un Motion Control basato su hardware personalizzato costruito dal Solution Maker. I Solution Maker possono concentrarsi sullo sviluppo della piattaforma hardware, scegliendo il tipo di processore, il sistema operativo realtime, e il tipo di connessione fisica con moduli IO e azionamenti.

MCLIB esegue tutte le attività di controllo rilevanti dei movimenti; il driver( scritto dal cliente) traduce dati realtime in segnali che verranno trasmessi a dispositivi esterni.

I cicli del Motion controller sono complessi e richiedono un’integrazione tra la logica PLC e i movimenti dei componenti. I tipi di movimenti variano nel tempo e c’è spesso la necessità di sincronizzare i movimenti di alcuni assi con gli altri, commutare input/output durante eventi di posizionamento, cambiare i parametri di movimento al voloper soddisfare le esigenze dello stato corrente della macchina.

MCLIB e eCLR semplificano lo sviluppo, i test e la manutenzione di queste applicazioni complesse. Tutte le attività di sviluppo e manutenzione sono svolte utilizzando Phoenix ContactMultiprog, un ambiente di programmazione e di debug che si integra con gli strumenti tecnici della ISAC. L’integrazione del sistema ha bisogno solo di un PC connesso via Ethernet al dispositivo di riferimento.
Ogni progetto Multiprog salva tutti i parametri PLC e MC, inclusi parametri dei motori, degli azionamenti e tutti i parametri della configurazione del bus di campo; sono disponibili strumenti per accedere a tutti questi dati e ottenere informazioni dai dispositivi connessi; i costruttori di macchine possono personalizzare questi strumenti. All’interno del PLC runtime ci sono tutte le funzioni di blocco relative al MC come definito dallo standard.

Tutti gli assi definiti sono identificati da una struttura di asse che è logicamente collegata al dispositivo fisico, così che fornendo una differente struttura assi agli stessi blocchi funzionali risulta possibile controllare assi differenti. Questi blocchi funzionali permettono alla logica PLC di controllare lo status di ogni drive in modo che questo sia indipendente dalla tipologia di connessione fisica e dal tipo di dispositivo controllato. Per esempio MC_Power è il blocco funzionale per controllare lo status di potenza del motore, il suo comportamento è lo stesso nel caso in cui il dispositivo controllato sia un inverter Profinet o un servo EtherCAT; tutti gli allarmi e le segnalazioni inviate agli assi ,specifiche per un particolare tipo di driver, sono mostrati da MC_AxisAlarm.

I blocchi funzionali di MCLIB danno istruzioni all’interpolatore il quale lavora a stretto contatto con l’ambiente PLC del dispositivo di riferimento, quindi non è influenzato da punti di interruzione o dalla priorità dei compiti dove viene eseguita la logica di controllo. Per esempio, se il PLC manda un comando di posizionamento e dopoil System Integrator blocca l’esecuzione dell’attività con un punto di interruzione, il motore va avanti e raggiunge la posizione di destinazione.

Diversi comandi di movimento possono essere organizzati in una sequenza attraverso il blending: quando viene attivato il successivo blocco funzione di definizione di movimento, il blocco attivo in precedenza rilascia il controllo all’asse in diversi modi:, per esempio dopo il completamento del task, o quando l’asse ha raggiunto la nuova velocità di destinazione o altro.I movimenti possono essere sincronizzati usando velocity gearing o space gearing oppure camming.Per esempio il gearing può sostituire una cinghia fisica tra due ingranaggi. Lo space gearing può essere utilizzato in cicli di taglio al volo. Quando il camming è necessario , ISAC fornisce un editor di CAM fra gli strumenti tecnici.

Le posizioni relative degli assi sincronizzati possono essere modificate utilizzando phasing (fasatura) o super imposed motion (movimento sovraimposto): questo può essere utile per esempio per controllare la sovrapposizione del colore in macchine tipografiche .

Un oscilloscopio integrato nel Multiprog è in grado di registrare e mostrare tutte le informazioni rilevanti dati dagli assi, incluso la posizione di destinazione, l’errore di inseguimento ed il current torque, per un periodo di tempo indefinito e per molti assi insieme. L’operatore può scegliere l’evento “trigger” o iniziare il monitoraggio in qualsiasi momento.

Le parti in rosso dello schema sono totalmente personalizzabili.

La nostra azienda sta sviluppando una certificazione del prodotto conforme allo standard PLC open.

Applicazioni

MCLIB può essere utile per una vasta varietà di applicazioni Motion. Questo prodotto aiuta i produttori di hardware a costruire la loro soluzione in breve tempo (time-to-market ridotto).

Gli Hardware Makers possono essere produttori di hardware che hanno interessi in Automazione Industriale. Ad esempio possono essere produttori di azionamenti o fabbricanti di inverter interessati a espandere il proprio business, o fabbricanti di Motion Control che vogliono adottare una soluzione standard.

Gli Hardware Makers possono però anche essere produttori di macchine o impianti che vogliono sviluppare la propria soluzione Motion Control perché vogliono mantenere la tecnologia all’interno della propria loro azienda.

La libreria MCLIB, implementata nella piattaforma hardware appropriata, può essere utilizzata in molte applicazioni Motion elencate di seguito:

  • Carriponte;
  • Etichettatrici;
  • Macchine tipografiche
  • Macchine per i cicli produttivi come foratrici;

I continui processi di produzione richiedono: taglio al volo,movimentazione a cinghia e movimenti decorativi continui.

Piattaforme per possibili dispositivi target

MCLIB ed eCLR supportano vari tipi di sistemi operativi (OS) realtime e CPU, così che i produttori di hardware possono scegliere quello che preferiscono.

CPU Famiglia OS
x86 Coresingolo, multicore, Atom TenasysIntime
IntervalZero RTX
ARM Cortex A9 Linux (OSADL)
Windows CE

MCLIB può raggiungere prestazioni migliori con CPU con accelerazione hardware in floatingpoint e il sistema operativo e gli strumenti che supportano questa accelerazione . Inoltre un core dedicato riduce il jitter ed aumenta le prestazioni. L’unica risorsa di IO richiesta nel dispositivo target è una porta Ethernetper implementare il progetto.

L’Hardware Maker deve scegliere il giusto IO realtime per connettersi, poi scrivere il driver personalizzatoin modo tale che quest’ ultimo sia accessibile da MCLIB e eCLR.
In caso di protocolli realtime basati su Ethernet come Profinet, Powerlink, EtherCAT e altri , l’unico IO realtime necessario è una porta Ethernet (RNIC), accessibile attraverso stack dell’OS driver dedicato per aumentare le prestazioni.

Caratteristiche supportate

MCLIB supporta tutti i blocchi funzionali definiti dal PLCOpen MC parte 1 versione2.0, includendo gli input, output e la variabile INOUT inclusa nell’Extended Mode.Ci sono quindi veramente pochi vincoli alle possibilità offerte dall’applicazione!

Caratteristiche generali

Caratteristiche Valore

Assicontrollati
Fino a 16. La reale capacità dipende dalla potenza di calcolo della CPU

Tempo di scansione massimo degli assi
Non c’è limite, ; il valore reale dipende dalla Potenza di calcolo della CPU

Tipi di controllo
Gli assi possono essere controllati in spazio e velocità

Tipi di controllo di interfaccia
L’ interfaccia di controllo può essere di posizione, di velocità o comandi di torque.. MCLIB takes care to close velocity loop and space loop according to the requested task

Dependency on the PLC logic scan time
Non c’è dipendenza: I movimenti sono precisi indipendentemente dal tempo di scansione PLC

SUPPORTO MULTICORE
Supportato dall’adaptationlayer dell’Hardware Maker. Le attività dell’interpolatore MCLIB sono legate a un singolo core

CAM EDITOR
Integrato in Multiprog

Oscilloscopio
Integrato in Multiprog

Strumenti tecnici

Tutti gli strumenti tecnici sono integrati in Multiprog:

  • CAM Editor: integra la visualizzazione delle derivate della posizione fino al 4 ° grado; può essere integrato con strumenti esterni.
  • Oscilloscopio; registra informazioni da vari assi nello stesso tempo. Include trigger programmabile e capacità di immagazzinamento dati illimitato.
  • AxisManager Consolle: mostra la configurazione degli assi, i dati di runtime, permette di leggere e scrivere i parametri.