Cuatro criterios clave para la especificación de accionamientos industriales

La especificación de los variadores industriales correctos es crucial para el rendimiento de la máquina y del proceso en general, pero dado que la automatización industrial configura el panorama para la selección de variadores, es vital mantenerse al tanto de la definición de los criterios de especificación.

Paul Streatfield, gerente de productos estratégicos para el especialista en unidades industriales Bosch Rexroth, explora cuatro de los criterios clave más recientes para la especificación de unidades industriales, que cumplen con los desafíos de los requisitos industriales actuales.

Puede ser un desafío actualizar continuamente sus opciones de especificaciones de acuerdo con el panorama en rápida evolución de la Industria 4.0, pero al hacerlo, los fabricantes de maquinaria pueden ofrecer a sus clientes una gran cantidad de beneficios financieros, así como un mejor uso del espacio de la fábrica, rendimiento optimizado de la maquinaria y mejora estándares de seguridad.

La clave para seleccionar un variador industrial que sea compatible con la autonomía es entender cómo se ha diseñado y construido ese variador para operar en conjunto con otras máquinas y sistemas de control.

Al hacerlo, los especificadores pueden establecer mejor si la unidad no solo brindará resultados tangibles, sino también si la inversión resistirá la prueba del tiempo frente a la evolución continua de la conectividad en el sector industrial.

Espacio de producción adaptable con tecnología de accionamiento sin armario
Dado que los servoaccionamientos inteligentes se han convertido en una parte indispensable de las máquinas modernas, los usuarios finales han disfrutado de cambios de formato eficientes y adaptaciones de perfil de movimiento con solo pulsar un botón.

Sin embargo, esta tecnología de mejora del rendimiento tiene un costo, y con más servoaccionamientos vienen gabinetes de control más grandes y que requieren mucho espacio.

Estos gabinetes 'improductivos' esencialmente llenan el espacio de producción que sería mejor utilizado para expandir una instalación de producción a través de la modulación.

Históricamente, el motor y la unidad de control han estado separados entre sí con un cable de alimentación y codificador que va desde cada motor hasta el gabinete de control.

Esta ha sido durante mucho tiempo la única forma de utilizar la tecnología servo, hasta que en 2014 se introdujo la tecnología de accionamiento sin armario que conserva todas las ventajas de los servoaccionamientos, pero que ofrece hasta un 90 % menos de costes de cableado y una ganancia significativa de espacio al eliminando completamente los gabinetes de control.

Diseñados de acuerdo con IP65, todos los componentes de acceso a la red ubicados anteriormente en el gabinete de control se instalan directamente en la máquina.

El módulo de red es una sola unidad y conecta todo el sistema a la red, que contiene el filtro de red, el inductor de red y el contactor de red.

El módulo de suministro regenerativo con electrónica de control, resistencia de frenado y transistor de frenado reemplaza completamente la electrónica de control y suministro en el gabinete de control, lo que permite eliminar completamente la estructura tradicional del gabinete del diseño del sistema.

En comparación con la automatización tradicional, las soluciones sin gabinete utilizan una fracción de cableado híbrido con el mismo espacio entre motores.

Esto no solo reduce los costos de material y los tiempos de instalación, sino que también reduce la probabilidad de fallas en el cableado y brinda ahorros monetarios adicionales a través de la conexión directa de sensores, E/S y componentes de bus de campo a los variadores descentralizados.

Características de seguridad integrales para una ingeniería más rápida

Las funciones de seguridad integradas en el accionamiento ofrecen un método económico para garantizar la máxima protección de las personas y las máquinas al mismo tiempo que aumentan la productividad, la ergonomía y la eficiencia en la ingeniería.

No es ningún secreto que los movimientos incontrolados plantean peligros significativos y cuanto más tiempo pasan los operadores dentro de una máquina, más tiempo dedican los fabricantes a garantizar el cumplimiento de las estrictas normas de seguridad descritas en la Directiva de Máquinas 2006/42/EG o las normas regionales pertinentes. .

Las funciones de seguridad inteligentes integradas en el variador facilitan y hacen más eficiente el trabajo de mantenimiento de acuerdo con los requisitos legales, lo que ofrece una gran cantidad de ventajas competitivas cuando se trata de reducir el tiempo de inactividad del sistema y los costos de mano de obra.

Sobre la base de las funciones de seguridad integradas en demanda, como "parada segura 1", "velocidad limitada segura" y "dirección de rotación segura", los innovadores líderes de características de seguridad integradas en el variador ya están lanzando al mercado una gama más amplia de funciones lógicas diseñadas para ofrecer la máxima seguridad de la máquina, incluso satisfaciendo el nivel de seguridad más alto Categoría 4, Nivel de rendimiento e y SIL3, en algunos casos.

Algunas de estas funciones más sofisticadas incluyen bloqueo seguro de puertas y sistemas seguros de frenado y retención capaces de monitorear y controlar dos frenos independientes a través de canales redundantes en el variador, lo que garantiza la seguridad en caso de que los operarios necesiten pasar tiempo debajo de ejes cargados por gravedad.

Flexibilidad operativa con ingeniería de núcleo abierto

La ingeniería de núcleo abierto pone a su alcance posibilidades de aplicación completamente nuevas por primera vez, reemplazando los dispositivos HMI tradicionales con alternativas inteligentes durante las fases de puesta en marcha, operación y diagnóstico.

Lo último en comodidad operativa, la ingeniería de núcleo abierto desbloquea la vanguardia del rendimiento de la máquina al ampliar el acceso al núcleo de control e invitar al uso de tecnologías móviles y digitales al entorno industrial.

Las aplicaciones posibles con la ingeniería de núcleo abierto incluyen la puesta en marcha de maquinaria con códigos QR escaneables y la visualización de procesos dentro de la máquina, además de herramientas de diagnóstico que permiten que los datos obtenidos se transmitan inmediatamente para su almacenamiento y evaluación.

Con nuevas y amplias aplicaciones disponibles que usan lenguajes de alto nivel de uso común en todos los sistemas operativos estándar, es mucho más posible que nunca desarrollar soluciones personalizadas para una gama de requisitos de mecanizado complejos, lo que hace que la ingeniería de núcleo abierto sea un criterio de especificación clave para los accionamientos que avanzan.

Eliminación de controladores de nivel superior mediante la combinación de funciones de movimiento y PLC

Algunas soluciones de accionamiento líderes en su clase, como las unidades IndraMotion MLD de Rexroth, combinan el movimiento y la funcionalidad común de PLC para crear una plataforma de automatización abierta y moderna para conceptos de máquinas modulares.

Al descentralizar la arquitectura de control en un sistema de control de movimiento compacto, con el control lógico y de movimiento manejado directamente en el variador, es posible eliminar por completo la necesidad de controladores de nivel superior.

Además de ofrecer beneficios financieros debido a la menor cantidad de hardware y cableado, este tipo de arquitectura de unidad también permite una ingeniería más sencilla, un inicio más rápido, diagnósticos más rápidos y el beneficio adicional de tener que respaldar solo una fuente de datos.

Escalable para una variedad de procesos e instalaciones de fabricación, con bibliotecas de funciones listas para usar para simplificar el uso, este estilo de solución basada en variadores está disponible como un control de un solo eje para aplicaciones básicas, así como un control de varios ejes para aplicaciones con un máximo de diez ejes.

Los módulos basados ​​en PLCopen también brindan acceso a funciones de control de movimiento estandarizadas, mientras que la tecnología abierta y las interfaces de comunicación simplifican la integración de MLD con una variedad de conceptos de automatización.