În centrele logistice, sursele de alimentare descentralizate se utilizează peste tot: de la aplicații pentru camere video, până la sistemele de acționare a rolelor. (© Murrelektronik)
Tot mai mulți operatori de instalații se bazează pe surse de alimentare descentralizate – în fond, acestea oferă avantaje evidente, precum o instalare mai rapidă, diagnoză amplă în baza IO-Link și spațiu ocupat în panoul de comandă semnificativ mai mic, cu un necesar de răcire redus. Performanțe mai mari, miniaturizare și nevoia de răcire – un conflict clasic, până acum, în domeniul electrotehnicii, care se rezolvă în prezent, datorită soluțiilor inteligente.
În trecut, panourile de comandă aveau un rol decisiv în aplicațiile industriale. Multe componente și funcții și-au găsit locul în ele. Dar, acum, nu mai reprezintă cea mai bună soluție, deoarece dorința producătorilor de utilaje pentru mai multă flexibilitate și eficiență a devenit tot mai mare în ultimul deceniu. Imediat, a devenit clar că există un potențial de optimizare enorm în ceea ce privește modularizarea și descentralizarea. Prin subdivizarea utilajelor și a sistemelor în unități funcționale mai mici și modulare, multe componente din panoul de comandă se mută mai aproape de proces – în centrul acestuia, în loc să fie doar alături. Unități descentralizate înseamnă, de asemenea, că acestea pot fi montate, testate și operate separat, ca subsisteme modulare. Acest lucru simplifică multe procese, precum punerea în funcțiune și întreținerea, de exemplu.
Sursele de alimentare hibride oferă mai multe funcții într-un singur dispozitiv: Alimentare cu energie, monitorizare a circuitului de sarcină și comunicație. (© Murrelektronik)
Noul concept permite extinderi viitoare, adaptări, eventuale mutări sau actualizări, fără să fie necesară modificarea întregului proces al unei aplicații, ceea ce implică bani și eforturi mult mai mari. Toate acestea se aplică, în principiu, pentru toate componentele. Implicit și pentru sursele de alimentare cu comutație. Dacă în trecut acestea se regăseau aproape exclusiv în panoul de comandă, acum, alimentarea cu energie se poate muta de la sistemul de comandă în locul unde este amplasat utilajul. În realitate, din punct de vedere al pierderilor pe linie, cu cât sursa de energie este mai aproape de punctul de încărcare, adică de consumator, cu atât pierderile sunt mai mici.
Între timp, în cazul sistemelor IO s-a implementat tipul de protecție IP67 (rezistență la apă și la praf). Prin urmare, este necesar ca avantajele asociate să fie transferate și în domeniul alimentării industriale cu energie electrică și, în cel mai bun caz, să fie completate cu câteva funcții specifice. Astfel, transformarea tensiunii de rețea în curent continuu trebuie să se realizeze cât mai aproape de consumator, pentru a minimiza pierderile de energie. Conectorii, care nu pot fi schimbați între ei, reduc timpul de instalare cu până la 70% comparativ cu sursele de alimentare convenționale.
În cazul activităților solicitante din mediul industrial dur, precum lucrările de sudură pentru construcția de caroserii, Emparro67 alimentează fiabil senzorii și actuatoarele. (© Murrelektronik)
Un standard de comunicare integrat IO-Link permite posibilități ample de diagnoză. Nu în ultimul rând, designul compact al surselor de alimentare IP67 cu comutație economisește până la 93% din spațiu (volum). În comparație cu soluția IP20, dacă sursa de alimentare IP67 cu comutație conține și o protecție împotriva scurtcircuitelor și a suprasarcinii, nu este necesară o carcasă suplimentară și sunt eliminate cheltuielile cu materialele de montaj și costurile suplimentare. Încă un detaliu despre costuri: În comparație cu un panou cu borne cu sursă de alimentare cu comutație și control electric al circuitului de sarcină, costurile cu o sursă de alimentare IP67 cu comutație și cu control integrat al circuitului de sarcină sunt cu circa 30% mai mici.
Cald și bine în panoul de comandă
Toată lumea știe că piesele de rețea se încălzesc, deoarece pierderile din timpul funcționării trebuie să fie disipate sub formă de căldură. Însă, acest lucru nu este tocmai bun, deoarece temperaturile crescute din panourile de comandă generează, totodată, deteriorarea performanței și determină îmbătrânirea prematură a componentelor. Din acest motiv, în vederea proiectării panourilor de comandă, este necesară o abordare atentă privind disiparea căldurii. Acest lucru nu mai reprezintă o problemă în cazul soluției descentralizate de alimentare cu energie electrică. Datorită lipsei carcasei, problema principală a căldurii acumulate nu mai există și, de regulă, nu este necesară reducerea puterii.
De la senzor, la sistemul de control cu cameră video și până la sistemul de acționare, un centru logistic este un mediu foarte complex. (© Murrelektronik)
Căldura este disipată mai ușor, fiindcă sursa de alimentare cu comutație se află în exteriorul unei carcase. Pe de altă parte, pentru sursa de alimentare cu comutație, pentru blocurile de alimentare, precum și pentru alte componente suplimentare ale panoului de comandă, se poate folosi un panou de comandă mai mic și mai economic. Un alt efect secundar pozitiv este dat de necesarul de răcire mai mic, precum și de durata de viață mai lungă și costurile operaționale în scădere (de exemplu cheltuieli cu energia electrică pentru utilizarea unor aparate de climatizare). În special vara, când temperaturile ridicate din zonele neclimatizate pot duce la opriri forțate ale surselor de alimentare clasice, sursele de alimentare descentralizate oferă disponibilitatea maximă într-un interval mare de temperaturi.
“Mesajul” sursei de alimentare în comutație către utilizator: „Sunt bine”
Interfețele IO-Link încorporate permit o comunicare extinsă și transparentă între sursa de alimentare și unitatea de comandă. Astfel, ca dispozitiv IO-Link, sursa de alimentare poate comunica cu un IO-Link-Master superior în scopuri de diagnoză și mentenanță, în vederea parametrizării, precum și pentru dezactivarea și reactivarea canalelor. Aceasta dispune de funcții pentru întreținere preventivă și oferă date precise despre starea echipamentului prin informații de diagnoză. De exemplu, dacă durata de viață maximă preconizată urmează să fie atinsă, echipamentul va trimite un mesaj pentru a putea fi înlocuit în cadrul următorului ciclu de întreținere. Acest lucru previne perioade de inactivitate neplanificate și costisitoare.
Informații suplimentare, precum procesele de conectare, declanșarea siguranței interne sau valori electrice curente se pot transmite, în timp real, prin intermediul interfeței IO-Link și se pot evalua cu ajutorul unui software adecvat. Acest lucru face ca sursele de alimentare cu standard de comunicație IO-Link să reprezinte un element important pentru Industrie 4.0.
Eu văd ceva, ceea ce tu nu vezi
Pentru domeniul logistic, Emparro67 Hybrid nu asigură doar alimentarea, ci raportează, de asemenea, stadiile de funcționare importante pentru mentenanță. (© Murrelektronik)
Este evident: Ceea ce este ascuns în dulap, nu pot vedea. Ceea ce este afară, în teren, observ uneori la prima vedere. Atunci, de ce să nu instalăm LED-uri ușor vizibile, care să informeze utilizatorul cu privire la stare și alte mesajele de diagnoză, direct pe utilaj? În principiu, LED-urile sunt utile pentru a identifica imediat stadiul de funcționare al unei surse de alimentare. Însă, este mai bună o monitorizare integrată a circuitului de sarcină de 24VDC pe două canale. Astfel, se pot monitoriza electronic senzorii, actuatoarele și modulele fieldbus. Acest lucru crește disponibilitatea utilajului, deoarece, în cazul unei defecțiuni, căile de curent se deconectează cu precizie pe canal. Stadiul fiecărui canal poate fi identificat direct, la fața locului, pe baza LED-urilor de stare și se poate reacționa în consecință. Granularitatea canalelor scurtează suplimentar timpii de inactivitate. Dacă se întrerupe alimentarea actuatoarelor, de exemplu din cauza unui scurtcircuit, unei suprasarcini sau a unui cablu rupt, un modul fieldbus conectat poate fi alimentat în continuare pe alt canal, de exemplu prin alimentarea cu senzor și modul. Erorile și informațiile de diagnoză sunt apoi transmise prin intermediul IO-Link. Astfel, o operațiune de service se poate planifica imediat. În acest fel se elimină deplasările multiple pentru remedierea diferitelor defecțiuni, în favoarea unor intervale individuale de service preventiv. Prin urmare, se reduc perioadele costisitoare de inactivitate, iar randamentul investiției unei instalații crește.
Sursele de alimentare din familia Emparro67 de la Murrelektronik sunt predestinate alimentării descentralizate cu energie electrică, pentru care oferă multe avantaje importante: Sursele de alimentare cu comutație și protecție IP67 nu necesită un panou cu borne, pot fi instalate cu ușurință în teren, direct lângă consumator și astfel, economisesc spațiu, energie și costuri de montaj. Opțiunea de utilizare a cablurilor cu secțiune mai mică scade semnificativ costurile cu lista de materiale. Instalațiile Plug-and-Play ușurează cablarea și aproape exclud erorile de cablare. Sursele de alimentare IP67 cu comutație oferă un avantaj suplimentar în ceea ce privește diagnoza și mentenanța; în același timp, conceptul descentralizat de alimentare cu energie electrică facilitează o posibilă extindere necesară ulterior. Nu în cele din urmă, comunicația IO-Link oferă utilizatorului o imagine cuprinzătoare asupra stării utilajului sau a instalației, în timp ce monitorizarea integrată a circuitului de sarcină asigură disponibilitatea maximă a utilajului și selectivitatea.
Logistică: Garantarea bunei funcționări a proceselor de livrare
Sursele de alimentare IP67 cu comutație oferă un avantaj suplimentar în ceea ce privește diagnoza și mentenanța; în același timp, conceptul descentralizat de alimentare cu energie electrică facilitează o posibilă extindere necesară ulterior. (© Murrelektronik)
Operatorul logistic trebuie să cunoască în orice moment stadiul instalației sale și locul mărfurilor. Multe aparate trebuie să asigure acest lucru: De la senzor, la sistemul de control cu cameră video și până la sisteme de acționare, un centru logistic este un mediu foarte complex. Pentru toate acestea este necesară o soluție de alimentare absolut fiabilă. În astfel de domenii solicitante, Emparro67 Hybrid nu asigură doar alimentarea, ci raportează, totodată, stadiile de funcționare importante pentru mentenanță. Comunicația bidirecțională permite planificarea intervalelor de service și facilitează utilizarea corectă încă dinaintea și din timpul punerii în funcțiune.
Industria auto: Diagnoză fiabilă într-un mediu industrial dur
În activitățile solicitante din industria auto, precum construcția de caroserii, sunt necesare surse de alimentare solide, robuste, cu protecție IP67. Acestea trebuie să fie rezistente la vibrații și șocuri și trebuie să fie disponibile oricând, precum sursele de alimentare din familia Emparro67. Timpii scurți necesari schimbului uneltelor și punerii rapide în funcțiune, sunt, de asemenea, importanți. În același timp, opțiunile extinse de diagnoză contribuie la reducerea, respectiv eliminarea, perioadelor costisitoare de inactivitate. Interfața IO-Link a sursei de alimentare IP67 Emparro67 Hybrid reprezintă o funcție importantă pentru parametrizarea diferitelor valori cu ajutorul unității de comandă.
Murrelektronik GmbH
Tel.: +43 1 7064525-0 | Fax: +43 1 7064525-300
info@murrelektronik.at
www.murrelektronik.ro
