Critérios-Chave para Seleção de Drives Industriais: 4 Fatores Essenciais

Especificar os drives industriais corretos é crucial para performance de máquina e processo geral, mas com automação industrial moldando o cenário para seleção de drives, é vital manter-se a par de critérios de especificação definidores.

Paul Streatfield, gerente estratégico de produto para especialista em drives industriais Bosch Rexroth, explora quatro dos mais recentes critérios-chave para especificação de drive industrial, que atendem aos desafios dos requisitos industriais de hoje.

Pode ser desafiador atualizar continuamente suas escolhas de especificação em linha com o cenário rapidamente evolutivo da Indústria 4.0, mas ao fazê-lo, fabricantes de máquinas podem oferecer a seus clientes uma riqueza de benefícios financeiros assim como melhor uso de espaço de fábrica, performance de maquinário otimizada e padrões de segurança melhorados.

A chave para selecionar um drive industrial compatível com autonomia é entender como aquele drive foi projetado e construído para operar em conjunto com outras máquinas e sistemas de controle. Ao fazê-lo, especificadores podem melhor estabelecer se o drive não apenas entregará resultados tangíveis, mas também se o investimento resistirá ao teste do tempo contra a evolução contínua de conectividade no setor industrial.

Espaço de Produção Adaptável com Tecnologia de Drive Sem Gabinete

Desde que servodrives inteligentes se tornaram parte indispensável de máquinas modernas, usuários finais desfrutaram de trocas de formato eficientes e adaptações de perfil de movimento com o apertar de um botão. Esta tecnologia de aumento de performance vem a um custo, porém, e com mais servodrives vêm gabinetes de controle maiores, famintos por espaço. Estes gabinetes 'improdutivos' essencialmente preenchem espaço de produção que seria melhor usado para expandir uma instalação de produção através de modularização.

Historicamente o motor e unidade de controle foram separados um do outro com cabo de potência e encoder indo de cada motor para o gabinete de controle. Esta foi por muito tempo a única forma de utilizar tecnologia servo, até 2014 ver a introdução de tecnologia de drive sem gabinete que retém todas as vantagens de servodrives, mas que entrega até 90% menor custo de cabeamento e ganho significativo de espaço eliminando gabinetes de controle inteiramente.

Projetados de acordo com IP65, todos componentes de acesso à rede anteriormente localizados no gabinete de controle são instalados diretamente na máquina. O módulo de rede é uma unidade única e conecta todo o sistema à rede, contendo filtro de rede, choke de rede e contator de rede. O módulo de suprimento regenerativo com eletrônica de controle, resistor de frenagem e transistor de frenagem substitui completamente a eletrônica de suprimento e controle no gabinete de controle, permitindo que a estrutura tradicional de gabinete seja completamente removida do design do sistema.

Comparado à automação tradicional, soluções sem gabinete usam fração de cabeamento híbrido com mesmo espaçamento de motor. Isso não só corta custos de material e tempos de instalação, também reduz probabilidade de falhas no cabeamento e entrega economias monetárias adicionais através da conexão direta de sensores, I/Os e componentes de fieldbus aos drives descentralizados.

Recursos de Segurança Integrais para Engenharia Mais Rápida

Funções de segurança integradas ao drive oferecem método econômico de garantir máxima proteção para pessoas e máquinas enquanto aumentam produtividade, ergonomia e eficiência em engenharia. Não é segredo que movimentos não controlados representam perigos significativos e quanto mais tempo operadores têm que passar dentro de uma máquina, mais tempo fabricantes gastam garantindo conformidade com regulamentos de segurança altamente rigorosos descritos na Diretiva de Máquinas 2006/42/EG ou padrões regionais relevantes.

Funções de segurança inteligentes integradas ao drive tornam mais fácil e eficiente realizar trabalho de manutenção de acordo com requisitos legais, oferecendo riqueza de vantagens competitivas quando se trata de reduzir tempo de inatividade do sistema e custos de mão de obra. Construindo sobre funções de segurança integradas em demanda como "safe stop 1", "safe limited speed" e "safe direction of rotation", inovadores líderes de recursos de segurança integrados ao drive já estão trazendo ao mercado uma gama mais ampla de funções lógicas projetadas para entregar máxima segurança de máquina até satisfazendo o mais alto nível de segurança Categoria 4, Performance Level e SIL3, em algumas instâncias.

Algumas destas funções mais sofisticadas incluem travamento seguro de porta e sistemas de frenagem e retenção seguros capazes de monitorar e controlar dois freios independentes via canais redundantes no drive, garantindo segurança no caso de operadores precisarem passar tempo sob eixos carregados por gravidade.

Flexibilidade Operacional com Engenharia de Núcleo Aberto

Engenharia de núcleo aberto coloca possibilidades de aplicação totalmente novas ao alcance pela primeira vez, substituindo dispositivos HMI tradicionais com alternativas inteligentes durante fases de comissionamento, operação e diagnóstico. O máximo em conveniência operacional, engenharia de núcleo aberto desbloqueia a ponta da performance de máquina expandindo acesso ao núcleo de controle e convidando uso de tecnologias móveis e digitais no ambiente industrial.

Aplicações possíveis com engenharia de núcleo aberto incluem comissionamento de maquinário com códigos QR escaneáveis e visualização de processos dentro da máquina, mais ferramentas de diagnóstico que permitem dados obtidos serem transmitidos imediatamente para armazenamento e avaliação. Com novas e extensas aplicações disponíveis usando linguagens de alto nível comumente usadas através de todos sistemas operacionais padrão, desenvolver soluções customizadas para uma gama de requisitos complexos de usinagem é muito mais possível do que nunca, tornando engenharia de núcleo aberto um critério de especificação chave para drives avançando.

Eliminando Controladores de Nível Superior Combinando Funcionalidade de Motion e CLP

Algumas soluções de drive de classe líder, como unidades IndraMotion MLD da Rexroth, combinam motion e funcionalidade comum de CLP para criar uma plataforma de automação moderna e aberta para conceitos de máquina modulares. Descentralizando a arquitetura de controle em um sistema compacto de controle de movimento – com tanto motion quanto controle lógico manipulados diretamente no drive – é possível eliminar completamente a necessidade de controladores de nível superior.

Além de oferecer benefícios financeiros devido a menos hardware e cabeamento, este tipo de arquitetura de drive também permite engenharia mais fácil, startup mais rápido, diagnósticos mais rápidos e o benefício adicional de ter que fazer backup de apenas uma fonte de dados. Escalável para variedade de instalações de processo e manufatura, com bibliotecas de função prontas para uso para simplificar uso, este estilo de solução baseada em drive está disponível como controle de eixo único para aplicações básicas bem como controle multi-eixo para aplicações com máximo de dez eixos. Módulos baseados em PLCopen também fornecem acesso a funções de controle de movimento padronizadas enquanto tecnologia aberta e interfaces de comunicação simplificam integração de MLD com variedade de conceitos de automação.