7 considerações para a aplicação de servoaccionamentos, controladores de movimento e PLCs

Os actuais avanços tecnológicos na aplicação de servo-accionamentos tornaram-nos nos cavalos de batalha da indústria automóvel. sistemas de controlo de movimentosporque oferecem um elevado desempenho e a máxima flexibilidade.

Neste sentido, eis algumas recomendações para a aplicação de servo-accionamentos, controladores de movimento e PLCs:

1. Faça servos sem medo. Atualmente, existem muitos níveis diferentes de controlos do posicionamento e do motor. Alguns variadores de frequência A tecnologia servo básica pode mesmo ser utilizada para fazer o que, no passado, podia ser feito apenas com sistemas de acionamento coordenados. Por isso, esteja atento à tecnologia servo. Atualmente, os seus custos são mais competitivos com a regulação automática, o que facilita a sua implementação.
2. Mudança rápida. A configuração e as mudanças de máquina levam à perda de tempo de produção e a uma produção ineficiente. As mudanças podem variar de minutos a horas. Considere a aplicação de servo-accionamentos de baixa tensão com codificador incorporado, controlador ou unidades de memória amovíveis, especificamente concebidos para configurações automáticas de formatação e mudanças rápidas. A utilização de uma servo-drive de fácil utilização para mudanças rápidas e configuração da máquina é um investimento que se pode pagar rapidamente, especialmente para os utilizadores que utilizam vários formatos na mesma linha de produção.
3. Porquê utilizar controladores de movimento? Toda a gente sabe que alguns PLCs podem fazer muitas coisas, e isso inclui o controlo de movimentos. No entanto, os controladores de movimento separados persistem porque efectuam um controlo de movimento servo e passo a passo combinado e são devidamente coordenados como um sistema de alto desempenho com o mesmo fornecedor de servo-acionamento. As empresas que produzem controladores de movimento concebem-nos especificamente para aumentar o desempenho de uma máquina com maior precisão. A tentativa de utilizar um PLC para tratar o registo ou o controlo do tipo robô, para além de tratar os dados da receita, pode exigir capacidade e tempo de programação adicionais do PLC em comparação com alguns controladores de movimento. A experiência passada em tais aplicações diz que é melhor utilizar a melhor ferramenta para o trabalho. E com os mais recentes controladores de movimento/máquina com funcionalidade IEC 61131-3 incorporada ou outra capacidade de programação simples, pode ter o melhor dos dois mundos.
4. Sobredimensionamento dos resíduos de energia, dos custos e do espaço dos painéis. Alguns dos maiores desperdiçadores de energia de uma máquina são frequentemente ignorados. Os sistemas servo/motores sobredimensionados, por exemplo, fazem com que as máquinas consumam mais energia do que a necessária, algo que pode ser facilmente evitado através de uma conceção adequada. Os utilizadores finais subestimam muitas vezes os retornos dos investimentos em eficiência energética, uma vez que estes são mais caros à partida e podem demorar vários anos a serem recuperados. Como resultado, muitas vezes geram inadvertidamente custos contínuos adicionais a longo prazo, ao negligenciarem pormenores no dimensionamento dos componentes da máquina. Ao dimensionar uma máquina, todo o perfil de movimento é importante, não apenas a velocidade e a carga. Ter um perfil detalhado e exato do exercício necessário pode trazer dividendos. Normalmente, um perfil menos exato conduzirá a um servomotor sobredimensionado. Isto significa que o consumo de energia do sistema será superior ao necessário. A chave para obter o perfil de movimento correto é calcular corretamente a velocidade, os binários contínuos vs. binários de pico, a aceleração e a carga correspondente e as inércias do motor. Além disso, refinar o perfil tendo em conta os tempos de ciclo: quanto tempo tem o sistema de se deslocar de um ponto para o outro e quanto tempo pode demorar a completar toda a trajetória?
5. Requisitos dos documentos. Quando se cria uma automação dedicada com controlo de movimentos, quer se compreenda ou não, é extremamente importante compreender o sistema que se está a criar e a funcionalidade que se pretende ter. Existem diferentes níveis de controlo de movimento, especialmente se estiver a utilizar um PLC como controlador lógico principal. Por exemplo, numa estação de montagem de indexação com uma aplicação de servo-accionamentos para indexar grandes paletes de montagem de uma estação para a seguinte, a empresa de controlos utilizou um sistema de servo-acionamento de codificador incremental em vez de um sistema de codificador absoluto. Este erro surgiu porque a justificação original para a utilização de um sistema absoluto não estava documentada. Consequentemente, numa situação de paragem de emergência, o sistema de indexação parava e depois queria fazer uma indexação completa, a partir do seu ponto atual. Se a codificação absoluta tivesse sido utilizada como originalmente planeado, a recuperação de uma paragem de emergência teria sido muito simples. Se a funcionalidade esperada tivesse sido corretamente documentada, não teria sido acrescentada qualquer complexidade adicional ao que deveria ter sido uma solução simples.
6. Minimiza as vibrações. Os mais recentes algoritmos de supressão de vibrações após a aplicação de servoaccionamentos podem, em certos casos, minimizar as vibrações que ocorrem em cargas suspensas e na base da máquina sem sensores adicionais. Estes algoritmos de supressão de vibrações, combinados com a auto-sintonização e a filtragem, permitem um movimento de elevado desempenho sem amortecimento mecânico complicado ou contraventamento pesado.
7. Reduz a cablagem e o espaço. Ao aplicar servoaccionamentos comuns de CC e/ou de múltiplos eixos, os OEM podem reduzir a cablagem, o consumo de energia e o espaço no painel. Estes sistemas utilizam a energia regenerativa para alimentar outros eixos, em vez de desperdiçar esta energia como calor no quadro elétrico. O espaço do painel é reduzido até 30%, enquanto a cablagem é reduzida até 50 por cento em comparação com uma arquitetura tradicional de sistema servo de eixo único.

Por outro lado, na sua primeira aplicação de servoaccionamentos, os engenheiros ignoram frequentemente o cálculo de uma relação de inércia para o dimensionamento do servo, mas este é, sem dúvida, o fator mais importante na determinação do desempenho de um sistema servo. A relação de inércia é calculada dividindo a inércia da carga pela inércia do motor. Rácios carga-motor mais baixos melhoram os tempos de resposta, reduzem a ressonância mecânica e minimizam a dissipação de energia.

Como está interessado na aplicação de servo-accionamentos, consulte a aspectos fundamentais a considerar antes de selecionar um PLC.

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