MC & CNC Kernel

l Kernel CNC e MC permettono ai costruttori OEM di sfruttare i 20 anni di esperienza ISAC nel campo delle applicazioni CNC e MC.

ISAC mette a disposizione dei clienti la vasta esperienza aziendale maturata nel corso del tempo: disponiamo di librerie applicative per molti campi applicativi, inoltre disponiamo di applicazioni “ready-to-work” che riducono notevolmente il tempo di ingresso sul mercato, e sono inoltre utilizzabili come base di partenza per personalizzazioni, riducendo il tempo di sviluppo.

Caratteristiche comuni:

Il Kernel include un ambiente PLC conforme allo standard IEC61131; tutti i 5 linguaggi appartenenti allo standard possono essere utilizzati per sviluppare la logica PLC:

  • LD – Ladder Diagram;
  • ST – Structured Text;
  • FBD – Function Block Diagram;
  • IL – Instruction List;
  • SCD – Sequential Chart Diagram.

In aggiunta, alcune FB possono essere create in linguaggio C.

Il Kernel può sfruttare architetture multiprocessore, qualora disponibili; con un processore dedicato, il tempo di interpolazione può essere minore di 500µs, con jitter nell’ordine del microsecondo.

Il Kernel è formato da Kernel MC e Kernel CNC. Entrambi possono funzionare contemporaneamente nella stessa CPU, condividendo alcuni assi. Entrambi possono essere controllati dalla stessa logica PLC.

Il Kernel è implementato in diversi SO realtime, e su diverse piattaforme hardware:

  • processore x86, IntervalZero RTX
  • processore x86, Tenasys INtime;
  • ARM Cortex A9, Windows Compact 2013.
  • (solo motion control) ARM Cortex A9, distribuzione Linux OSADL.

Il Kernel include un Master Stack EtherCAT. **

Il PC si connette direttamente ai moduli di I/O, ai driver e agli inverter senza bisogno di hardware aggiuntivo. Supporta nativamente anche una serie di diversi bus di campo, come:

LISTA MARCHI

Il Kernel permette agli utilizzatori di sviluppare il proprio driver con il minimo sforzo, espandendo quindi la compatibilità verso I fieldbus preferiti. I componenti HMI, la gestione degli assi e le connessioni del PLC si adattano per ospitare i nuovi componenti. E’ disponibile una SDK per aggiungere componenti che consentano al kernel di utilizzare informazioni da fonti diverse. Inoltre, il Kernel permette una profonda integrazione dell’HMI. Include un ricco set di componenti HMI a disposizione dei clienti OEM per personalizzare la loro HMI con tutte le funzioni desiderate, ma con il minimo sforzo. Questi componenti includono interfacce per dispositivi I/O, configuratore EtherCAT, tool di diagnostica come oscilloscopio, anteprima e editor del part-program.

Componente EtherCAT

Il Kernel include un master EtherCAT. E’ un componente molto potente, già testato con molti servodriver ed interface I/O di diversi produttori.

Il master include tutte funzioni di classe A:

  • CoE: Canopen over EtherCAT;
  • SoE: Sercos over EtherCAT;
  • FoE: File Over EtherCAT;
  • VoE: Vendor-specific protocols over EtherCAT;
  • DC: distributed clock, either with 32 or 64 bit depth.

E’ disponibile un ricco set di API per l’integrazione, I metodi per interagire possono essere sincroni oppure asincroni (le routine aspettano il completamento del task richiesto oppure pubblicano la richiesta e abbandonano immediatamente).

L’HMI fornisce un configuratore EtherCAT che può essere integrato nella HMI del cliente:

Motion Controller - MC

Il MC può controllare fino a 128 assi su 8 canali diversi di interpolazione.

Include movimento assi singolo, sincronizzato o interpolato. Come movimenti sincronizzati, supporta funzioni di utilizzo generico incluse nello standard PLCopen MC part 1 version 2.0, come:

  • Camming (è disponibile un editor di camme);
  • Gearing;
  • Taglio al volo;
  • Movimento sovraimposto;
  • Phasing.

Tutti I movimenti di blending standard definiti da FB sono supportati.

Il Kernel fornisce molti tool ingegneristici, molto utili durante l’avviamento e la manutenzione:

  • Tutti gli eventi che provengono dal PLC e dai componenti “core”, come allarmi e messaggi di attenzione o generici, sono immagazzinati in una memoria non volatile, e sono disponibili per una verifica successiva;
  • Oscilloscopio per l’analisi del comportamento dinamico degli assi, per rilevare informazioni importanti durante il movimento;
  • Le variabili PLC e CNC possono essere lette, scritte e forzate a runtime, usando HMI e script.

CNC

Il CNC esegue part-program G-code (ISO6983), definendo il percorso utensile con tutte le funzioni CNC per molti tipi di macchine:

  • Torni;
  • Frese;
  • Foratrici;
  • Macchine per taglio laser e termico;
  • Macchine waterjet.

Può eseguire lavorazioni a 2 assi, 3 assi, 3 assi con asse tangente e 5 assi, con teste Bevel o bi-rotative, tavole inclinabili, nonché configurazioni miste inclinabili e birotative.
Può eseguire un part-program per ognuno dei canali configurati, con assi dedicati oppure condivisi tra i canali.
Il CNC supporta il modulo robotico, con programmazione dell’end effector e orientamento dell’utensile nello spazio operativo durante il movimento dei giunti per varie trasformazioni cinematiche, da due a sei gradi di libertà.

Supporta programmazione parametrica e conversazionale.

Include un potente ambiente di simulazione per il test del percorso utensile e simulazione del materiale rimosso.

Modello di integrazione

I kernel CNC e MC possono essere personalizzati sotto diversi punti di vista, in modo da poter essere perfettamente adattati ad ogni necessità.

L’immagine sotto mostra i principali componenti. Le parti in rosso del seguente schema sono totalmente personalizzabili.

Il kernel CNC è al centro dell’immagine, e contiene tutti i component di comunicazione, l’interpolatore, lo scheduler PLC e molto altro.
Questa parte del kernel è completamente astratta dall’hardware, ed utilizza driver per comunicare con i componenti hardware.
Il kernel carica una serie di driver per la gestione degli assi, per la connessione con i servo e con altri tipi di attuatori.
Carica quindi una serie di driver per gli I/O.
Questi driver di interfaccia sono molto generali, e possono gestire molti tipi di interface hardware e bus di campo. Il kernel tiene traccia dei device enumerati, permette di interagire con l’interfaccia del bus hardware e con i dispositivi direttamente dall’HMI o dalla logica PLC; fornisce quindi un modo generico per interagire con funzioni PLC standard come DI, DO, termostati, etc…
Il kernel viene consegnato già completo di driver per i più popolari bus di campo, e gli utilizzatori OEM possono aggiungerne altri.
Gli OEM possono inoltre includere nuove funzionalità con componenti aggiuntive che vengono caricate dal kernel ed integrate con le esistenti. I clienti OEM non hanno quindi nessun vincolo o limite per quanto riguarda la personalizzazione, ad esempio possono implementare diversi modi per comunicare tra unità centrali, oppure aggiungere nuove opzioni per l’immagazzinamento dei dati.
Le funzionalità possono usare dispositivi hardware direttamente, oppure attraverso i driver menzionati sopra, in modo astratto rispetto all’hardware.
Le funzionalità mettono a disposizione un’interfaccia con l’ambiente PLC, in modo che il PLC possa controllarle.
Gli OEM possono creare HMI per fornire la miglior esperienza all’utente finale. Le HMI possono essere create con diversi strumenti standard, tra i quali Microsoft Visual Studio oppure Eclipse, e in diversi linguaggi di programmazione.
Il kernel viene fornito inoltre completo di molte componenti di interfaccia che possono essere integrate nell’HMI, in modo da ridurre il tempo necessario allo sviluppo.