Più veloce, più piccolo: ACOPOS P3

Gestione fino a 3 assi nello spazio di 1? Oggi è possibile con il nuovo drive messo a punto da B&R. Modalità e funzioni di un prodotto per l’automazione molto innovativo.

Mai come ora i costruttori di macchine e sistemi sono assillati dalle richieste di maggior produttività e disponibilità. Al contempo, il mercato impone di ridurre i costi produttivi relativi alla creazione di macchine. La nuova generazione di servo drive di B&R è stata progettata per rispondere a queste necessità.
Assicurando un alto livello di integrazione e un tempo di campionamento estremamente basso (50 µs), ACOPOS P3 offre infatti nuove opportunità alle  soluzioni di automazione, grazie anche all’impiego dei sensori virtuali.
Processi di produzione complessi richiedono macchine complesse e, quindi, hardware e software sofisticati. Gli armadi di controllo per macchine e sistemi avanzati occupano molto spazio presso i siti produttivi e proprio la mole di spazio e di dispositivi installati, considerandone anche l’approvvigionamento, il cablaggio e il raffreddamento, possono rapidamente far aumentare i costi.
Gli OEM si trovano quindi a fare il possibile per ridurre al minimo l’ingombro del quadro elettrico. In questo senso, risulta dunque cruciale condensare lo spazio occupato, ridimensionando i dispositivi e aumentandone la densità di potenza.

La nuova dimensione nel controllo di movimento. ACOPOS P3 è in grado di controllare 1, 2 o 3 assi, offrendo una densità di potenza di 4 A per litro, con una gamma di potenza 0,6-24 kW o 1,2-48 A, il che lo rende uno dei dispositivi con funzioni di sicurezza integrate più efficienti sul mercato.
Poiché l’alloggiamento dell’unità 3 assi è compatta come un azionamento monoasse convenzionale, è possibile ridurre la quantità di spazio necessario nel quadro elettrico del 69%.

Completamente compatibile. Il tempo di ciclo molto breve di ACOPOS P3 (50 µs) per il controllo di corrente, velocità e posizione, apre nuove opportunità per il controllo di movimento, rendendo possibili dinamiche mai raggiunte sinora, abbinate a elevata precisione, ideale per i processi altamente dinamici e accurati  come quelli nel settore della stampa e dell’imballaggio. Questi requisiti sono facili da soddisfare anche grazie alla larghezza di banda e alla precisione garantiti dalla rete Ethernet real-time POWERLINK.

Consumo energetico ridotto e sensori virtuali. Soddisfare i nuovi trend di mercato, ovvero maggior produttività a fronte di minor consumo di energia, implica l’uso di dispositivi efficienti, con la possibilità di riutilizzare l’energia dissipata in frenata con i moduli di rigenerazione. Ma anche - a livello di meccanica - comporta la riduzione delle masse e i relativi momenti di inerzia in gioco, con conseguente ridotta rigidità e maggiore elasticità. L’impiego di sensori virtuali permette di controllare questi sistemi elastici in maniera efficace, senza dover ricorrere a misurazioni di posizione supplementari.
Un encoder virtuale può essere sfruttato per eliminare la presenza sul motore del trasduttore di posizione (così come del suo cavo e unità di valutazione),  aumentando la disponibilità del servo-azionamento. Anche con ACOPOS P3 sono disponibili ulteriori aggiunte alla cascata standard del controller: il controllo ripetitivo, per esempio, permette di prevedere e compensare il lag error. Il risultato? Un controllo più preciso, migliori prestazioni e una maggiore qualità del prodotto.

Un unico cavo anche per ACOPOS P3. La soluzione “a un cavo” permette di trasferire potenza, insieme ai dati dell’encoder e alle informazioni di sicurezza digitale tra il drive e il motore, su un solo cavo, riducendo sia i costi dei componenti sia i tempi di messa in servizio. Una connessione tradizionale che utilizzi cavo motore e cavo encoder separati è ancora possibile.

Safety ai massimi livelli. La sicurezza è un fattore decisivo: lo dimostrano le direttive in vigore in ogni parte del mondo. ACOPOS P3 offre molte funzioni di sicurezza che soddisfano i requisiti SIL 3 / PL e / Cat 4.
Una nuova funzione è Safety Limited Torque (SLT), che verifica se la coppia massima consentita è stata superata.
SafeMOTION: combinando varie funzioni di sicurezza quali SLS (Safe Limited Speed) e SLT (Safe Limited Torque) è possibile ridurre i tempi di cambio formato, garantendo una maggiore disponibilità della macchina.
SafeROBOTICS: la funzione di sicurezza RSP (Remanent Safe Position) è un’altra novità, che permette di identificare e mantenere i dati di posizionamento sicuri di tutta la catena cinematica per i robot calcolando insieme velocità, orientamento e spazio di lavoro.
Tutte le 14 funzioni di sicurezza sono basate sulla rete e, quindi, completamente disponibili per il controllo. Possono quindi essere utilizzate dinamicamente nel sistema grazie a openSAFETY.
Con le funzioni di sicurezza integrate, poi, l’utilizzo del drive ACOPOS P3 permette di ottenere una soluzione di automazione sicura con una configurazione minima: il controllore di sicurezza virtuale SafeLOGIC-X viene gestito su un comune PLC, assicurando l’affidabilità che i clienti B&R si aspettano e senza il bisogno di un controllore di sicurezza dedicato.

Scalabile. Insieme ad altri componenti della gamma di prodotti B&R, è possibile mettere a punto una soluzione estremamente snella, completa e potente: un Power Panel, l’ACOPOS P3 e i moduli di I/O X20 sono tutto ciò che serve. Poiché questo tipo di sistema è interamente modulare e scalabile, può essere ampliato e potenziato in qualunque momento, se necessario,  garantendo anche la massima riutilizzabilità del software già creato.

Semplice e internazionale. Progettare macchine da utilizzare nei diversi Paesi del globo, con reti elettriche molto diverse tra loro, comporta qualche difficoltà ai costruttori di macchine, spesso costretti a impiegare trasformatori di isolamento per adattarsi alla situazione esistente.
ACOPOS P3 è una formidabile semplificazione, dato che supporta le configurazioni di rete elettrica più comuni nel mondo, come TN, TT, IT e i sistemi grounded corner TN-S.
Inoltre, soddisfa i requisiti di produzione di macchine e sistemi stabiliti dalla EN 61000- 6-4 (standard generico per le emissioni industriali) e EN 61800-3 (primo ambiente, categoria C2).

«I prodotti compatti rappresentano il futuro dell’automazione» spiega al riguardo Alois Holzleitner, responsabile tecnico dei sistemi di controllo di movimento in B&R. «È quindi importante ridurre il numero di componenti necessario a svolgere le funzioni richieste, il loro ingombro e la loro complessità generale. Questo era quanto avevamo in mente mentre sviluppavamo ACOPOS P3».

Funzioni di sicurezza integrate: STO, SS1, SS2, SLS, SMS, SBC, SDI, SLI, SLP, SMP, SLA, RSP, SBT e SLT.
                                             

Innovations Day 2015 ACOPOS P3 è stato presentato in Italia il 25 febbraio nel corso dell’Innovations Day a Parma, immancabile appuntamento annuale con l’innovazione targata B&R. Tra gli altri temi trattati durante l’incontro ricordiamo la mapp Technology (tecnologia software che permette di ridurre i tempi di sviluppo del 67%); la compattezza senza compromessi per prestazioni e dotazione di interfacce uomo-macchina; gli algoritmi avanzati per il Motion Control e l’Integrated Safety. A breve distanza dal lancio ufficiale a Norimberga dello scorso novembre, le “innovazioni in arancio” sono state dunque mostrate e raccontate agli ingegneri dell’automazione durante un’intera giornata di approfondimenti e dimostrazioni dal vivo. L’evento si è rivelato un’occasione unica per avere un assaggio delle migliori soluzioni B&R in grado di rispondere alle attuali esigenze di mercato, ma anche per avviare un confronto con tutti i progettisti ed esperti di automazione richiamati dall’evento.