Il motion control è una tecnologia utilizzata per controllare il movimento di dispositivi meccanici, come motori, attuatori e assi, in applicazioni industriali e di automazione. L’obiettivo del motion control è gestire in modo preciso e controllato la posizione, la velocità e l’accelerazione di questi dispositivi per eseguire operazioni specifiche.
Il mercato del motion control sta vivendo una crescita significativa, con previsioni che indicano un aumento del valore da 16,5 miliardi di dollari nel 2024 a 21,6 miliardi di dollari entro il 2029, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 5,5%. Questa crescita è guidata dalla crescente adozione dell’automazione in vari settori industriali, che richiedono soluzioni avanzate di motion control per migliorare l’efficienza, la precisione e la velocità delle operazioni. Tecnologie come i sistemi chiusi ad anello, che offrono feedback continuo e regolazioni in tempo reale, stanno diventando sempre più popolari per garantire prestazioni affidabili e stabili nei processi industriali.
Inoltre, l’Asia Pacifica si distingue come la regione con il tasso di crescita più elevato nel mercato del motion control, grazie alla rapida industrializzazione e all’adozione delle pratiche dell’Industria 4.0. Paesi come Cina e India stanno investendo massicciamente in tecnologie di automazione per migliorare l’efficienza della produzione nei settori automobilistico, elettronico e manifatturiero. Questo impulso verso l’innovazione e l’efficienza sta spingendo la domanda di soluzioni di motion control avanzate, consolidando la posizione dell’Asia Pacifica come leader nel panorama globale dell’automazione industriale.
Ma andiamo nel dettaglio, come si può categorizzare il motion control industriale?
Il motion control industriale può essere suddiviso in diverse categorie principali, tra cui:
- controllo sequenziale;
- controllo di velocità;
- controllo punto-punto;
- controllo incrementale.
Come funziona il motion control in fabbrica?
Vediamo nel dettaglio in che modo il motion control viene utilizzato in fabbrica e quali sono gli elementi che ne permettono il funzionamento.
Sensori e feedback
Per controllare il movimento con precisione, è essenziale avere un feedback accurato sulla posizione, sulla velocità e su altri parametri. Sensori come encoder e resolver, forniscono informazioni in tempo reale sullo stato degli attuatori e dei dispositivi meccanici.
Controllore
Il controllore, viene implementato attraverso un PLC (Programmable Logic Controller) o un sistema di controllo più avanzato, riceve i segnali dai sensori e li utilizza per generare comandi di controllo. Elabora questi segnali in base a un programma predefinito o ad algoritmi di controllo specifici.
Attuatori
Gli attuatori, invece, sono responsabili di tradurre i comandi del controllore in movimento fisico. Possono essere motori elettrici, attuatori idraulici, attuatori pneumatici o altri dispositivi meccanici.
Algoritmi di controllo
Vi sono poi gli algoritmi di controllo, i quali vengono utilizzati per regolare la velocità, l’accelerazione e la posizione degli attuatori. Questi algoritmi possono variare a seconda delle esigenze dell’applicazione, ma in generale, mirano a garantire un movimento controllato e preciso.
Cos’è un PLC? Serve al motion control?
Un PLC, o Programmable Logic Controller, è un dispositivo elettronico programmabile utilizzato per controllare processi industriali e automatizzare macchine e sistemi complessi. La sua funzione principale è eseguire operazioni di controllo logico basate su un programma specifico, può essere programmato o modificato per adattarsi alle esigenze dell’applicazione.
Dotazione di ingressi digitali e analogici
Un PLC riceve segnali da sensori e altri dispositivi di input. Questi ingressi possono essere digitali (segnali ON/OFF) o analogici (segnali che variano in modo continuo). I sensori rilevano condizioni come la temperatura, la pressione, la posizione o altri parametri rilevanti per il processo controllato.
Ladder diagram, il linguaggio del PLC
Il programma all’interno del PLC è scritto in un linguaggio di programmazione, come il linguaggio a contatti (ladder diagram) o altri linguaggi di programmazione conformi agli standard IEC 61131-3.
Generazione di segnali di output
Sulla base delle istruzioni del programma e dei valori degli ingressi, il PLC genera segnali di output per controllare attuatori e dispositivi di output. Questi possono essere motori, valvole, relè o altri dispositivi che influenzano il processo controllato.
Comunicazione HMI e controllo da remoto
Molti PLC supportano la comunicazione con altri dispositivi, come computer, terminali di interfaccia operatore (HMI), reti industriali o altri PLC. Questa capacità consente un monitoraggio remoto, la programmazione a distanza e l’integrazione del PLC in sistemi più complessi di controllo e automazione.
I PLC sono ampiamente utilizzati in una varietà di settori per controllare e automatizzare processi industriali, migliorando l’efficienza, la sicurezza e la flessibilità dei sistemi di produzione.
Motion control: il cambiamento dell’industria
Il motion control offre un controllo preciso e affidabile del movimento all’interno di un ambiente di produzione. Questo è particolarmente importante in applicazioni che richiedono alta precisione, ripetibilità e tempi di ciclo rapidi, come nella lavorazione di materiali, nell’assemblaggio di componenti o in altre operazioni industriali.