Sistemi di controllo decentralizzati per il risparmio

agosto 04, 2017, by Bob White

Cablaggi ridotti, armadio più piccolo, minor calore... maggiore flessibilità!

Cablaggi ridotti, armadio di controllo più piccolo, minor calore... Non è poco! Posso ottenere questo risultato con una soluzione decentralizzata?

Assolutamente sì – e non solo!

Optare per un’architettura decentralizzata significa spostare gli azionamenti per il controllo del movimento dagli armadi elettrici sovraffollati e posizionarli vicino ai motori, direttamente sulla macchina dove si svolge l’azione. Si può osservare immediatamente che questa soluzione riduce la dimensione degli armadi elettrici. Ma in che modo vedo tutti gli altri vantaggi?

un’architettura decentralizzata Il vantaggio dell’architettura decentralizzata non è SOLO spostare gli azionamenti sulla macchina, vicino ai motori o integrati in essi, ma riguarda anche la progettazione dell’intero sistema di controllo. È sufficiente pensare all’architettura di controllo centralizzata convenzionale, con tutti gli azionamenti, le alimentazioni e gli altri I/O posizionati in un grande armadio e con i cavi collegati a ogni motore: questo si traduce probabilmente in molti cavi (alimentazione e retroazione per ogni motore). In una soluzione decentralizzata invece il motore, la retroazione e la comunicazione di bus di campo devono passare attraverso un unico cavo e l’architettura di controllo consente alle comunicazioni di funzionare sul loop del bus di campo.

Se pensiamo a una soluzione di questo tipo, con una macchina a 8 assi, con un armadio di controllo a 5 metri dal motore iniziale e successivi assi a 3 metri di distanza, con un approccio centralizzato si fa in fretta ad arrivare a quasi 250 metri di cablaggio (alimentazione e retroazione).

Centralized vs Decentralized Proviamo ora a immaginare una soluzione decentralizzata con gli azionamenti posizionati al massimo a un metro dal motore che azionano: il cablaggio si riduce a soli 35 metri! Basta fare due conti: il risultato è una riduzione dell’86%! Aggiungiamo I/O estesi e il risparmio sale quasi al 90%.Ne risulta una sostanziale diminuzione dei costi di cablaggio, non solo per la pura riduzione della lunghezza dei cavi, ma per il taglio dei costi correlati alle vaschette di gestione dei cavi e non ultimo al lavoro di posa dei cavi.

Ma c’è di più (o meglio, c’è ancora meno). Il fatto che l’armadio sia più piccolo e vi siano meno componenti elettronici comporta meno calore da dissipare. Meno calore, minore necessità di una costosa unità di climatizzazione e quindi minor consumo di energia.

Un altro elemento che a prima vista non sembra essere collegato a una buona progettazione decentralizzata è la flessibilità! Progettare una macchina considerando sin dall’inizio un’architettura decentralizzata degli azionamenti, apre nuove possibilità e consente una maggiore flessibilità nella modularizzazione. Affronteremo questo aspetto la prossima volta, nel seguito del blog su questo tema...

Tutti questi vantaggi aiutano gli OEM a costruire una macchina più efficiente, con meno componenti, tempi di assemblaggio ridotti e maggiore flessibilità nella progettazione: in altre parole, potenziano la commerciabilità della macchina. Gli utenti finali beneficeranno così di costi di proprietà inferiori e di una maggiore affidabilità, nonché di un ingombro ridotto nei loro stabilimenti.

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