7 consideraciones para aplicación de servoaccionamientos, controladores de movimiento y PLC

Los avances tecnológicos de hoy en día para la aplicación de servoaccionamientos los han convertido en los caballos de batalla de los sistemas de control de movimiento, porque ofrecen un alto rendimiento y flexibilidad máxima.

En este sentido, a continuación te compartimos algunas recomendaciones para la aplicación de servoaccionamientos, controladores de movimiento y PLCs:

1. Hacer servos sin miedo. Hay muchos niveles diferentes de posicionamiento y controles de motor ahora. Algunos variadores frecuencia básicos pueden, incluso, usarse para hacer lo que se podría haber hecho solo con sistemas de variadores coordinados en el pasado. Así que ten cuidado con la tecnología servo. Ahora son más competitivos en costes con el autoajuste, lo que los hace fáciles de implementar.
2. Cambios rápidos. La configuración de la máquina y los cambios conducen a pérdida de tiempo de producción y producción ineficiente. Los cambios pueden variar de minutos a horas. Considera la aplicación de servoaccionamientos de bajo voltaje con codificador incorporado, controlador o unidades de memoria extraíbles, específicamente diseñados para configuraciones de formateo automático y cambios rápidos. El uso de un servoaccionamiento amigable para el cliente, para cambios rápidos y configuración de la máquina, es una inversión que puede pagarse de forma rápida, especialmente para los usuarios que ejecutan múltiples tamaños de formato en la misma línea de producción.
3. ¿Por qué usar controladores de movimiento? Todos saben que algunos PLC pueden hacer muchas cosas, y eso incluye control de movimiento. Sin embargo, los controladores de movimiento separados persisten porque realizan un control de movimiento combinado de servo y paso a paso, y están coordinados adecuadamente como un sistema de alto rendimiento con el mismo proveedor de servoaccionamiento. Las empresas que producen controladores de movimiento los diseñan específicamente para aumentar el rendimiento de una máquina con una precisión mejorada. Intentar utilizar un PLC para abordar el registro o el control de tipo robot, además de manejar los datos de recetas, puede requerir capacidad de programación del PLC adicional y tiempo vs. algunos controladores de movimiento. La experiencia pasada en tales aplicaciones dice que es mejor usar la herramienta óptima para el trabajo. Y con los últimos controladores de movimiento/máquina con la funcionalidad IEC 61131-3 incorporada u otra capacidad de programación sencilla, puede tener lo mejor de ambos mundos.
4. Sobredimensionamiento de los desechos de energía, coste y espacio en el panel. Con frecuencia se pasan por alto algunos de los mayores derrochadores de energía de una máquina. Los sistemas de servomotor/motor sobredimensionados, por ejemplo, hacen que las máquinas consuman más energía de la necesaria, algo que se puede evitar fácilmente mediante un diseño adecuado. Los usuarios finales a menudo subestiman los rendimientos de las inversiones en eficiencia energética, ya que cuesta más por adelantado y puede llevar algunos años lograr la recuperación. Como resultado, a menudo inadvertidamente generan costes continuos extra a largo plazo al pasar por alto los detalles al dimensionar los componentes de la máquina. Al dimensionar una máquina, todo el perfil de movimiento es importante, no solo la velocidad y la carga. Tener un perfil detallado y preciso del ejercicio necesario puede pagar dividendos. Típicamente, un perfil menos preciso conducirá a un servomotor sobredimensionado. Esto significa que el consumo de energía del sistema será mayor de lo necesario. La clave para obtener el perfil de movimiento correcto es calcular correctamente la velocidad, continua vs. pares máximos, aceleración y carga correspondiente y las inercias del motor. Además, refine el perfil teniendo en cuenta los tiempos de ciclo. ¿Cuánto tiempo tiene que moverse el sistema de un punto al siguiente y cuánto tiempo puede tomar completar toda la trayectoria?
5. Requisitos del documento. Cuando se crea una automatización dedicada con control de movimiento, ya sea que la obtenga o no, es extremadamente importante comprender el sistema que está creando y la funcionalidad que pretende tener. Existen diferentes niveles de control de movimiento, especialmente si se utiliza un PLC como controlador lógico primario. Por ejemplo, en una estación de ensamblaje de indexación con una aplicación de servoaccionamientos para indexar paletas de ensamblaje grandes de una estación a la siguiente, la compañía de controles usaba un sistema de servoaccionamiento de codificación incremental en lugar de un sistema de codificación absoluto. Este error apareció porque la justificación original para usar un sistema absoluto no estaba documentada. En consecuencia, en una situación de parada de emergencia, el sistema de indexación se detendría y luego querría hacer un índice completo, comenzando desde su punto actual. Si la codificación absoluta se hubiera utilizado como se planeó originalmente, la recuperación de una parada de emergencia habría sido muy simple. Si la funcionalidad esperada se hubiera documentado adecuadamente, no se habría agregado complejidad adicional a lo que debería haber sido una solución simple.
6. Minimiza las vibraciones. Los últimos algoritmos de supresión de vibraciones tras la aplicación de servoaccionamientos, en ciertos casos, pueden minimizar las vibraciones que se producen en cargas suspendidas y en la base de la máquina sin sensores adicionales. Estos algoritmos de supresión de vibraciones, combinados con autoajuste y filtrado, permiten un movimiento de alto rendimiento sin una amortiguación mecánica complicada o arriostramiento pesado.
7. Reduce el cableado y el espacio. Mediante la aplicación de servoaccionamientos comunes de CC y/o multiejes, los OEM pueden reducir el cableado, el consumo de energía y el espacio del panel. Estos sistemas utilizan energía regenerativa para alimentar otros ejes, en lugar de desperdiciar esta energía como calor en el gabinete eléctrico. El espacio del panel se reduce hasta en un 30% mientras que el cableado se reduce hasta en un 50 por ciento, en comparación con una arquitectura de sistema de servo de eje único tradicional.

Por otro lado, en sus primeras aplicación de servoaccionamientos, los ingenieros a menudo pasan por alto el cálculo de una relación de inercia para el dimensionamiento del servo, pero podría decirse que es el factor más importante para determinar el rendimiento de un servo sistema. La relación de inercia se calcula dividiendo la inercia de la carga por la inercia del motor. Las relaciones carga-motor más bajas mejoran los tiempos de respuesta, reducen la resonancia mecánica y minimizan la disipación de potencia.

Ya que te estás interesado en la aplicación de servoaccionamientos, échale un vistazo los aspectos clave que debes considerar antes de seleccionar un PLC.

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