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Soluções de cabo único oferecem novas possibilidades para a tecnologia Servo Drive

As soluções de cabo único ganham cada vez mais força no campo da tecnologia de servo-accionamento. Além do crescente número de fabricantes de unidades que oferecem soluções de cabo único, essa tendência é alimentada pelo crescente número de fabricantes de codificadores rotativos que permitem a implementação de tais soluções, em primeiro lugar. Eles diferem não apenas no protocolo utilizado, mas também em detalhes técnicos, como resolução e estabilidade.

A Helukabel GmbH e a Hengstler GmbH são duas empresas bem estabelecidas que abordam este tópico de diferentes maneiras. No entanto, eles estão unidos em sua missão comum de fornecer aos clientes componentes de alta qualidade que sejam inovadores, eficazes e seguros e que aproveitem o tremendo potencial oferecido pela tecnologia de cabo único. Codificador Hengstler AD37S, projetado para uma solução de cabo único real.

Em soluções de cabo único, os núcleos para a transmissão do sinal do codificador estão integrados no servo-cabo, o que significa que dois cabos são assim combinados para formar um cabo híbrido. O sucesso desta solução é baixo para os benefícios da otimização do espaço e peso e, em particular, do preço razoável e tecnologia de conexão reduzida. Em áreas com espaço limitado, isso se traduz em vantagens adicionais para máquinas, armários de controle e correntes de arrasto, por exemplo.

O requisito básico para a configuração de uma solução de cabo único entre um servomotor e um servo controlador é um codificador digital desenvolvido especificamente para este tipo de comunicação. O codificador está conectado permanentemente ao servo motor. Por esta razão, o fabricante do servomotor precisa fornecer aos clientes uma solução de ponta a ponta: não só o servo motor precisa ser equipado com um codificador rotativo, o controlador precisa ser adaptado ao conceito de um único - solução de conversão também - como comunicação sempre estabelecida entre duas unidades. A Hengstler oferece codificadores rotativos especiais na sua nova gama de produtos que utilizam a interface ACURO®link, um protocolo aberto, criando a simbiose ideal para atender aos altos requisitos de soluções de cabo único. »A interface ACURO®link foi projetada especificamente para suportar aplicações de dois e quatro fios», explica Johann Bücher, Diretor de Estratégia Encoder da Hengstler.

O desafio da Helukabel como fabricante de cabos consiste em garantir uma transmissão de dados sustentável e estável. A solução de dois cabos usa até três proteções para proteger os pares de sinais das influências disruptivas dos núcleos de energia na configuração tradicional. Além disso, geralmente é recomendável que a distância máxima possível entre os cabos do servo e do encoder seja considerada ao colocar os cabos. No entanto, os núcleos de feedback de um cabo híbrido são encaminhados diretamente para o servo-cabo. Reduz quase totalmente a distância física e os requisitos de blindagem EMC atingem um novo nível de qualidade.

Se o motor gira ou não é baseado na qualidade do sinal que chega ao receptor. Quanto menor as interrupções externas que penetrem no elemento do sinal, melhor será a qualidade dos dados que chega ao receptor. A proteção dos núcleos de dados explica a proteção contra as emissões de EMC. Quanto maior a proteção permanece intacta enquanto estiver em uso, mais a proteção será mantida. A vida útil da blindagem pode ser quase infinita se o cabo híbrido estiver instalado em uma aplicação estacionária. A vida útil apenas começa a encurtar quando a carga mecânica é colocada no cabo em uma aplicação dinâmica, como uma corrente de arrasto. A confiabilidade e a qualidade de segurança da transmissão de dados são um produto das interrupções individuais, o que significa que quanto mais longo o cabo, mais crítica será a aplicação.

A equipe de pesquisa e desenvolvimento da Hengstler testa versões de dois e quatro fios de seu codificador usando um cabo 100-m em cada caso sob carga. Com base na experiência prática adquirida, esses testes fornecem uma garantia adequada de que os cabos podem resistir até mesmo a desafios futuros que surgem em aplicações cada vez mais complexas. Agora é possível ter um controle multivoltas de alto desempenho graças ao codificador rotativo Hengstler AD37.

Estabelece novos padrões com uma velocidade de transferência 10-Mbaud e taxas de câmbio de dados atingindo 32 kHz, combinada com a transferência de dados de posicionamento inteiros, fornecendo uma compatibilidade eletromagnética extremamente alta (EMC). Além disso, o protocolo de dados da interface elétrica cumpre os requisitos da SIL3 de acordo com IEC 61508 e Cat. 3PLe, em conformidade com EN ISO 13489, enquanto o próprio codificador rotativo AD37 e o núcleo IP no controle podem atender a todos os requisitos de SIL, MNXX, SIL1 e SIL2, dependendo da aplicação específica do cliente.

O Helukabel Topserv Hybrid tornou-se o padrão para a solução de dois fios.

As cargas em que os cabos estão sujeitos no campo estão crescendo à medida que os requisitos de mercado dos fabricantes de máquinas e plantas aumentam. Os projetos de máquinas são menores do que nunca, já que os eixos no campo das máquinas-ferramentas tradicionais se tornam mais dinâmicos e rápidos. Esses desenvolvimentos reduzem o espaço disponível ao mínimo, e os raios de flexão das cadeias de arrasto ficam mais apertados. Os cabos e cabos precisam ser adaptados à aplicação específica, a fim de proporcionar alta estabilidade em aplicações de cadeia de arrasto, mantendo preços competitivos, o que significa que a equipe de design da Helukabel GmbH seleciona projetos diferentes para requisitos específicos.

Eles dependem de parâmetros como distância de movimento, raio mínimo de curvatura, velocidade, aceleração e número mínimo de ciclos. Além do design, a escolha dos materiais também desempenha um papel decisivo. Eles dependem principalmente de fatores externos, como temperaturas ambiente e / ou a durabilidade requerida dos materiais (refrigerantes agressivos e lubrificantes, por exemplo). Além disso, existem outras propriedades que precisam ser levadas em consideração, como a resistência à chama e o design sem halogênio.

Os diferentes requisitos de desempenho dos motores se traduzem em diferentes secções transversais para os cabos de alimentação. Quanto maior a seção transversal, maior o cabo. É necessário que os testes incluam diferentes raios de curvatura para tirar conclusões para todas as outras secções transversais, pois não é suficiente para testar uma seção transversal e construção de cabo em uma corrente de arrasto. O Grupo Helukabel testar cabos em nove diferentes sistemas de teste que podem diferenciar entre os comprimentos e os parâmetros de aceleração e velocidade ao testar. Esses testes são muito intrincados e requerem monitoramento e supervisão constante. No entanto, eles também são necessários para garantir a qualidade e a estabilidade da transmissão de dados.

Helukabel foi o primeiro fabricante de cabos que confirmou a durabilidade de seus cabos híbridos com um teste de sistema envolvendo mais de cinco milhões de ciclos. Entretanto, várias centenas de quilômetros desses cabos híbridos foram instalados e estão em uso em diferentes aplicações ao redor do mundo.

»Nós somos o fabricante de cabos com a maior vantagem em termos de experiência. Iniciamos muito tempo nesta solução desde um estágio muito inicial e reunimos vasta experiência no campo para poder desenvolver soluções funcionais e confiáveis ​​para especialistas em movimentação. Nosso Topserv Hybrid tornou-se o padrão para a solução de dois fios », diz Thomas Pikkemaat, Gerente de Produto para Tecnologia de Acionamento da HELUKABEL® GmbH.

Sistemas de teste de correntes de arrasto no centro de pesquisa e desenvolvimento da Helukabel.

Informador de Indústria de Processos

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