Otimizando Máquinas Usando Unidades Programáveis

Por Kevin Liu, Gerente de Linha de Produtos - Automação Industrial, Kollmorgen

Unidades programáveis estão se tornando mais sofisticadas e capazes, permitindo a engenheiros de controle reduzir drasticamente os custos do projeto.

Em um novo design, alguns integradores e OEMs alcançam um sistema PLC multi-eixo elaborado para resolver uma aplicação relativamente simples. Isso acontece uma vez que designers trabalham sob horários apertados, e escolher uma solução conhecida parece ser a coisa certa a fazer.

Ao alavancar a inteligência em uma unidade de servo, os projetistas de automação são capazes de reduzir ou eliminar os PLCs em muitas aplicações. Arquitetadas corretamente, máquinas que utilizam estas unidades inteligentes oferecem maior rendimento e são mais simples de resolver.

Aplicações de máquinas comuns para as unidades programáveis

Muitas aplicações requerem apenas alta performance em um único eixo e os demais eixos são movidos por hidráulica, pneumática, ou uma tecnologia de circuito aberto, como passo. Isto é ilustrado pela máquina bobinador de deslocamento representado na Figura 1, abaixo. O eixo de deslocamento requer a resolução de posicionamento servo-controlo, no entanto, os eixos de avanço e processo são coordenados por outras tecnologias de movimento e controlados através da capacidade PLC no interior da unidade programável.

Um segundo exemplo é uma aplicação de controle PI. A máquina de termoformação utiliza um permutador de pressão hidráulica para o calor. Historicamente, acionado por um motor de indução AC, o sistema era grande e ineficiente. Usando uma unidade servo programável com um ímã permanente compacto, motor síncrono, o sistema térmico em circuito fechado foi implementado no código do aplicativo para controlar com precisão o aquecimento set-point, mantendo a pressão da bomba. Calor constante foi mantido enquanto a bomba só reabastecia as perdas no circuito hidráulico - gerando um ganho de eficiência significativo.

Um último exemplo deste conceito é uma máquina de corte. Registo é trazido para entradas de alta velocidade na unidade programável que comuta o eixo de corte. Esta mesma unidade também toma decisões com base em dados de sensores de controle de qualidade para redirecionar portas e executar outras funções menos urgentes. O sistema é ainda reforçado por um painel IHM para oferecer configurabilidade com receitas, tendências das principais métricas e notificações de alarme.

Cada um desses exemplos de aplicações reais estão utilizando o poder da tecnologia de acionamento inteligente no lugar de PLCs dedicados para construir máquinas diferenciadas a preços competitivos.

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Dicas Para Máquina de Arquitetura

Processamento centralizado versus descentralização é uma discussão sem resolução. Dos terminais de cliente Telnet para computadores pessoais para arquiteturas de internet e baseado em nuvem, o mundo da computação em geral está sempre oscilando através do espectro de cada campo com seus próprios méritos. A capacidade crescente de unidades programáveis permite mais criatividade eo desenvolvimento de soluções diferenciadas. A seguir estão algumas dicas para melhor utilizar os recursos de um carro inteligente:

1. Lidar com funções de tempo crítico dentro do eixo de movimento

Utilizando entradas de alta velocidade, uma capacidade de resposta do sistema muito superior as taxas de atualização (até 4000%) pode ser alcançada aumentando significativamente o rendimento.

2. Reduzir ou eliminar o controlador de automação

Com a distribuição de votação de alta taxa se reduz a demanda do controlador da máquina centralizada.

3. Criar ilhas de automação dentro da máquina para reduzir a complexidade de problemas

Basicamente, este é o conceito de dividir e conquistar. A máquina deve ser conceitualmente dividida em módulos que são facilmente validados e, uma vez concluída, os subsistemas são misturados. O resultado é uma máquina mais robusta e completamente validada.

4. Utilizar unidades programáveis para retrofit e capacidade de adicionar projetos aos utilizadores finais

Uma instalação de impressão com a diversidade dos equipamentos pode utilizar unidades programáveis e criar um módulo independente sobre o processo como um módulo de recepção. Esta solução fornece a funcionalidade de multi-fornecedor, sem a despesa adicional de licenciamento de software recorrente.

Guia de Seleção: Características do produto a se procurar

Nem todos os produtos de unidade programáveis são criados iguais. Pode ser difícil de navegar pelo labirinto de especificações para selecionar um produto que maximiza a sustentabilidade ea flexibilidade após a fase de design.

. Facilidade de manutenção e programa de retenção (SD cards) - Um técnico de terceiro turno pode não ter o software aplicativo para encomendar uma unidade de substituição. Algumas unidades programáveis oferecem uma opção de cartão SD para servir como um backup para reter a informação chave para se recuperar de uma falha sem um PC.

. Amplitude da oferta de energia (alcance ampere limitado) - Especialmente para as unidades programáveis de um único eixo, é importante que a faixa de potência disponível seja suficiente para garantir a escalabilidade da máquina.

. Potencial de escalabilidade - Se o aplicativo tem potencial para exigir movimento coordenado multi-eixo, algumas unidades programáveis servem como um mestre para vários escravos servo, como EtherCAT. Esta necessidade previsível deve ser considerada para garantir que o produto certo será selecionado. Unidades programáveis estão disponíveis hoje e tornam o processo de dimensionamento de um projeto da máquina perfeito.

O mercado de automação está sempre mudando. Soluções inovadoras, como as unidades mais inteligentes programáveis estão entregando novas capacidades que, com planejamento cuidadoso e pensamento criativo, estão permitindo que os projetistas de máquinas construam máquinas diferenciadas e mais rápidas. Para saber mais sobre a tecnologia de acionamento programável, visite o site da Kollmorgen.