Con questa soluzione, un costruttore di macchine può adattare o espandere in modo semplice e modulare le sue future progettazioni, basate su una piattaforma di automazione, senza modificare la struttura originale. Grazie alla modularità, è possibile risparmiare in media un 5 % di hardware.
CPX-AP-I è stato recentemente integrato da un produttore di macchine nella progettazione di una macchina per la finitura di fogli di plastica. Si tratta, in genere, di pezzi preformati, relativamente lunghi e stretti, in cui vengono praticati tagli mediante punzonatura. L'operazione avviene per via pneumatica. Poiché non tutte le piastre hanno lo stesso spessore, sono talvolta realizzate con plastiche diverse e hanno varie forme, la pressione pneumatica richiesta deve essere adattata a ciascun prodotto e a ciascun taglio. In origine si utilizzavano a tale scopo valvole regolatrici di pressione proporzionali, controllate direttamente dal PLC.
Da centralizzato a decentralizzato
Il corrispondente design della macchina presentava alcuni svantaggi in relazione al sistema di comando centralizzato delle unità di punzonatura pneumatica. Otto controllori proporzionali venivano integrati direttamente in un'unità di valvole centrale nel quadro di comando. Quattro movimenti di punzonatura avvenivano a una distanza relativamente breve da questa unità di valvole - da 3 a 5 metri - ma gli altri quattro avvenivano sul lato opposto della macchina. È stato necessario posare cavi e tubi dell'aria di lunghezza compresa tra 10 e 12 metri dal quadro di comando, per queste quattro unità di punzonatura. Oltre agli elevati costi di materiale e di installazione, ciò significava anche un sistema di comando meno preciso delle quattro unità di punzonatura posteriori, e un tempo di ciclo più lungo.
Quando il costruttore di macchine in questione ha ricevuto un ordine per quattro macchine identiche, ha contattato Festo come partner tecnico per conoscere le possibilità offerte dalle nuove tecnologie. Più veloce, migliore, più resistente, più economico? Durante le discussioni, la nuova CPX-AP-I è emersa come una possibile soluzione per il sistema di comando decentrato delle unità di punzonatura, e come un modo per rendere la macchina "a prova di futuro". Ma c'erano anche molti altri vantaggi.
Sistema di I/O decentralizzato
Per comprendere questi vantaggi, occorre innanzitutto chiarire cosa sia effettivamente CPX-AP-I. Si tratta di un nuovo sistema I/O progettato per il collegamento diretto di un gran numero di moduli di ingresso/uscita e di unità di valvole sul campo. Il sistema può essere integrato con semplicità nei principali sistemi PLC, tramite i bus di campo più comuni, senza dover dotare i singoli componenti di un nodo bus di campo. È possibile anche integrare IO-Link®, che facilita il collegamento di qualsiasi componente IO-Link® e offre tutti i vantaggi associati.
L'illustrazione seguente mostra la struttura di un sistema di questo tipo.
Applied in practice
The machine builder who started this story switched to the CPX AP-I on Festo's recommendation and has now literally seen the benefits with his own eyes. Due to the decentralised design, the group of eight proportional pressure regulators is now divided into two groups of four. The second group is placed on the other side of the machine and is therefore much closer to the punching units. This ultimately saved so much installation time and material that a cost saving of 5% was achieved when four machines were built. He was also able to offer his customer lightning-fast communication for all modules that do not use IO-Link. The figures of 200 MBaud and cycle times of up to 250 µs are impressive. Because two separate cables are used for communication and power supply, he also has the option of working with voltage zones if necessary. Finally, he was relieved that his existing topology could be fully retained. He can easily integrate valve terminals without the need for additional bus nodes or IO-Link masters. The number of interface modules is also limited due to the large number of components that can be linked to a bus module.
Ready for the future
The machines have now been delivered and are running satisfactorily. So well, in fact, that the machine builder has elevated the new remote I/O system to the standard for all new machines that will be developed and built in the future. Only when customers explicitly come up with different specs, will other systems be used. Whether these are for the automotive industry, packaging machines or otherwise. This is what we need" was the final verdict of the (happy) machine builder.