Belangrijkste criteria voor het selecteren van industriële aandrijvingen: 4 essentiële factoren

Het specificeren van de juiste industriële aandrijvingen is cruciaal voor machine- en algemene procesprestaties, maar met industriële automatisering die het landschap voor aandrijvingselectie vormt, is het vitaal om op de hoogte te blijven van definerende specificatiecriteria.

Paul Streatfield, strategisch productmanager voor industriële aandrijvingsspecialist Bosch Rexroth, verkent vier van de meest recente belangrijke criteria voor industriële aandrijvingsspecificatie, die voldoen aan de uitdagingen van de hedendaagse industriële eisen.

Het kan uitdagend zijn om uw specificatiekeuzes continu bij te werken in lijn met het snel evoluerende landschap van Industrie 4.0, maar door dit te doen kunnen machinefabrikanten hun klanten een schat aan financiële voordelen bieden, alsook beter benutting van fabrieksruimte, geoptimaliseerde machineprestaties en verbeterde veiligheidsstandaarden.

De sleutel tot het selecteren van een industriële aandrijving die compatibel is met autonomie, is begrijpen hoe die aandrijving is ontworpen en geconstrueerd om te opereren in combinatie met andere machines en besturingssystemen.

Daardoor kunnen specificateurs beter bepalen of de aandrijving niet alleen tastbare resultaten levert, maar ook of de investering de tand des tijds doorstaat tegen de lopende evolutie van connectiviteit in de industriële sector.

Aanpasbare productieruimte met kastvrije aandrijvingstechnologie

Sinds intelligente servoaandrijvingen een onmisbaar deel zijn geworden van moderne machines, genieten eindgebruikers efficiënte formaatwisselingen en beweegprofielaanpassingen met een druk op de knop.

Deze prestatieverhogende technologie komt met een prijs, en met meer servoaandrijvingen komen grotere, ruimte-gevende besturingskasten.

Deze „onproductieve” kasten vullen essentieel productieruimte die beter gebruikt zou worden voor het uitbreiden van een productiefaciliteit door modularisatie.

Historisch zijn de motor en de besturingseenheid van elkaar gescheiden met een stroom- en encoder-kabel die van elke motor naar de besturingskast loopt.

Dit is lang de enigste manier geweest om servotechnologie te benutten, tot 2014 de introductie van kastvrije aandrijvingstechnologie zag, die alle voordelen van servoaandrijvingen behoudt, maar tot 90 procent lagere kabelkosten levert en een significante ruimtewinst door besturingskasten volledig te elimineren.

Ontworpen conform IP65, worden alle netwerktoegangscomponenten die eerder in de besturingskast zaten, direct in de machine geïnstalleerd.

De netmodule is een enkele eenheid en verbindt het hele systeem met het net, en bevat het netfilter, de netdrossel en de netcontactschakelaar.

De regeneratieve voedingsmodule met besturingselektronica, remweerstand en remtransistor vervangt de voedings- en besturingselektronica in de besturingskast volledig, waardoor de traditionele kaststructuur volledig uit het systeemontwerp kan worden verwijderd.

Vergeleken met traditionele automatisering gebruiken kastvrije oplossingen een fractie van hybride kabeling met dezelfde motorafstand.

Dit vermindert niet alleen materiaalkosten en installatietijden, het verlaagt ook de kans op fouten in de kabeling en levert extra geldelijke besparingen op door de directe verbinding van sensoren, I/O's en fieldbuscomponenten aan de gedecentraliseerde aandrijvingen.

Integraal veiligheidsfuncties voor snellere engineering

Aandrijving-geïntegreerde veiligheidsfuncties bieden een economische methode om maximale bescherming voor mensen en machines te garanderen, terwijl productiviteit, ergonomie en efficiëntie in engineering toenemen.

Het is geen geheim dat onbeheerde bewegingen significante gevaren vormen en hoe meer tijd operatoren binnen een machine doorbrengen, hoe langer fabricanten besteden aan het waarborgen van naleving van de zeer strenge veiligheidsregels uit de Machinerichtlijn 2006/42/EG of relevante regionale normen.

Intelligente, aandrijving-geïntegreerde veiligheidsfuncties maken het eenvoudiger en efficiënter om onderhoudswerk uit te voeren in overeenstemming met wettelijke eisen, wat een schat aan competitieve voordelen biedt bij het verminderen van systeemdowntime en arbeidskosten.

Opbouwend op de gevraagde geïntegreerde veiligheidsfuncties zoals „veilige stop 1”, „veilige beperkte snelheid” en „veilige draairichting”, brengen toonaangevende innovators van aandrijving-geïntegreerde veiligheidsfuncties al een breder scala aan logicafuncties op de markt die zijn ontworpen om maximale machineveiligheid te leveren, zelfs voldaan aan de hoogste veiligheidsniveau Categorie 4, Performance Level e en SIL3, in sommige gevallen.

Enkele van deze meer geavanceerde functies omvatten veilige deurvergrendeling en veilige rem- en houdsystemen die in staat zijn om twee onafhankelijke remmen via redundante kanalen in de aandrijving te monitoren en te sturen, wat veiligheid garandeert als operatives tijd moeten doorbrengen onder zwaartebelaste assen.

Operationele flexibiliteit met open core engineering

Open core engineering stelt volledig nieuwe toepassingsmogelijkheden voor het eerst binnen handbereik, door traditionele HMI-apparaten te vervangen door slimme alternatieve tijdens de inbedrijfstelling, operatie en diagnostische fasen.

De ultieme operationele gemak, open core engineering ontgrendelt de snijpunt van machineprestaties door de toegang tot de besturingskern uit te breiden en het gebruik van mobiele en digitale technologieën in de industriële omgeving uit te nodigen.

Toepassingen die mogelijk zijn met open core engineering omvatten het inbedrijfstellen van machines met scanneerbare QR-codes en de visualisatie van processen binnen de machine, plus diagnostische tools die verkregen data direct kunnen verzenden voor opslag en evaluatie.

Met nieuwe en uitgebreide toepassingen die gebruikmaken van veelgebruikte high-level talen op alle standaard besturingssystemen, is het ontwikkelen van maatoplossingen voor een reeks complexe bewerkingsvereisten veel meer mogelijk dan ooit, wat open core engineering een belangrijke specificatiecriterium voor aandrijvingen maakt voor de toekomst.

Hogere besturingscontrollers elimineren door bewegings- en PLC-functionaliteit te combineren

Sommige toonaangevende aandrijvingoplossingen, zoals Rexroth's IndraMotion MLD-eenheden, combineren bewegings- en algemene PLC-functionaliteit om een modern, open automatiseringsplatform te creëren voor modulaire machineconcepten.

Door de besturingsarchitectuur te decentraliseren in een compact bewegingsbesturingssysteem – waar zowel bewegings- als logica-besturing direct in de aandrijving worden afgehandeld – is het mogelijk om de noodzaak voor hogere besturingscontrollers volledig te elimineren.

Naast financiële voordelen door minder hardware en kabeling, maakt dit type aandrijvingarchitectuur ook eenvoudigere engineering, snellere opstart, snellere diagnostiek en het extra voordeel mogelijk dat slechts één databron hoeft te worden geback-upt.

Schaalbaar voor een verscheidenheid aan proces- en productiefaciliteiten, met kant-en-klare functiebibliotheken om het gebruik te vereenvoudigen, is deze stijl van aandrijving-gebaseerde oplossing beschikbaar als een enkele-asbesturing voor basistoepassingen alsook als een meerasbesturing voor toepassingen met een maximum van tien assen.

Modules gebaseerd op PLCopen bieden ook toegang tot gestandaardiseerde bewegingsbesturingsfuncties, terwijl open technologie en communicatie-interfaces de integratie van MLD met een verscheidenheid aan automatiseringsconcepten vereenvoudigen.