Riassunto analitico
In questa tesi si è studiato il software IndustrialPhysics (IP) per la progettazione di sistemi meccatronici. Infatti, IP consente uno sviluppo integrato e parallelo delle discipline coinvolte (meccanica, elettronica e software di controllo). In particolare, si è studiato per le fasi di: - comparazione tra diverse alternative fisiche; - comparazione tra diverse logiche di controllo; - scrittura di codice PLC.
Nella prima fase si è studiato il contributo di IP per confrontare diverse alternative fisiche che implementano la stessa funzionalità. Sfruttando la capacità di Rapid Prototyping tramite l'integrazione diretta tra IP e il software di modellazione IronCad, si è potuto studiare il comportamento delle diverse soluzioni.
In un ipotetico processo di progettazione, una volta individuata la migliore alternativa fisica, si definisce la logica di controllo per l'esecuzione della funzionalità richiesta. Si è così utilizzato IP per studiare diverse logiche di controllo individuando quella che consentisse di ottenere le migliori prestazioni del sistema.
Infine, nell'ultima fase, sono stati introdotte alcune failure e si è utilizzato IP per definire logiche che ne consentissero la gestione. La logica così risultante potrebbe essere implementata in un PLC.
Lo studio è stato condotto individuando, per ognuna delle fasi, prototipi semplici ma che presentassero le caratteristiche dei sistemi di produzione industriali (es. sensori, attuatori ecc.). In questo modo è stato possibile trarre conclusioni senza perdersi nella complessità di un problema reale.
I risultati ottenuti dimostrano che IP non fornisce risultati attendibili da un punto di vista fisico. Infatti, il modello dinamico è semplificato in modo da offrire all'utente la possibilità di calcolo in real-time. Per questo motivo, IP potrebbe essere utilizzato nella fase di scelta tra diverse alternative fisiche solo se il comportamento delle stesse fosse noto a priori. In questo caso, il modello IP verrebbe adattato per riprodurre il comportamento reale.
Per il confronto logico, invece, il software consente di eseguire delle comparazioni tra le diverse soluzioni. Tuttavia per operazioni di questo tipo esistono simulatori ad eventi discreti che consentono uno svolgimento in tempi più rapidi poiché necessitano di minor dettaglio.
Il vantaggio principale di IP, rispetto ad altri simulatori, risiede nella fase di scrittura di codice PLC. Una volta validato il comportamento simulato con quello reale, la connessione diretta col PLC consente una progettazione parallela alla verifica del codice. Inoltre, possono essere facilmente modellate diverse failure per individuarne una logica di gestione.
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