Funksjonell sikkerhet blir tatt i bruk i bevegelsessystemer i dag for å beskytte maskinoperatører, utstyr og produktivitet. For eksempel er safe torque off (STO) en innebygd programvarefunksjon som avbryter det dreiemomentgenererende signalet som sendes av frekvensomformeren til motoren uten å fjerne strømmen til stasjonen. STO fungerer som et sikkerhetstiltak, og stopper effektivt systemets bevegelse, og forhindrer derved enhver utilsiktet bevegelse som kan forårsake personskade eller skade på utstyr. STO fremskynder omstart og reduserer belastningen på stasjonen forårsaket av bruk av releer og nødstopp. (Det er viktig å merke seg at STO bare fjerner dreiemoment, og etterlater lasten treghet. Aktiv bremsing er nødvendig for en raskere stopp.) For eksempel kan et industrielt transportsystem utstyrt med STO forhindre utilsiktet bevegelse ved å stoppe motoren umiddelbart, og dermed unngå eventuelle farlige hendelser.
Flere andre sikkerhetsfunksjoner kan brukes sammen med STO for å begrense hastighet, posisjon og dreiemoment. Disse sikkerhetsfunksjonene baner vei for samarbeidende roboter. Andre brukstilfeller kan være å effektivisere industrielle operasjoner, som å rydde syltetøy og rensemaskiner.
For å sikre at frekvensomformeren er kompatibel med ethvert sikkerhetssystem, kontroller alltid kontrollarkitekturen. Protokollen må være rask nok til å redusere risikoen, samtidig som den gir de nødvendige sikkerhetsfunksjonene og samsvarer med det fysiske laget og kommunikasjonsprotokollene til eventuelle eksterne sensorer. Når det oppstår et kommunikasjonsavbrudd, er en ledsagende sikkerhetsprotokoll utformet for å oppdage avbruddet og gjenopprette systemet til en kjent sikker tilstand.
Det er også verdt å merke seg at ikke alle stasjoner annonseres som sikkerhetsklassifisert, og heller ikke alle applikasjoner krever sikkerhetsklassifisert. For eksempel må samarbeidsroboten vi nevnte tidligere ha et sikkerhetsklassifisert rom, som krever bruk av sikkerhetssertifiserte servodrev.
De mest pålitelige stasjonene er de som er sertifisert av et velkjent produktsertifiseringsorgan, som TÜV, som vurderer ikke bare produktet, men hele produksjons- og testprosessen.
Spesielle hensyn
Valg av stasjon er ufullstendig uten å ta tak i tøffe miljøer. Autonome gaffeltrucker utsetter elektroniske komponenter for høye nivåer av støt og vibrasjoner, samt risiko for forurensning. For at undervanns fjernstyrte kjøretøyer (ROV) skal lykkes, må de tåle langvarig nedsenking og høyt trykk. Søknadsevalueringsprosessen er nøkkelen til suksess.
Sørg for at utstyret du velger er robust nok til å håndtere søknaden din. Det er viktig å jobbe tett med leverandøren din og bruke nødvendig tid på å forstå spesifikasjonene. En enhet med IP67 betyr ikke at den er vanntett, men det betyr at den tåler 30 minutters nedsenking på 1 meters dybde. Det er en helt annen spray enn 100 kPa spray av IP66 og 10 MPa spray av IP69K.
Forurensning er ikke den eneste faktoren å vurdere. Ubemannede luftfartøyer (UAV) som opererer i store høyder kan bli utsatt for høye nivåer av stråling. I dette tilfellet kan en analog stasjon være mer robust enn en digital versjon, som er utsatt for enkelthendelser og mer alvorlig skade. Når det er sagt, er avveiningen begrenset funksjonalitet som mangel på kommunikasjonsprotokoller. Å velge en digital stasjon og beskytte den i et kabinett kan til syvende og sist være den beste løsningen.
Til slutt, vurder driftssyklus. Applikasjoner som kjører 24/7 kan begrense levetiden til elektronikken. Ultralave driftssykluser kan være utfordrende. Et ledesystem på et missil kan ikke brukes på flere år, men hvis det tas i bruk, må det være i drift. Sørg for å finne en stasjon som er designet for å oppfylle dine krav.
Konklusjon
Driver ikke bare motorer, de tilbyr også kraftige muligheter for å optimalisere bevegelsessystemer. Riktig stasjonsvalg gjør det mulig for OEM-er å differensiere produktene sine fra konkurrentene. Enten det er gjennom ytelse, lang levetid, pålitelighet, kostnad eller alt det ovennevnte. Prosessen starter med å samle inn detaljert informasjon om applikasjonen og systemet du designer. Du bør undersøke de ulike alternativene, men viktigst av alt bør du jobbe tett med leverandøren din. De har lang erfaring med et bredt spekter av bruksområder og kan hjelpe deg med å velge riktig stasjon for oppgaven.
For enkelhets skyld er her en kort sjekkliste med spørsmål du alltid bør vurdere når du velger en servodrift for maskinen din:
1. Hva er vertstypen din (f.eks. PLS, PC, HMI, etc.)?
2. Bruker du sentralisert kontroll (f.eks. bevegelseskontroller eller PC) eller distribuert kontroll (f.eks. intelligente stasjoner)?
en. Hvis sentralisert kontroll, hvordan kommuniserer verten med bevegelseskontrolleren (f.eks. Ethernet/IP, Modbus TCP/IP, etc.)? Hvordan kommuniserer bevegelseskontrolleren med stasjonen (EtherCAT, CANopen, RS-232, RS-422 osv.)?
b. Hvis distribuert kontroll, hvordan kommuniserer verten med stasjonen (EtherCAT, CANop)
no, RS-232, RS-422 osv.)?
3. Hvor mange akser er det i systemet?
4. Hva er typene motorer (produsent og modell/delenummer)?
5. Hva er forsyningsspenningen for systemet?
6. Hva er typen tilbakemelding for hver akse (produsent og modell/delenummer)?
7. Er det noen spesielle miljø- eller brukskrav?