ITALIA 4.0

39 ITALIA 4.0 2022 to nel porta bicchiere, per restituirlo ad A per un nuovo riempimento o perché sia smaltito. Questo sistema è utile anche per adattare le proprie prestazioni anche se A, per le consegne a B, usa bicchieri di dimensioni diverse con altri tipi di bevande. Tutti gli elementi Elemento I - Obiettivo o Compito: Occorre stabilire un obiettivo o com- pito chiaro che il sistema deve raggiungere, per esempio: “Sposta il boccale di birra da A a B nel migliore dei modi e senza versare birra”. Elemento II - Comportamento Desiderato per il Sistema: Una volta sta- bilito l’obiettivo, il livello successivo della mappa di Mcac decide il com- portamento per il movimento voluto. Ciò potrebbe essere: “per spo- stare il boccale usa un movimento lineare, regolalo automaticamente per compensare variazioni di peso e dimensioni del boccale, resta nei limiti di sicurezza di controllo richiesti dal sistema meccanico”. Stabilito obiettivo e comportamento, il motore di controllo adattivo gestisce di- namicamente la convergenza tra cinematica del sistema di azionamen- to centrale e il sistema meccanico associato, eseguendo l’autotuning del drive di MC e del relativo sistema meccanico integrato, ottenendo le massime prestazioni operative durante il funzionamento nel proprio ambiente di lavoro. Elemento III - Sistema di Azionamento Centrale: Al cuore di un sistema di Mcac c’è la propria cinematica. La sfida è osservare, apprendere e monitorare le prestazioni del motore e dei sistemi di azionamento. Per creare un modello funzionante di questi ultimi occorre implementare un osservatore intelligente, per ottenere la comprensione dei parame- tri di movimento e limiti fisici. Ciò si ottiene attraverso un controllore Field-Oriented, (FOC) con sensori di posizione dedicati o con un approc- cio FOC senza-sensori, per apprendere come viene sollecitato e come reagisce il motore nel proprio ambiente operativo. Con il monitoraggio e l’auto- tuning dei parametri di controllo, ricava- ti dal loop di corrente coppia-flusso del motore, dal loop di velocità e da quello di posizionamento, si può ottimizzare la risposta del sistema di azionamento. Una volta raccolti tali dati e impostati nell’os- servatore intelligente, si implementa un algoritmo di ottimizzazione per garantire che i parametri di MC vengano calcolati e che l’algoritmo di base del MC converga a un insieme di parametri di movimento ottimali. Ora che è stato creato un modello di movimento indiretto per modellare e otti- mizzare il movimento del sistema di azionamento, si può implementare il livello successivo introducendo un motore di controllo adattivo. Elemento IV - Controllo Adattivo: Sulla base della cinematica e della capacità di autotuning FOC del sistema, implementiamo un motore di controllo adattivo. Questo livello di MC intelligente si concentra sulla comunicazione del comportamento voluto per il sistema al motore di controllo adattivo. Tale comportamento può essere richiesto dal reparto produzione, da un plant supervisor oppure generato da un algoritmo AI di controllo produttività. Una volta trasmesso al motore di controllo adattivo il comportamento voluto, il sistema Mcac inizia a riconfigurare dinamicamente i parametri operativi del sistema di azionamento per adattarli al comportamento voluto. Alcuni di questi comportamenti possono essere: la richiesta di aumentare la produt- tività dello stabilimento, prolungare la durata operativa dei motori elettrici, operare in modalità sicura. Mentre il sistema di MC regola automaticamente i parametri per raggiungere il nuovo livello di pre- stazioni richiesto, il sistema di controllo adattivo monitora continua- mente il sistema a loop chiuso per mantenere il livello di prestazioni voluto. Viene mantenuto anche se il sistema di azionamento subisce variazioni dovute all’usura dei sistemi meccanici o se si verifica un cambiamento nell’ambiente di lavoro del motore. Ora, il sistema ha raggiunto il massimo livello di Mcac. Immaginiamo un’intera fabbrica basata su apparecchiature auto-consa- pevoli e sensori smart. Si avrebbero capacità avanzate di auto-correzione di potenziali guasti e di regolazione automatica dei processi produttivi, massimizzando produttività e prolungando la vita utile degli apparati. In alto: Monitoraggio e Autotuning dei Loop di Corrente Coppia-flusso, Velocità e Posizione, a lato lo schema di Modello per il controllo adattivo ad alto livello.