Funktionell säkerhet införs i rörelsesystem idag för att skydda maskinoperatörer, utrustning och produktivitet. Säkert vridmoment av (STO) är till exempel en inbyggd mjukvarufunktion som avbryter den vridmomentgenererande signalen som sänds av frekvensomriktaren till motorn utan att koppla bort strömmen till frekvensomriktaren. STO fungerar som en säkerhetsåtgärd, som effektivt stoppar systemets rörelse, och förhindrar därigenom alla oavsiktliga rörelser som kan orsaka personskador eller skador på utrustning. STO påskyndar omstarter och minskar belastningen på frekvensomriktaren som orsakas av användning av reläer och nödstopp. (Det är viktigt att notera att STO endast tar bort vridmomentet och lämnar lasten tröghet. Aktiv bromsning är nödvändig för ett snabbare stopp.) Till exempel kan ett industriellt transportsystem utrustat med STO förhindra oavsiktlig rörelse genom att stoppa motorn omedelbart och på så sätt undvika eventuella farliga incidenter.
Flera andra säkerhetsfunktioner kan användas tillsammans med STO för att begränsa hastighet, position och vridmoment. Dessa säkerhetsfunktioner banar väg för samarbetsrobotar. Andra användningsfall kan vara att effektivisera industriell verksamhet, som att rensa sylt och städa maskiner.
Kontrollera alltid styrarkitekturen för att säkerställa att frekvensomriktaren är kompatibel med alla säkerhetssystem. Protokollet måste vara tillräckligt snabbt för att på ett korrekt sätt minska riskerna samtidigt som det tillhandahåller nödvändiga säkerhetsfunktioner och matchar det fysiska lagret och kommunikationsprotokollen för eventuella externa sensorer. Närhelst ett kommunikationsavbrott inträffar är ett kompletterande säkerhetsprotokoll utformat för att upptäcka avbrottet och återställa systemet till ett känt säkert tillstånd.
Det är också värt att notera att inte alla enheter annonseras som säkerhetsklassade, och inte heller alla applikationer kräver säkerhetsklassade. Till exempel måste den samarbetsrobot som vi nämnde tidigare ha ett säkerhetsklassat fack, vilket kräver användning av säkerhetscertifierade servodrivningar.
De mest tillförlitliga drivenheterna är de som är certifierade av ett välkänt produktcertifieringsorgan, såsom TÜV, som granskar inte bara produkten utan hela tillverknings- och testprocessen.
Särskilda hänsyn
Valet av enhet är ofullständigt utan att ta itu med svåra miljöer. Autonoma gaffeltruckar utsätter elektroniska komponenter för höga nivåer av stötar och vibrationer, samt risken för kontaminering. För att undervattens fjärrstyrda fordon (ROV) ska bli framgångsrika måste de tåla långvarig nedsänkning och höga tryck. Ansökningsutvärderingsprocessen är nyckeln till framgång.
Se till att utrustningen du väljer är tillräckligt robust för att hantera din applikation. Det är viktigt att arbeta nära din leverantör och lägga ner den tid som krävs för att förstå specifikationerna. En enhet med IP67 betyder inte att den är vattentät, men det betyder att den tål 30 minuters nedsänkning på 1 meters djup. Det är en helt annan spray än 100 kPa sprayen av IP66 och 10 MPa sprayen av IP69K.
Förorening är inte den enda faktorn att ta hänsyn till. Obemannade flygfarkoster (UAV) som arbetar på hög höjd kan utsättas för höga nivåer av strålning. I det här fallet kan en analog enhet vara robustare än en digital version, som är känslig för störningar av enstaka händelser och allvarligare skador. Med det sagt, avvägningen är begränsad funktionalitet såsom brist på kommunikationsprotokoll. Att välja en digital enhet och skydda den i en kapsling kan i slutändan vara den bästa lösningen.
Slutligen, överväg arbetscykeln. Applikationer som körs 24/7 kan begränsa elektronikens livslängd. Ultralåga arbetscykler kan vara utmanande. Ett styrsystem på en missil får inte användas på flera år, men om det tas i bruk måste det vara igång. Se till att hitta en enhet som är designad för att uppfylla dina krav.
Slutsats
Driver inte bara drivmotorer, de erbjuder också kraftfulla möjligheter att optimera rörelsesystem. Rätt val av drivenhet gör det möjligt för OEM-tillverkare att skilja sina produkter från sina konkurrenter. Oavsett om det är genom prestanda, livslängd, tillförlitlighet, kostnad eller allt ovanstående. Processen börjar med att samla in detaljerad information om applikationen och systemet du designar. Du bör undersöka de olika alternativen, men viktigast av allt, du bör arbeta nära din leverantör. De har lång erfarenhet av ett brett spektrum av applikationer och kan hjälpa dig att välja rätt drivenhet för uppgiften.
För din bekvämlighet är här en kort checklista med frågor som du alltid bör tänka på när du väljer en servodrift för din maskin:
1. Vilken är din värdtyp (t.ex. PLC, PC, HMI, etc.)?
2. Använder du centraliserad styrning (t.ex. rörelsekontroll eller PC) eller distribuerad styrning (t.ex. intelligenta enheter)?
a. Om centraliserad kontroll, hur kommunicerar värden med rörelsekontrollern (t.ex. Ethernet/IP, Modbus TCP/IP, etc.)? Hur kommunicerar rörelseregulatorn med frekvensomriktaren (EtherCAT, CANopen, RS-232, RS-422, etc.)?
b. Om distribuerad kontroll, hur kommunicerar värden med enheten (EtherCAT, CANop)
sv, RS-232, RS-422 osv.)?
3. Hur många axlar finns i systemet?
4. Vilka typer av motorer finns det (tillverkare och modell-/artikelnummer)?
5. Vad är matningsspänningen för systemet?
6. Vilken typ av återkoppling är det för varje axel (tillverkare och modell/artikelnummer)?
7. Finns det några särskilda miljö- eller tillämpningskrav?