Blog

V tomto článku představíme hlavní trendy v oblasti řešení pohonu a ukážeme, jak společnost Mitsubishi Electric reaguje na tyto změny představením nejnovější série servopohonů - MR-J5. Představíme, jak nové technologie mění výkonnostní a bezpečnostní standardy v průmyslu a jaké výhody přinášejí výrobcům strojů a uživatelům. Nakonec se dozvíme, proč jsou servopohony stěžejním prvkem budoucnosti průmyslu a proč stojí za to podrobněji se podívat na naše řešení, která vedou k těmto revolučním změnám. 

Každý průmyslový trend je popsán v samostatné kapitole. První část článku se skládá z následujících sekcí: 

• Docílení přesnosti a efektivity 
• Bezpečnost strojů a zařízení 
• Použití různých síťových protokolů v rámci stejné aplikace 
• Zmenšení velikosti stroje

Abychom stručně přiblížili hlavní cíl, kterého chce dosáhnout každý konstruktér průmyslových strojů, jedná se o "maximalizaci efektivity při minimalizaci nákladů". Tento logický přístup zdůrazňuje, že rychlejší stroj znamená větší produkci a následně vyšší zisky pro daný podnik. Tento trend se zejména v posledních letech stal patrným na polském trhu; byl způsoben zvýšenou konkurencí mezi výrobci strojů, která měla za následek vyšší poptávku po výkonných strojích. Podle studie společnosti Interact Analysis průmysl globálně vzrostl v roce 2021 o 21,6% a v roce 2022 o 9,1%. Předpovědi naznačují v nadcházejících letech průměrný roční růst 5,5%.

U společnosti Mitsubishi Electric jsme si tohoto trendu vědomi, a proto řada Melservo J5 nabízí jedna z nejkonkurenceschopnějších řešení pro efektivitu pohonu. Když však mluvíme o efektivitě, měli bychom se nejprve zeptat, jak lze efektivitu měřit? Jedním z nejdůležitějších faktorů, ovlivňujících efektivitu, bude čas odezvy smyčky rychlosti pohonu.

Čím kratší čas odezvy, tím je v provozu systému servopohonu lepší přesnost a efektivita. Řada MR-J5 se pyšní nejrychlejším časem odezvy smyčky rychlosti na trhu, a to 3,5 kHz – což znamená, že každá změna může nastat 3500krát za sekundu. Je však důležité poznamenat, že čas odezvy pohonu nutně neznamená, že můžeme měnit povel k pohybu ve stejném rozsahu, protože síť řídící výměnu dat má jistá omezení. CC-Link IE TSN umožňuje výměnu cyklických dat mezi pohonem a PLC každých 32,5 mikrosekund, čímž zajistí, že síťové rozhraní neomezuje pohon. Nyní víme, že efektivita stroje je ovlivněna prodlevou sítě a prodlevou pohonu. Dalším kritickým faktorem je motor jako výkonný prvek stroje. Řada MR-J5 využívá technologii PMSM (synchronní motor s permanentními magnety).

Bezpečnost v průmyslových zařízeních je nezbytností, jak pro pracovníky, tak pro samotnou společnost. Výrobci a koncoví uživatelé nyní čelí vyšším požadavkům než před několika lety. Úplné uzavření stroje, které omezuje kontakt uživatele pouze na servisní zásahy, není vždy možné. V daných aplikacích je zásah člověka nezbytně nutný a k tomu je třeba zajistit odpovídající bezpečnostní opatření.

Tuto záležitost nebereme na lehkou váhu, proto série MR-J5 přináší významné změny v otázkách bezpečnosti. Každý servozesilovač v sérii je dodáván standardně s 10 bezpečnostními funkcemi, které splňují normu SIL podle IEC 61508, a to včetně:

V dnešním dynamickém průmyslovém prostředí, kde jsou efektivita a flexibilita zásadní, je stále častější potřeba používat různé komunikační protokoly a sítě v jednom zařízení. Rostoucí počet výrobců na trhu a zvýšená konkurence v řešeních činí obtížným spoléhat pouze na jeden síťový protokol. Tento úkol zdůrazňuje důležitost zařazení různých komunikačních protokolů a sítí do jednoho stroje.

Plná podpora ovladačů EtherCAT: MR-J5 se snadno propojí s ovladači pohybu podporujícími síť EtherCAT. To umožňuje, například, plnou synchronizaci pohonů v rámci sítě s cyklem 125 µs. Shoda se standardem CiA402 Drive Profile zajišťuje kompatibilitu s ostatními síťovými prvky a usnadňuje programování prostřednictvím kompatibility PLCopen.

Kompatibilita s komunikačními funkcemi CoE, FoE, EoE, jmenovitě CANopen s EtherCAT, File s EtherCAT a Ethernet s EtherCAT. Každý protokol umožňuje využití různých síťových funkcí, jako je přenos souborů nebo dat, např. diagnostických dat. Řada MR-J5 vyhledává pro tyto protokoly i další aplikace, často nepodporované výrobci pohonů EtherCAT, jako je např. schopnost spouště automatické ladění servopohonu po síti (možné díky kompatibilitě s EoE).

Kompatibilita s Fail Safety over EtherCAT (FSoE). Jak bylo uvedeno v předchozí části, bezpečnost strojů a zařízení má v průmyslu prioritu. MR-J5 nabízí podporu FSoE, což umožňuje používat funkční bezpečnost přímo přes síť EtherCAT. To otevírá dveře pokročilým monitorovacím funkcím a nouzovým zastavením zabudovaným do našich řad pohonů bez nutnosti pevného kabelového připojení.

Kromě toho stačí nainstalovat pouze jeden filtr rušení EMC/EMI. Nepochybně je menší elektrický rozvaděč značnou výhodou, ale často chybí prostor v pracovním prostoru aplikace. Jak se vypořádat s tímto problémem? Prostě instalujte menší pohony! Motory řady MR-J5 jsou dokonce o 40 % kratší než obdobná řešení dostupná na trhu. Použitá technologie konstrukce cívky a snímače umožňuje navrhnout jedna z nejkompaktnějších řešení na trhu.