Quatro critérios principais para especificação de acionamento industrial

Especificar os acionamentos industriais corretos é crucial para o desempenho geral da máquina e do processo, mas com a automação industrial moldando o cenário para a seleção dos acionamentos, é vital acompanhar a definição dos critérios de especificação.

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

Pode ser um desafio atualizar continuamente suas opções de especificação de acordo com o cenário em rápida evolução da Indústria 4.0, mas, ao fazê-lo, os fabricantes de máquinas podem oferecer a seus clientes uma variedade de benefícios financeiros, bem como melhor uso do espaço da fábrica, desempenho otimizado das máquinas e padrões de segurança.

A chave para selecionar um acionamento industrial compatível com autonomia é entender como esse acionamento foi projetado e construído para operar em conjunto com outras máquinas e sistemas de controle.

Ao fazer isso, os especificadores podem estabelecer melhor se a unidade não apenas fornecerá resultados tangíveis, mas também se o investimento resistirá ao teste do tempo em relação à evolução contínua da conectividade no setor industrial.

Espaço de produção adaptável com tecnologia de acionamento sem gabinete
Desde que os servoacionamentos inteligentes se tornaram uma parte indispensável das máquinas modernas, os usuários finais desfrutaram de trocas de formato eficientes e adaptações de perfil de movimento com o apertar de um botão.

Essa tecnologia de aprimoramento de desempenho tem um custo e, com mais servo-drives, há gabinetes de controle maiores e com fome de espaço.

Esses gabinetes “improdutivos” essencialmente preenchem o espaço de produção que seria melhor usado para expandir uma instalação de produção por meio da modulação.

Historicamente, o motor e a unidade de controle foram separados um do outro com um cabo de alimentação e encoder passando de cada motor para o gabinete de controle.

Esta tem sido a única maneira de utilizar a tecnologia servo, até 2014 viu a introdução da tecnologia de drive sem gabinete que mantém todas as vantagens dos servo drives, mas que oferece custos de cabeamento até 90 por cento mais baixos e um ganho significativo de espaço por eliminando totalmente os gabinetes de controle.

Projetado de acordo com IP65, todos os 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 o filtro de rede, a bobina de rede e o contator de rede.

O módulo de alimentação regenerativa com eletrônica de controle, resistor de frenagem e transistor de frenagem substitui completamente a eletrônica de alimentação e controle no gabinete de controle, permitindo que a estrutura tradicional do gabinete seja completamente removida do projeto do sistema.

Em comparação com a automação tradicional, as soluções sem gabinete usam uma fração do cabeamento híbrido com o mesmo espaçamento do motor.

Isso não apenas reduz os custos de material e os tempos de instalação, mas também reduz a probabilidade de falhas no cabeamento e proporciona economias monetárias adicionais através da conexão direta de sensores, E/S e componentes de barramento de campo aos acionamentos descentralizados.

Recursos de segurança integrados para engenharia mais rápida

As funções de segurança integradas ao acionamento oferecem um método econômico de garantir a máxima proteção para pessoas e máquinas, ao mesmo tempo em que aumentam a ergonomia da produtividade e a eficiência na engenharia.

Não é segredo que movimentos descontrolados representam riscos significativos e quanto mais tempo os operadores passam dentro de uma máquina, mais tempo os fabricantes gastam garantindo a conformidade com os regulamentos de segurança altamente rigorosos descritos na Diretiva de Máquinas 2006/42/EG ou os padrões regionais relevantes .

As funções de segurança inteligentes e integradas ao acionamento tornam mais fácil e eficiente a realização de trabalhos de manutenção de acordo com os requisitos legais, oferecendo inúmeras vantagens competitivas quando se trata de reduzir o tempo de inatividade do sistema e os custos de mão de obra.

Com base nas funções de segurança integradas sob demanda, como “parada segura 1”, “velocidade limitada segura” e “sentido de rotação seguro”, os principais inovadores de recursos de segurança integrados ao inversor já estão trazendo ao mercado uma gama mais ampla de funções lógicas projetadas para oferecer a máxima segurança da máquina, mesmo satisfazendo o mais alto nível de segurança Categoria 4, Nível de Desempenho e e SIL3, em alguns casos.

Algumas dessas funções mais sofisticadas incluem travamento seguro de portas e sistemas de travagem e retenção seguros capazes de monitorar e controlar dois freios independentes por meio de canais redundantes no acionamento, garantindo a segurança no caso de os operadores precisarem passar algum tempo abaixo dos eixos carregados pela gravidade.

Flexibilidade operacional com engenharia de núcleo aberto

A engenharia de núcleo aberto coloca possibilidades de aplicação totalmente novas ao alcance pela primeira vez, substituindo os dispositivos HMI tradicionais por alternativas inteligentes durante as fases de comissionamento, operação e diagnóstico.

O máximo em conveniência operacional, a engenharia de núcleo aberto desbloqueia a vanguarda do desempenho da máquina, expandindo o acesso ao núcleo de controle e convidando o uso de tecnologias móveis e digitais para o ambiente industrial.

As aplicações possibilitadas com a engenharia de núcleo aberto incluem o comissionamento de máquinas com códigos QR escaneáveis ​​e a visualização de processos dentro da máquina, além de ferramentas de diagnóstico que permitem que os dados obtidos sejam transmitidos imediatamente para armazenamento e avaliação.

Com aplicativos novos e abrangentes disponíveis usando linguagens de alto nível comumente usadas em todos os sistemas operacionais padrão, o desenvolvimento de soluções sob medida para uma variedade de requisitos complexos de usinagem é muito mais possível do que nunca, tornando a engenharia de núcleo aberto um critério de especificação chave para os acionamentos avançarem.

Eliminar controladores de nível superior combinando funcionalidade de movimento e PLC

Algumas soluções de acionamento líderes de classe, como as unidades IndraMotion MLD da Rexroth, combinam movimento e funcionalidade PLC comum para criar uma plataforma de automação aberta e moderna para conceitos de máquinas modulares.

Ao descentralizar a arquitetura de controle em um sistema de controle de movimento compacto – com controle de movimento e lógica manipulados diretamente no inversor – é possível eliminar completamente a necessidade de controladores de nível superior.

Além de oferecer benefícios financeiros devido a menos hardware e cabeamento, esse tipo de arquitetura de unidade também permite engenharia mais fácil, inicialização mais rápida, diagnósticos mais rápidos e o benefício adicional de ter que fazer backup de apenas uma fonte de dados.

Escalável para uma variedade de processos e instalações de fabricação, com bibliotecas de funções prontas para uso para simplificar o uso, este estilo de solução baseada em acionamento está disponível como controle de eixo único para aplicações básicas, bem como controle de múltiplos eixos para aplicações com no máximo dez eixos.

Os módulos baseados em PLCopen também fornecem acesso a funções padronizadas de controle de movimento, enquanto a tecnologia aberta e as interfaces de comunicação simplificam a integração do MLD com uma variedade de conceitos de automação.