При избора на честотен инвертор за високо автоматизирани, ориентирани към безопасност, технологични инсталации
и машини, трябва да се вземат предвид редица фактори, включително функционална безопасност, комуникации в реално време, лесно интегриране, контрол на обратната връзка и стабилност на работната среда.
В приложения като машиностроене, текстил, дървообработване, пластмаси, обработка на храни и напитки,цигари, опаковане, роботизация и други машини – процесите обикновено са с голяма сложност в предприятия, оборудвани с машини, работещи с висока скорост, висока надеждност и в стабилна работна среда. Намаляването на престоите е от решаващо значение, както и гарантирането на безопасността и енергийната ефективност при производствените процеси.
Когато се избират честотни инвертори за високоскоростни, високо автоматизирани, ориентирани към безопасността приложения, трябва да се имат предвид редица важни съображения.
ФУНКЦИОНАЛНА БЕЗОПАСНОСТ
Безопасността на машините и процесите е от особено значенние при избора на честотен инвертор за вашата система. Ако проектирате нов производствен процес или машина, важно е да вземете предвид каква е цената на безопасността. Например, можете ли да закупите честотни инвертори с интегрирана функционална безопасност? Ако е така, с това вероятно ще се намалят разходите за доставка на отделни защитни устройства, както и свързаните с тях разходи за окабеляване и монтаж.
С безопасността, базирана на инвертора, функциите за безопасност се поемат от платформата на задвижването. Някои доставчици осигуряват инвертори само с основни функции за безопасност, като STO (Safe Torque Off). Други доставчици отиват много по-далеч, осигурявайки модулна, мащабируема функционална безопасност от основната STO до функции за безопасност, базирани на енкодери от високо ниво, като безопасна ограничена скорост, безопасна максимална скорост, безопасен обхват на скоростта, безопасно спиране при нормална работа, безопасна посока и безопасно аварийно ограничние. Освен това е изключително полезно и рентабилно, ако доставчикът предоставя собствен софтуер, който позволява по-бързо настройване на параметри, конфигуриране, анализ и параметризация на ключовите индикатори и функции за безопасност.
С изборът на честотни инвертори като тези на KEB от сериите S6, H6 и F6 се предлагат стабилни работни функции за безопасност с голям обхват.
При приложенията, ориентирани към безопасност, е важно да се спазват съответните стандарти за безопасност. Тук може да се наложи решаването на някои ключови въпроси, включително дали функциите за безопасност на устройството могат да се използват до нивата на IEC 62061-SIL3 в съответствие с IEC 61508? Или ако функционалната безопасност се контролира чрез FSoE (Fail Safe over EtherCAT)? FSoE ще помогне да се осигури взаимодействие на честотните инвертори с PLC за безопасност и с модул за безопасност I / Os.
ЦЯЛОСТНИ РЕШЕНИЯ ЗА БЕЗОПАСНА РАБОТА НА МАШИНАТА
FSoE позволява да се контролират всички налични функции за безопасност и да се осигурят сигурни стойности на измерване(скорост, позиция и т.н.) и състоянието на превключване на защитния модул I / Os да се предават серийно на PLC за безопасност. Граничните стойности на всички функции за безопасност, свързани с безопасността на машината, могат да бъдат адаптирани към приложението по всяко време чрез FSoE. Резултатът е огромна гъвкавост и значителна икономия в разходи за устройства и окабеляване.
КОМУНИКАЦИИ В РЕАЛНО ВРЕМЕ
Ако машините или производствените процеси са с висока скорост, изборът на честотен инвертор, който осигурява комуникационни интерфейси, базирани в реално време на Ethernet, е изключително важен. Тези базирани на Ethernet интерфейси обикновено включват ETHERCAT, VARAN, PROFINET, POWERLINK и Ethernet / IP, което позволява оптимално управление на мотора и комуникация с инверторите от по-високо ниво. Важно е тези интерфейси базирани на Ethernet в реално време да са вградени (т.е. напълно интегрирани) към устройствата, а не да се предоставят просто като допълнителни модули, тъй като тези добавени модули могат да създадат нежелано бавно действие в мрежите. Също така си струва да се провери дали други интерфейси за диагностика и / или визуализация се предлагат стандартно с устройството, като RS 232, RS 485 и CAN интерфейси
Честотните инвертори, които разполагат с множество протоколи за комуникация в реално време, могат да бъдат много ценни за всякави машини.
Какви видове двигатели ще трябва да управлява инвертора? Поддържа ли инверторът специфични видове двигатели, само някои или всички основни типове? Двигателите се предлагат в голямо разнообразие от изпълнения, включително синхронни, асинхронни, с постоянни магнити, синхронни двигатели с явни полюси на ротора, линейни, високомоментни и високоскоростни двигатели. Ето защо е важно да се помисли кои видове двигатели ще трябва да се поддържат, включително и възможните бъдещи изисквания. Някои видове инвертори осигуряват вграден мониторинг на температурата на двигателя и интегриран спирачен транзистор за управление на спирачките.
ЛЕСНА ИНТЕГРАЦИЯ
Изключително важно е колко лесно честотните инвертори са в състояние да се интегрират с други системи за управление. Част от това е да се гарантира, че устройствата осигуряват необходимите комуникационни интерфейси, базирани на Ethernet в реално време. Но това също означава да се провери дали доставчикът може да предостави широка гама от поддържащи продукти за контрол и автоматизация, като интегрирани HMI, настройка, анализ и конфигурация на софтуера, както и аксесоари за задвижвания, за да се осигури стабилна работна среда за устройствата, включително EMC филтри , хармонични филтри, изходни дросели и високо ефективни феритни ядра.
Броят на софтуерните пакети трябва да се сведе до минимум, за да се сведе до минимум цената на лицензите за потребителски софтуер, така че е добре бъде потърсен доставчик, който предлага цялостен софтуерен пакет „всичко в едно“ за създаване на задвижване, конфигурация, функционална безопасност и разработка на приложения, без текущи или годишни лицензи с твърдо установени първоначални разходи.
КОНТРОЛ НА ОБРАТНАТА ВРЪЗКА
Освен това може да се наложи да се прецени дали устройството трябва да поддържа обратна връзка от енкодера. Някои доставчици предлагат инвертори с двуканални интерфейси за мулти кодиране, което позволява контрол на всички типове енкодери като Resolver, TTL, HTL, SinCos, SSi, EnDAT, Hiperface и BiSS.
СТАБИЛНА РАБОТНА СРЕДА
В много индустриални среди понякога се пренебрегва осигуряването на стабилността на инверторите на задвижването. Въпреки това таблото за управление отговарящо на EMC изискванията със система за подтискане на смущенията е основата за безопасна работа на машини и оборудване. При избора на честотен инвертор е разумно да се провери каква гама аксесоари може да предложи доставчикът на устройства. Въпреки че тези аксесоари могат да бъдат получени от доставчик на трета страна, по-добре е това да става от един доставчик (най-малко заради гаранциите), който може да осигури всичко, което оптимизирано да отговаря на вашите собствени специфични устройства.
АКСЕСОАРИ ЗА ЗАДВИЖВАНЕ
Необходимо е да се провери дали се нуждаете от някои от следните аксесоари за задвижването:
Мрежови EMC филтри – те намаляват емисиите на кабелите до необходимите ограничения на директивата IEC 61800-3-C1 / C2. Други варианти могат да предлагат ниски токове на утечка или работа при специални мрежи, като например мрежи с изолиран звезден център.
Мрежови дросели – намаляват входния ток и смущенията от мрежата. Чрез изглаждане на колебанията на входния ток се подобрява експлоатационният живот на задвижването, особено при постоянно високо натоварване.
Изходни дросели и филтри – те намаляват напрежението и стреса от тока в намотката на двигателя.
Комбинирани филтри (EMC / изходен дросел) – тези спестяващи място комбинации последователно адаптират и оптимизират регулатора на задвижването.
Синусоидни филтри – предпазват намотката на двигателя от пикове на напрежението и позволяват използването на дълги кабели на двигателя.
Хармонични филтри – намаляват нискочестотните мрежови изкривявания на устройства, доставени с токоизправител. Тези хармонични филтри позволяват лесно интегриране към разпределително устройство.
Синусоидни EMC филтри – позволяват работа с дълги кабели между инвертора и двигателя, дори без екраниране.
Феритни ядра с висока производителност – те намаляват стойностите на du / dt в носещия честотен обхват на вихровите токове в лагерите на електродвигателя.
