Tanta fatica per niente!

Lo sforzo di installazione nelle applicazioni con sistemi di elaborazione delle immagini è enorme e in molti casi assolutamente inutile. Questo articolo descrive i motivi di questa situazione e le possibilità di evitare questa trappola dei costi.

Elaborazione di immagini con un complesso lavoro di installazione

La risposta è chiara: i costi devono essere ridotti! Ma come? Gli approcci adottati finora sono spaventosamente simili e, soprattutto, non sono sostenibili. Gli interessati delocalizzano la produzione o abbassano i prezzi dei loro fornitori. Ma cosa si può fare quando questi aggiustamenti hanno raggiunto il loro limite? Felix Kottmann della Murrelektronik AG di Beringen è quindi favorevole a un approccio diverso: “Un moderno concetto di installazione è efficace in tutti i settori e riduce immediatamente i costi di manodopera e materiali”.

Un settore che l'ingegnere di vendita di sistemi considera particolarmente adatto a questo scopo è l'elaborazione delle immagini. Il motivo è che il numero di telecamere installate è direttamente correlato alla velocità del ciclo e alla precisione richiesta. Se il campo visivo e le caratteristiche del prodotto da ispezionare aumentano, sono necessarie altre telecamere per mantenere la stessa velocità di ciclo.

Chiunque abbia dovuto creare uno schema sa cosa significa in pratica. Ogni sistema di elaborazione delle immagini aggiuntivo aumenta la sua complessità, dato che da ogni telecamera partono dodici cavi verso l'armadio di controllo. Non sorprende quindi che i disegni corrispondenti possano occupare rapidamente 30 o più pagine. Lo schema di circuito più completo che Felix Kottmann ha ricevuto nella sua carriera fino ad oggi comprendeva 37 pagine per 64 telecamere.

Elaborazione delle immagini con trappola dei costi

L'impegno inizia quindi con la pianificazione e la documentazione. Ma le cose si complicano solo per l'elettricista, che deve spellare dodici fili per ogni telecamera e sistemarli nell'armadio di controllo. Nell'esempio precedente, con 64 telecamere, ciò significa 768 morsettiere.

Una cosa curiosa! Nel 90% delle applicazioni sono necessari solo quattro di questi dodici poli, che l'installatore colloca nell'armadio di controllo: Più e meno per l'alimentazione, un filo per il segnale di attivazione e un altro filo come contatto di feedback o per il segnale dell'encoder. I poli rimanenti sono riservati a funzioni richieste solo in alcuni casi speciali. In alcune applicazioni, sono necessari solo due fili per l'alimentazione, poiché la comunicazione IP avviene tramite un interruttore.

“Questo significa che nel sistema vengono tirati almeno otto cavi che non sono affatto necessari”, spiega Felix Kottmann. Purtroppo, anche la semplice messa a terra non è sufficiente. Poiché altri fili, come l'interfaccia seriale (RS232), vengono trasmessi attraverso questi fili, ogni filo deve essere rimpicciolito e posato ordinatamente nella canalina o su un terminale di supporto a potenziale zero. Se l'installatore non esegue questa operazione, c'è il rischio di un cortocircuito o peggio.

Quindi, per la suddetta applicazione con 64 telecamere, tanta fatica per nulla! Sulle guide del top-hat sono presenti 512 terminali, la cui unica funzione è quella di alimentare in modo pulito i fili non utilizzati. A ciò si aggiungono i costi più elevati per un armadio di controllo più grande e centinaia di metri di cavi di rame, che non sono necessari. I cavi a dodici poli rendono inoltre più difficile l'assistenza e la manutenzione in un secondo momento, poiché sono più difficili da maneggiare.

Riduzione dei costi di manodopera e materiali

Ma come mai da anni i cavi a dodici poli vengono fatti passare attraverso macchine e impianti come un'abitudine, anche se due terzi dei poli non sono necessari? La risposta è tanto semplice quanto deludente: nessuno ci ha ancora pensato! A cominciare dai produttori di telecamere, che non offrono agli utenti alcun concetto di installazione sostenibile. Questi ultimi acquistano le telecamere, ricevono un cavo di collegamento a 12 pin e, con un po' di fortuna, una spina M12 corrispondente con un'estremità aperta - ma niente di più!

Sarebbe facile dare la colpa ai produttori di telecamere per le canaline stracolme e gli armadi di controllo pieni di morsettiere senza funzione. Il fatto è che nemmeno i produttori di connettori hanno ancora riconosciuto questa connessione. “Per questo motivo, la consapevolezza che il 75% dei segnali non è necessario è la vera svolta per i produttori di macchine e sistemi”, afferma Felix Kottmann con convinzione.

Murrelektronik ha presentato di recente questa novità sotto forma di un cavo di collegamento a quattro poli per i sistemi di elaborazione delle immagini, sviluppato insieme a Cognex. L'utente deve solo tirare quattro cavi invece di dodici attraverso il campo e posarli nell'armadio di controllo. Questo accorcia di tre volte i tempi di installazione e riduce notevolmente il costo dei componenti hardware. Sono necessarie solo un terzo delle morsettiere e, naturalmente, un cavo di collegamento a quattro poli costa solo una frazione di quello a dodici poli. Un altro vantaggio: rinunciando a tutto ciò che è superfluo, le macchine e i sistemi sono più leggeri e sottili, possono essere imballati più rapidamente, trasportati in modo più economico e installati di nuovo molto più rapidamente in seguito.

Ultimo passo verso il gabinetto zero

In combinazione con l'interruttore ibrido, il cavo a quattro poli offre un potenziale di risparmio ancora maggiore. L'alimentazione, i trigger e gli encoder possono essere collegati direttamente all'interruttore ibrido tramite il cavo di collegamento (7490-40507-xxxyyy). Una porta Gigabit Ethernet con codifica X si trova direttamente accanto ad esso, per realizzare l'integrazione nella rete di livello superiore. Grazie al suo design IP67, lo switch ibrido può essere posizionato anche sul campo, nelle immediate vicinanze delle telecamere. In questo modo si eliminano in un colpo solo diverse centinaia di metri di costosi cavi dati. Lo switch ibrido consente di passare dall'armadio di controllo all'approccio “zero armadi”", spiega Felix Kottmann.

Questo è possibile perché, in quanto switch gestito a tutti gli effetti, lo switch ibrido integra tutte le funzioni (di sicurezza) necessarie per i moderni concetti di automazione. Tramite il server web integrato è possibile effettuare diverse impostazioni, con LED che segnalano, tra l'altro, le prestazioni e la connettività. "È inoltre possibile riconoscere quale telecamera sta trasmettendo i dati. Questo è particolarmente utile durante la messa in servizio", spiega l'esperto di automazione. Lo illustra con un esempio: "Con lo switch, le telecamere possono essere riavviate, controllate o configurate per le ispezioni in qualsiasi momento tramite il server web. In questo modo si risparmia un'enorme quantità di tempo!"

Tuttavia, questa interazione riduce anche il tempo necessario in caso di guasti. Cosa succede alle 64 telecamere della suddetta applicazione in caso di guasto? “Si conosce l'indirizzo IP, ma questo non aiuta se le telecamere sono installate in uno spazio compatto”, afferma Felix Kottmann, aggiungendo: "Le telecamere possono essere raggruppate con lo switch ibrido. In caso di problemi, è sufficiente far lampeggiare la porta interessata sullo switch ibrido per localizzare il guasto in modo rapido e semplice".

Per Felix Kottmann, questo passo finale verso lo Zero Cabinet è anche il passo importante e decisivo verso un margine maggiore: "Non è necessario aver studiato economia aziendale per riconoscere il potenziale di risparmio. Due terzi di sforzo in meno per l'installazione e i costi dei materiali hanno in definitiva un impatto positivo sul bilancio."