Servotecnica, elettronica distribuita: modularità a partire da un singolo elemento

Il mercato dei produttori di macchine richiede tempi di reazione molto rapidi e la crescente competitività porta i clienti e le loro esigenze ad evolvere costantemente.

Diventa fondamentale offrire all’utente maggiore flessibilità e al contempo semplificare i sistemi (qualcuno diceva “make it simple, don’t simplify”). Garantire un output di questo tipo alle soluzioni di automazione, e ai relativi componenti, richiede standard elevati, che devono essere progettati con la stessa flessibilità e coerenza della macchina che li ospita. I sistemi con azionamenti distribuiti e le strategie basate su queste piattaforme rispondono a questi requisiti.

AMK, distribuita in Italia dalla Servotecnica di Nova Milanese (MB), è stata pioniera con le architetture decentralizzate. Oggi questo si traduce in un ampio portafoglio di prodotti decentralizzati “da campo”, che permettono agli OEM di scegliere tra un ampio catalogo di soluzioni distribuite, abilitandoli a soluzioni complete e modulari: dai controller/PLC, agli azionamenti decentralizzati, alle unità integrate servomotore + azionamento, il tutto in un ampio range di potenza e dimensioni.

Controller decentralizzato

In aggiunta alle funzionalità di motion control/PLC, il controllore decentralizzato iSA con protezione IP65, offre anche un alimentatore integrato progettato per erogare 5 kW di potenza e richiede solo 3 x 400 Vac per la generazione del DC BUS dedicato all’alimentazione dei servoazionamenti.

Applicazioni con fino a 36 azionamenti sono già state realizzate con il controllore iSA (master EtherCAT) che può inoltre essere utilizzato come gateway per Ethernet/IP, ProfiNET ed EtherCAT slave. Grazie alla sua potenza di calcolo, il Controllore/PLC iSA, costituisce la base per realizzare funzioni di moto complesse e progetti di PLC/Motion multiasse.

Azionamento decentralizzato

L’azionamento decentralizzato serie iX è disponibile con protezione IP65 ed eroga una potenza continua fino a 5 kVA (8,2 Amp continui e 16,4 Amp di picco). Se gli azionamenti decentralizzati sono installati in un modulo macchina e con altri moduli compongono una linea di produzione completa, anche l’architettura del cablaggio cambia: i cavi del motore (potenza ed encoder), non devono più essere stesi dal quadro elettrico al servomotore mentre i cavi di alimentazione e i cavi Ethernet real-time, passano dall’alimentatore al primo azionamento e poi al successivo. Il vantaggio di questo tipo di cablaggio con collegamento in “daisy chain”, è particolarmente evidente su moduli macchina in movimento o su tavole rotanti dove sono installati più azionamenti riducendo la catena porta cavi alla sola linea di alimentazione. Un altro significativo vantaggio del cablaggio con collegamento in daisy chain è dato dal collegamento di tutti gli azionamenti allo stesso DC BUS. In questa modalità, l’energia richiesta e quella rigenerata nelle differenti fasi funzionamento si bilancia, permettendo un utilizzo ottimale dell’energia.

Servo controller integrato nel motore

I servomotori con azionamento integrato offrono il massimo potenziale di risparmio in quanto consente di eliminare anche i cavi di potenza al motore e dell’encoder. Le soluzioni di azionamento integrato nel motore sono disponibili con vari formati di flange, da 55 (serie ihXT) a 100 mm (serie iDT5), ognuno con diverse lunghezze. Questi sistemi decentralizzati offrono eccellenti risultati di affidabilità anche in ambienti ostili e applicazioni gravose grazie alla loro elevata resistenza agli urti, alle vibrazioni e il livello di protezione IP65. Per ciò che riguarda le funzioni di sicurezza, la funzione STO è integrata come standard, mentre altre funzioni di sicurezza come SS1 e SS2 possono essere implementate via FSoE.