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CONTROLLO
approfondimenti
Novembre/Dicembre 2015
n
Automazione e Strumentazione
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richiedenti più corrente a parità di movimento. In
una architettura master-slave con camme elettro-
niche, dato un profilo di moto, questo viene ese-
guito ogni ciclo master; se durante il movimento
del motore si varia la velocità del master, anche lo
slave varierà conseguentemente la sua. Se durante
la fase in cui la meccanica è più energivora si ral-
lenta il master, il consumo energetico si riduce.
Se durante le fasi meno energivore si accelera il
master, completando così il ciclo nel tempo desi-
derato , il totale dell’energia consumata diventa
minore rispetto al caso in cui il master si muove a
velocità costante. Questa funzionalità di libreria,
nota come
Intelligent Line Shaft
, permette di
salvare ulteriormente energia.
In conclusione, l’Efficienza energetica si ottiene
solamente utilizzando dispositivi tecnologica-
mente più efficienti, ma si realizza anche dimen-
sionando la componentistica in maniera adeguata
alle richieste ed utilizzando un
controllo motion
attivo
, che permette di ottimizzare e migliorare le
performance della macchina, i consumi
e limitare gli sprechi riutilizzando quello
che viene generato durante il ciclo.
Schneider Electric grazie ai tool di
programmazione/dimensionamento di
SoMachine
unitamente al
controllore
LMC078
, ai
servo drive Lexium32
,
ai
motori BSH/BMH
ed ai
riduttori
GBX
, permette di creare soluzioni ad
alta efficienza energetica, partendo dalla
progettazione hardware, passando attra-
verso lo sviluppo Software e terminando
con il commissioning della macchina
stessa.
Un caso reale: una macchina
automatica saldatura a laser
Elettrica Piessepi
, azienda specializzata
in impianti elettrici industriali e civili di
Buguggiate (CO) ha realizzato recente-
mente un revamping di una applicazione
per macchina automatica saldatura a laser.
L’obiettivo di questa attività era quello di
aggiornare elettronica di controllo e super-
visione, e migliorare le performance e
l’efficienza della macchina con servo azio-
namenti e motori brushless ad alto rendi-
mento.
Il primo passo quindi fu lo studio di con-
versione dalle attuali motorizzazioni ad
una
soluzione BMH
, che permette di
ottimizzare il rapporto tra inerzia del
carico ed inerzia del motore
, e quindi il
consumo energetico della macchina stessa.
Il controllo elettronico di questi servo
motori è stato affidato ai servo azionamenti
Lexium32, che rispetto alle obsolete schede assi
presenti in precedenza sulla macchina, ne otti-
mizza il rendimento energetico globale, con una
soluzione all’avanguardia. Per la movimenta-
zione di nastri e meccanica ausiliaria si sono
adottati anche inverter della famiglia
Altivar312
ed
Altivar71
. Questi hanno permesso di ottimiz-
zare i consumi delle rampe di accelerazione e
decelerazione dei motori asincroni.
Una volta terminata la parte di “potenza”, l’at-
tenzione è stata spostata sulla parte di controllo
con lo scopo di aumentare le performance della
macchina e la sua efficienza. Partendo dalla fun-
zionalità base del cambio di gearing tra master e
slave, già presente nella soluzione precedente, si
è scelto di utilizzare un controllore motion evo-
luto, in modo tale da permettere il cambio al volo
di questo rapporto di gearing, eliminando così le
pause di produzione tra un valore e l’altro. Il sin-
cronismo dell’asse è stato sviluppato utilizzando
le librerie software Motion messe a disposizione
nel sistema di sviluppo per l’automazione di mac-
china SoMachine.
Il cambio al volo ha portato
ad un incremento delle performance della
macchina ma ha anche permesso di eliminare
inutili rampe di fermata e ripartenza
che con-
sumano più energia rispetto ad un semplice pas-
saggio da una valore ad un altro. La semplicità di
implementazione e di scelta del profilo di cambio
migliore è stata una chiave vincente per creare la
macchina.
I tecnici di Elettrica Piessepi hanno apprezzato
molto la facilità nel creare l’applicazione di con-
trollo, e le performance raggiunte, grazie all’uti-
lizzo di elettronica “evoluta” Schneider Electric,
Quadro di comando
per la macchina realizzata
da Elettrica Piessepi
I cablaggi e l’interno del quadro di comando
per la macchina
Vista interna del quadro di comando per la macchina