Réduisez le coût des servomoteurs

Réduisez le coût des servomoteurs :

L'utilisation d'un logiciel de contrôle sur PC, d'un réseau EtherCAT, d'un variateur intégré et d'une technologie à câble unique pour la configuration peut simplifier la conception du système de contrôle de mouvement et réduire le coût du servomoteurs.

Qu'il s'agisse d'un projet de rénovation ou d'une nouvelle application, sélectionner et installer le meilleur les servomoteurs  n'est pas une tâche simple. Toute mise à niveau nécessite généralement des ajustements au variateur, à la boîte de vitesses, à l'encodeur et aux autres composants en contact avec le moteur. La programmation et la configuration individuelle de chaque servomoteur augmenteront également le temps de débogage et les coûts inutiles.

 

La nouvelle technologie d'asservissement simplifie ces processus et libère les avantages potentiels offerts par la commande de mouvement asservie synchrone. En plus de prendre en charge la configuration via un logiciel de contrôle sur PC, le nouveau système d'asservissement fournit également d'autres fonctions clés, telles que servomoteurs  avec entraînements directs intégrés, connexions à câble unique et fonctions de sécurité intégrées. La plus grande simplification et flexibilité dans la conception du système de contrôle de mouvement réduit le coût d'achat du servomoteurs , ce qui en fait un fort avantage concurrentiel de l'architecture de mouvement.

 

Configuration et flexibilité

À l'aide d'un logiciel d'automatisation basé sur PC et de la fonction Ethernet industriel EtherCAT, plusieurs servomoteurs peuvent être configurés via un processus d'ingénierie simple. Ce logiciel est utilisé pour analyser et configurer les disques, sans qu'il soit nécessaire de connecter les câbles de l'ordinateur portable à chaque disque pour la configuration.

 

Un réseau compatible EtherCAT peut fournir la bande passante élevée et les hautes performances requises pour la configuration du disque. Il est même possible d'utiliser un logiciel dédié généralement utilisé pour des fournisseurs spécifiques via le bus de terrain EtherCAT. La seule information que l'ingénieur doit saisir manuellement est la distance mécanique de rotation d'un moteur.

 

Par exemple, une machine d'emballage verticale de remplissage/formage/scellage comporte plusieurs arbres mobiles pour la production de sacs de nourriture pour le petit-déjeuner. Dans le passé, si le fabricant d'équipement d'origine (OEM) décidait de remplacer le type de moteur, ou si l'utilisateur final constatait que le moteur existant était proche de la fin de sa durée de vie utile, il devait d'abord prendre en compte les contraintes mécaniques du moteur et des autres pièces à remplacer.

 

Traditionnellement, le moteur sélectionné nécessite une configuration distincte pour faciliter le traitement à grande vitesse de sacs précis et reproductibles. Si le fabricant utilisateur final doit modifier le profil d'emplacement pour générer une série de sacs plus grands, l'ingénieur doit reprogrammer chaque axe point par point, puis reprogrammer à nouveau si le produit doit être modifié. Grâce à une solution logicielle EtherCAT et basée sur PC, la même configuration ou reconfiguration peut être effectuée en quelques minutes, cette solution profite de la vitesse et du positionnement variables du servomoteurs . Si un retour secondaire est requis, le logiciel d'automatisation peut également configurer facilement un encodeur séparé comme un servomoteur.

 

EtherCAT offre des capacités de diagnostic en temps réel pour les moteurs, les variateurs et les systèmes d'entrée/sortie (E/S). Les fonctions de mesure de certaines plates-formes logicielles peuvent fournir des données précises sur les positions des points, les vitesses et les couples afin de surveiller et d'optimiser les performances.

 

Le plus grand avantage de cette application est qu’elle réduit la confusion grâce à un environnement d’ingénierie de mouvement simplifié. Il est très important de trouver un logiciel capable d'effectuer la configuration du système de mouvement et d'exécuter l'automate programmable (PLC), l'interface homme-machine (IHM) et toutes les autres fonctions de contrôle de la machine sur la même plate-forme. Cela élimine le besoin de logiciel uniquement pour le système d'asservissement. Les produits logiciels de certains fournisseurs incluent également des outils de dimensionnement de mouvement intégrés, qui facilitent la sélection et l'installation de composants via une interface graphique. Ces produits logiciels sont très utiles pour les servomoteurs et autres composants difficiles à intégrer, tels que les crémaillères, les bandes transporteuses ou les manivelles.

 

L'outil de dimensionnement de mouvement intégré au logiciel d'automatisation facilite la sélection et l'installation des composants dans l'interface graphique. Source photo de cet article : Beckhoff

 

Nouvelles fonctionnalités de servomoteurs

Une plus grande flexibilité permet aux ingénieurs de mettre en œuvre servomoteurs  sans interrompre le budget équipement. Non seulement cela raccourcit le temps de programmation, mais réduit également les coûts de main-d'œuvre, ce qui rend le prix total de mise en œuvre de ces technologies plus proche de celui des moteurs pas à pas. C'est une chance, car bien qu'il puisse fournir un contrôle de mouvement synchrone potentiel et les dernières avancées en matière de technologie d'asservissement, le problème du coût a en fait ralenti la vitesse des servomoteurs acceptés par certaines usines.

 

Les moteurs synchrones offrent une plus grande précision grâce à un contrôle en boucle fermée. Le servomoteur envoie un retour d'information, permettant au variateur de suivre sa position sans encodeur séparé. Ils consomment moins d'énergie que les moteurs pas à pas de taille similaire, tout en fournissant un couple à des vitesses plus élevées. Le système d'asservissement possède également des enroulements internes, qui peuvent dissiper la chaleur plus efficacement. De nouvelles fonctionnalités, telles que les moteurs avec entraînements intégrés, la technologie de sécurité et la technologie à câble unique (OCT), peuvent améliorer les avantages potentiels des servomoteurs.

 

Les servomoteurs avec entraînements intégrés contribuent à créer des systèmes d'asservissement distribués efficaces. La combinaison du servomoteur et du servomoteur dans un seul appareil permet d'économiser de l'espace dans l'armoire de commande et de réduire davantage les coûts. Les fonctions intégrées d'arrêt sécurisé du couple (STO) et de sécurité de mouvement SS1, etc., peuvent permettre de réduire davantage les coûts en réduisant le besoin de terminaux d'E/S séparés ou d'autres matériels pour ces tâches.

 

La technologie à câble unique peut prendre en charge différentes tailles de servomoteurs, depuis les options de faible consommation de variateurs compacts connectés au terminal d'E/S jusqu'aux grands moteurs à bride F7 qui nécessitent de gros variateurs.

 

Bien que la flexibilité des servomoteurs ait augmenté, la taille de nombreux moteurs n’a pas beaucoup changé. En intégrant l'amplificateur à l'arrière du boîtier, le moteur peut conserver les mêmes spécifications de bride et des dimensions similaires, et la longueur n'est que légèrement augmentée. Cela réduit l'encombrement de la machine nouvellement conçue et élimine le coût coûteux de modification dû aux changements mécaniques. La technologie à câble unique combine l'alimentation et le retour dans un seul câble, réduisant ainsi la charge de travail de câblage et les points de défaillance potentiels de 50 %, et prend en charge toutes les tailles et tous les types de moteurs.

 

Grâce à la solution d'automatisation à câble unique, le système d'asservissement distribué améliore encore l'architecture de contrôle de mouvement sans coque en utilisant un boîtier de distribution classé IP65. Cela prend en charge les applications qui doivent exécuter plusieurs axes de mouvement dans une conception de machine modulaire. Un seul câble relie les armoires de commande et les boîtes de distribution restantes, qui connectent plusieurs servomoteurs avec entraînements intégrés et boîtes de distribution supplémentaires (si des arbres supplémentaires sont nécessaires). Plusieurs types de connecteurs sont combinés avec un logiciel de contrôle basé sur PC et la configuration intuitive d'EtherCAT pour créer des solutions plug-and-play.

 

les servomoteurs  avec entraînements intégrés sont propices aux projets de modernisation et aux nouvelles applications, et l'utilisation du contrôle EtherCAT et PC peut également réduire le temps de mise en service. Par rapport aux systèmes de contrôle traditionnels, ces avantages deviendront plus économiques et plus faciles à mettre en œuvre. Les avantages du contrôle en boucle fermée, les progrès de la technologie des moteurs synchrones et la configuration globale plus simple se combinent pour faire des servomoteurs un choix idéal pour les exigences de mouvement rotatif.