L’automazione entra in fattoria

Un sistema di motion control a quattro assi di Heason Technology ha automatizzato l’ultima bilancia per bestiame progettata dall’azienda inglese Pharmweigh. La Draft Master Auto Draft, l’innovativa apparecchiatura di pesatura e classificazione per ovini e suini, è equipaggiata con il pacchetto all-in-one MDrive del distribution partner Schneider Electric Motion, che governa il funzionamento automatico delle porte scorrevoli. 

L’azienda britannica Pharmweigh progetta e produce attrezzature di qualità per la pesatura di bestiame e prodotti agricoli. Le sue barre di carico – sistemi di pesatura portatili per tutti i tipi di bestiame, così come per mangimifici, insaccatrici, ecc. – sono apprezzati per la lunga durata e l’alta affidabilità. La robusta tecnologia a celle di carico è applicata a molti dei prodotti Pharmweigh, che comprendono casse e piattaforme dotate di bilance di pesatura, indicatori, identificazione elettronica e marcatori automatici per il bestiame. L’ultima innovazione di Pharmweigh, il Draft Master Auto Drafter, è una cassa per la pesatura e la classificazione di ovini e suini equipaggiata con un sistema di motion control a 4 assi di Heason Technology che consente il funzionamento automatico delle porte scorrevoli sui tre lati. Portatile e compatto, il Draft Master è alimentato in corrente continua da batterie (simili a quelle delle bici elettriche) e, con un funzionamento autonomo può pesare, classificare e smistare fino a 600 agnelli all’ora in base al peso, all’incremento giornaliero del peso o alla ricerca dell’EID, oltre a trasmettere le informazioni registrate ad applicazioni di gestione di terze parti.

I requisiti dell’applicazione: lunga durata e affidabilità

Le specifiche essenziali per lo sviluppo del Draft Master richiedevano un sistema di controllo del movimento in grado di offrire la lunga durata e l’affidabilità che distingue Pharmweigh da decenni, unitamente all’efficienza del funzionamento a batteria e alla silenziosità. Anche la sicurezza era un requisito prioritario; eventuali inceppamenti non dovevano provocare il ritrarsi dei cancelli. L’esperienza di Pharmweigh nel campo dei controlli elettronici per la pesatura basata su celle di carico, l’identificazione RFID, la classificazione e l’esportazione dei dati, era un buon punto di partenza per il sistema di controllo generale, mentre le competenze di Heason nel controllo del movimento avrebbero fornito la tecnologia essenziale e le capacità di programmazione per un sottosistema di motion controll autonomo per il funzionamento delle porte scorrevoli.

Un pacchetto integrato di motion governa il movimento dei cancelli

Tenendo in considerazione le caratteristiche di economicità, portabilità e robustezza, ci si è concentrati sui motori integrati passo passo Lexium MD del distribution partner Schneider Electric Motion. Combinando i motori passo-passo, gli azionamenti microstepping integrati e un motion controller programmabile a bordo in un unico pacchetto, è stato scelto il compatto MDrive all-in-one, con opzioni che includono un encoder magnetico incrementale e un alloggiamento a tenuta stagna con grado di protezione IP65.

Selezionando la versione del protocollo di comunicazione RS-422/485, Heason ha programmato gli MDrives NEMA 23 utilizzando lo script Mcode di Schneider con i parametri di movimento individuali per il funzionamento della porta d’ingresso e delle tre porte d’uscita d’uscita. Il software di questi azionamenti intelligenti include funzioni logiche, funzioni di branching, funzioni di scatto (trip) e matematiche; in combinazione con il suo complemento di I/O a bordo le sequenze di movimento memorizzate vengono richiamate dal controller host di Pharmweigh e coordinate con le sequenze di pesatura e di identificazione RFID. Il sistema di controllo si estende anche a una modalità semi-automatica opzionale per la classificazione e la movimentazione del bestiame utilizzando uno smartphone o un tablet. Oltre a fornire un riferimento preciso per l’homing degli assi in fase di set-up, l’opzione encoder incrementale dell’MDrive consente l’uso dell’algoritmo di controllo ad anello chiuso hMT di Schneider, che traccia e confronta accuratamente la posizione di feedback dell’encoder con la posizione del motore comandata, correggendo qualsiasi perdita di sincronizzazione. Inoltre, per garantire ulteriormente la sicurezza operativa, il rilevamento della corrente dell’azionamento viene utilizzato per individuare e rimuovere gli inceppamenti del cancello collegandosi a una subroutine che inverte immediatamente la direzione del cancello. La scelta di un encoder magnetico, piuttosto che un più fragile encoder ottico, è stata un fattore importante per la durata del sistema di movimento. E, per garantire l’utilizzo in tutte le condizioni atmosferiche, la versione classificata IP65 dell’MDrive include set di connettori M12 completamente sigillati. Con una risoluzione programmabile del motore fino a 51.200 passi/giro e una risoluzione dell’encoder di 4.000 count/giro, l’MDrive ha addirittura superato il livello di precisione richiesto dall’applicazione.

Cablaggio ridotto e manutenzione semplificata

Non avendo bisogno di un cabinet separato, il Lexium MDrive riduce il cablaggio richiesto, semplifica la manutenzione e aiuta a ridurre i costi complessivi di installazione. Inoltre, il design compatto è un fattore importante per mantenere le dimensioni desiderate dell’attrezzatura, che presenta le stesse dimensioni della versione manuale standard di Pharmweigh. Il funzionamento silenzioso dell’MDrive assicura un processo di pesatura non invasivo per gli animali, mentre l’alta efficienza e il basso consumo energetico soddisfano la capacità di produzione della Draft Master.

Diverse opzioni disponibili per una maggiore flessibilità d’impiego 

Il Lexium MDrive di Schneider è disponibile anche nelle dimensioni di telaio NEMA 17 e 34 in un’ampia scelta di potenza in uscita e lunghezza della batteria. Oltre alla versione RS422/485 utilizzata, altre opzioni includono Ethernet per EtherNet/IP, Profinet e ModbusTCP e CANopen. Per facilitarne l’uso in tutti i tipi di applicazioni di movimento, settori e ambienti industriali, la gamma completa di opzioni e accessori comprende encoder assoluti, versioni a coppia elevata con il 50% di potenza aggiuntiva del motore, protezione IP20 o IP65 e un’ampia scelta di set di cavi.