Critères clés pour la sélection des variateurs industriels : 4 facteurs essentiels

Spécifier les bons variateurs industriels est crucial pour la performance des machines et du processus global, mais avec l'automatisation industrielle qui façonne le paysage pour la sélection des variateurs, il est vital de se tenir au courant des critères de spécification définissants.

Paul Streatfield, gestionnaire de produits stratégiques pour le spécialiste des variateurs industriels Bosch Rexroth, explore quatre des critères clés les plus récents pour la spécification des variateurs industriels, qui répondent aux défis des exigences industrielles d'aujourd'hui.

Il peut être difficile de mettre à jour continuellement vos choix de spécification en ligne avec le paysage en évolution rapide de l'Industrie 4.0, mais ce faisant, les fabricants de machines peuvent offrir à leurs clients une multitude d'avantages financiers ainsi qu'une meilleure utilisation de l'espace d'usine, une performance de machinerie optimisée et des normes de sécurité améliorées.

La clé pour sélectionner un variateur industriel compatible avec l'autonomie est de comprendre comment ce variateur a été conçu et construit pour fonctionner en conjonction avec d'autres machines et systèmes de contrôle.

Ce faisant, les spécificateurs peuvent mieux établir si le variateur non seulement fournira des résultats tangibles, mais aussi si l'investissement résistera à l'épreuve du temps contre l'évolution continue de la connectivité dans le secteur industriel.

Espace de production adaptable avec technologie de variateur sans armoire

Depuis que les servovariateurs intelligents sont devenus une partie indispensable des machines modernes, les utilisateurs finaux ont bénéficié de changements de format efficaces et d'adaptations de profil de mouvement d'une simple pression sur un bouton.

Cette technologie d'amélioration des performances a un coût, cependant, et avec plus de servovariateurs viennent des armoires de commande plus grandes, gourmandes en espace.

Ces armoires « improductives » remplissent essentiellement l'espace de production qui serait mieux utilisé pour étendre une installation de production par modularisation.

Historiquement, le moteur et l'unité de contrôle ont été séparés l'un de l'autre avec un câble d'alimentation et d'encodeur allant de chaque moteur dans l'armoire de commande.

Cela a longtemps été la seule façon d'utiliser la technologie servo, jusqu'à ce que 2014 voie l'introduction de la technologie de variateur sans armoire qui conserve tous les avantages des servovariateurs, mais qui offre jusqu'à 90 % de coûts de câblage inférieurs et un gain d'espace significatif en éliminant complètement les armoires de commande.

Conçu conformément à l'IP65, tous les composants d'accès au réseau précédemment situés dans l'armoire de commande sont installés directement dans la machine.

Le module d'alimentation est une unité unique et connecte l'ensemble du système au secteur, contenant le filtre secteur, le choke secteur et le contacteur secteur.

Le module d'alimentation régénératif avec électronique de contrôle, résistance de freinage et transistor de freinage remplace complètement l'alimentation et l'électronique de contrôle dans l'armoire de commande, permettant à la structure d'armoire traditionnelle d'être complètement retirée de la conception du système.

Comparé à l'automatisation traditionnelle, les solutions sans armoire utilisent une fraction de câblage hybride avec le même espacement des moteurs.

Cela non seulement réduit les coûts matériels et les temps d'installation, mais réduit aussi la probabilité de défauts dans le câblage et offre des économies monétaires supplémentaires par la connexion directe des capteurs, E/S et composants de bus de terrain aux variateurs décentralisés.

Fonctions de sécurité intégrées pour une ingénierie plus rapide

Les fonctions de sécurité intégrées au variateur offrent une méthode économique pour assurer une protection maximale pour les personnes et les machines tout en augmentant la productivité, l'ergonomie et l'efficacité en ingénierie.

Il n'est pas secret que les mouvements non contrôlés posent des risques significatifs et plus les opérateurs passent de temps à l'intérieur d'une machine, plus les fabricants passent de temps à assurer la conformité avec les réglementations de sécurité très strictes décrites dans la Directive Machines 2006/42/CE ou les normes régionales pertinentes.

Les fonctions de sécurité intelligentes intégrées au variateur facilitent et rendent plus efficace l'exécution des travaux de maintenance conformément aux exigences légales, offrant une multitude d'avantages concurrentiels quand il s'agit de réduire les temps d'arrêt du système et les coûts de main-d'œuvre.

S'appuyant sur les fonctions de sécurité intégrées très demandées telles que « arrêt sûr 1 », « vitesse limitée sûre » et « sens de rotation sûr », les innovateurs leaders des fonctions de sécurité intégrées au variateur apportent déjà sur le marché une gamme plus large de fonctions logiques conçues pour offrir une sécurité maximale de la machine satisfaisant même le niveau de sécurité le plus élevé Catégorie 4, Niveau de Performance e et SIL3, dans certains cas.

Certaines de ces fonctions plus sophistiquées incluent le verrouillage de porte sûr et les systèmes de freinage et de maintien sûrs capables de surveiller et contrôler deux freins indépendants via des canaux redondants dans le variateur, assurant la sécurité dans le cas où les opérateurs devraient passer du temps sous des axes chargés par gravité.

Flexibilité opérationnelle avec l'ingénierie à cœur ouvert

L'ingénierie à cœur ouvert met des possibilités d'application entièrement nouvelles à portée pour la première fois, remplaçant les dispositifs HMI traditionnels par des alternatives intelligentes pendant les phases de mise en service, d'exploitation et de diagnostic.

L'ultime en commodité opérationnelle, l'ingénierie à cœur ouvert débloque la pointe de la performance machine en étendant l'accès au cœur de contrôle et en invitant l'utilisation de technologies mobiles et numériques dans l'environnement industriel.

Les applications rendues possibles avec l'ingénierie à cœur ouvert incluent la mise en service de machines avec des codes QR scannables et la visualisation des processus à l'intérieur de la machine, plus des outils de diagnostic qui permettent aux données obtenues d'être transmises immédiatement pour le stockage et l'évaluation.

Avec de nouvelles et vastes applications disponibles en utilisant des langages de haut niveau couramment utilisés sur tous les systèmes d'exploitation standards, le développement de solutions sur mesure pour une gamme de besoins d'usinage complexes est bien plus possible que jamais auparavant, faisant de l'ingénierie à cœur ouvert un critère de spécification clé pour les variateurs à l'avenir.

Élimination des contrôleurs de niveau supérieur en combinant mouvement et fonctionnalité PLC

Certaines solutions de variateurs de pointe, telles que les unités IndraMotion MLD de Rexroth, combinent le mouvement et la fonctionnalité PLC commune pour créer une plateforme d'automatisation moderne et ouverte pour des concepts de machines modulaires.

En décentralisant l'architecture de contrôle dans un système de contrôle de mouvement compact – avec à la fois le mouvement et le contrôle logique gérés directement dans le variateur – il est possible d'éliminer complètement le besoin de contrôleurs de niveau supérieur.

Outre les avantages financiers dus à moins de matériel et de câblage, ce type d'architecture de variateur permet aussi une ingénierie plus facile, un démarrage plus rapide, un diagnostic plus rapide et l'avantage supplémentaire de n'avoir qu'une seule source de données à sauvegarder.

Évolutif pour une variété d'installations de processus et de fabrication, avec des bibliothèques de fonctions prêtes à l'emploi pour simplifier l'utilisation, ce style de solution basée sur variateur est disponible comme contrôle mono-axe pour des applications de base ainsi que contrôle multi-axes pour des applications avec un maximum de dix axes.

Les modules basés sur PLCopen offrent également l'accès à des fonctions de contrôle de mouvement standardisées tandis que la technologie ouverte et les interfaces de communication simplifient l'intégration de MLD avec une variété de concepts d'automatisation.