Guía de selección de Kinetix 300
Descripción del producto
Los servovariadores de indexación Kinetix 300 EtherNet/IP de Allen-Bradley brindan a los usuarios finales y diseñadores de máquinas la flexibilidad de estandarizar una red de comunicación para simplificar la instalación, la configuración y la puesta en marcha. Todas las soluciones de control (controladores de automatización programables, E/S y movimiento, y HMI) podrían conectarse a través de una red EtherNet/IP común utilizando el nuevo servoaccionamiento.
Las soluciones de red única son cada vez más populares entre los fabricantes de máquinas y los usuarios finales. Los servovariadores Kinetix 300 pueden eliminar el requisito de una red de movimiento especializada mientras conservan una conexión de alta velocidad y una gran confiabilidad mediante el uso de la tecnología EtherNet/IP.
Estas unidades pueden admitir un máximo de treinta y dos (32) índices y cinco (5) tipos de indexación. Funciona bien para máquinas de formado-llenado-sellado verticales y horizontales irregulares, empacadoras de cajas y fundas, formadoras simples y seguras y mesas indexadoras.
Rockwell Automation ofrece una alternativa para las máquinas que requieren la potencia del sistema de Arquitectura Integrada en una solución de movimiento rentable y de bajo número de ejes al combinar los motores Allen-Bradley TL-Series, Allen-Bradley MP-Series, controladores CompactLogix L32, y productos Allen-Bradley CompactLogix L23 con servovariadores Kinetix 300. Estas unidades pueden brindar una solución a nivel de máquina de componentes en un paquete rentable cuando se usan junto con un procesador MicroLogix de Allen-Bradley.
La serie Kinetix 300 también tiene capacidades de desconexión de par segura, lo que aumenta el rendimiento y ayuda en la seguridad de los trabajadores. Con la función de desactivación segura, las acciones como eliminar atascos, limpiar, configurar la máquina y otras tareas de mantenimiento de rutina que antes requerían apagar el dispositivo ahora se pueden completar sin necesidad. Es seguro desactivar la salida del variador, lo que reduce el tiempo de inactividad de la máquina y acelera el arranque de la máquina. Además, la falta de piezas necesarias, como los contactores de entrada, reduce los costos generales del sistema, libera espacio en el panel y simplifica el diseño de la máquina.
La serie de productos Kinetix 300 se ofrece en tamaños pequeños y proporciona los rangos de voltaje y potencia necesarios para satisfacer una variedad de necesidades de máquinas en todo el mundo, incluidas aquellas para aplicaciones de fabricación, energía alternativa, empaque y ensamblaje.
Beneficios de usar variadores Kinetix 300
Utilizar una única solución de red EtherNet/IP en todo el sistema tiene varias ventajas. La simplicidad, la adaptabilidad y el excelente rendimiento son solo algunos de los beneficios de cambiar a Ethernet/IP. Y ya no es simplemente para determinados usos. Con la aceptación y el uso generalizados de las comunicaciones Ethernet/IP, existe una tendencia creciente tanto hacia los fabricantes de equipos como hacia los usuarios finales de estandarizar esta única red para toda la empresa.
La falta de una red de movimiento especializada simplifica la configuración, el arranque y la puesta en marcha de servoaccionamientos, motores y actuadores en su máquina. Además, al tiempo que conserva una conexión confiable de alta velocidad, permite la integración de un sistema de control integral a través de Ethernet/IP, que incluye HMI, controladores de automatización programables (PAC), E/S y movimiento.
Los productos Kinetix 300 han incorporado capacidades de desconexión de par segura para cumplir con las reglamentaciones de seguros, ayudar a proteger a los trabajadores y aumentar la producción al aumentar la disponibilidad de la máquina. Ahora que varias tareas que antes requerían apagar el sistema pueden llevarse a cabo sin apagar todo el sistema, el tiempo de actividad ha aumentado.
Junto con una arquitectura de control configurable, los servovariadores Kinetix 300 de un solo eje ofrecen los rangos de voltaje y potencia necesarios para satisfacer una variedad de necesidades de máquinas internacionales.
Consideración de instalación
Requisitos relacionados con el montaje del sistema
Para cumplir con los criterios de CE y UL, todo el sistema de dispositivos Kinetix 300 debe estar contenido en un gabinete. Ofrece seguridad como se describe en el estándar (IEC 529) EN 60529 a IP4X para que no pueda ser accedido por personal no calificado. Un gabinete NEMA 4X va más allá de estas especificaciones y ofrece protección con clasificación IP66. El panel que se va a instalar debe estar sobre una superficie plana, sólida y vertical para que permanezca a salvo de vibraciones, golpes, polvo, aceite, elementos corrosivos y más.
El tamaño de la carcasa de la unidad debe permanecer por debajo de la especificación para la temperatura ambiente más alta. Considere los requisitos de disipación de calor para cada componente impulsor. Separe los cables de retroalimentación del motor y el cableado de control. La conexión de la estructura de la máquina, la carcasa del motor, la carcasa, la estructura de la máquina y la carcasa del motor debe garantizarse utilizando metodologías de unión de alta frecuencia (HF). Reducirá el ruido eléctrico y garantizará una ruta de retorno de baja impedancia para la energía HF. Use kits de conexión o cables de retroalimentación de motor de la serie 2090 y termine el blindaje del cable de retroalimentación de manera adecuada. La longitud de los cables desde el variador hasta el motor no debe exceder los 65,6 pies o 20 metros.
Selección de Transformador
Un servovariador Kinetix 300 no requiere un transformador de aislamiento cuando hay una alimentación de entrada trifásica. Sin embargo, para satisfacer las necesidades de voltaje del controlador relacionadas con los servicios disponibles, podría ser necesario un transformador.
Selección de fusible o disyuntor
Los variadores Kinetix 300 cuentan con protección de corriente de cortocircuito incorporada para un motor de estado sólido. Pueden suministrar hasta 100.000 amperios cuando están protegidos por una protección de circuito derivado adecuada. Los fusibles o disyuntores tienen clasificaciones excepcionales de interrupción y resistencia.
Los productos Boletín 140M y 140U son otras formas de equipo de seguridad. Es necesario garantizar que los componentes elegidos estén correctamente integrados y cumplan con todas las normas aplicables, incluidas las exigencias de seguridad del circuito derivado. La evaluación de la corriente disponible de cortocircuito es crucial cuando se utilizan productos 140U/140M. Debe mantenerse por debajo de la clasificación de corriente de cortocircuito de 140U/140M.
Por lo general, se cumplirán los criterios NEC o los códigos locales relacionados, y las capacidades completas del variador serán provistas por fusibles de clase L, J, R y CC elegidos para que coincidan con la clasificación del variador de la corriente de entrada. Utilice fusibles de doble elemento con retardo de tiempo (acción lenta) para evitar disparos molestos en medio de la corriente de arranque de la inicialización de energía.
Aunque brindan cierta comodidad, los interruptores automáticos tienen varias restricciones de uso. Los disyuntores no pueden tolerar una alta irrupción de corriente, como los fusibles. Los componentes elegidos deben integrarse cuidadosamente y cumplir con todas las normas aplicables, incluida cualquier necesidad de seguridad del circuito derivado.
Es importante evaluar la corriente de cortocircuito disponible y mantenerla por debajo de la corriente nominal de cortocircuito del interruptor automático.
Descripción general de la señal de control
Entradas digitales
Los servovariadores Kinetix 300 tienen doce entradas digitales. Estos podrían utilizarse para el establecimiento de contactos con algunos otros dispositivos, incluidos botones pulsadores, sensores de proximidad e interruptores de límite de viaje.
A través de programas o mensajes explícitos, a cada entrada se le puede dar un tiempo de rebote único.
A, B y C son las tres categorías en las que se dividen las entradas. Las cuatro entradas compartidas por cada grupo son BCOM, CCOM y ACOM, y una entrada común, respectivamente.
Salidas digitales
En la conexión IOD, hay 5 salidas digitales: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 y RDY. Los colectores/emisores abiertos son salidas ópticamente aisladas. Estos están completamente separados de los circuitos de conducción. Las funciones que se asignan a cada salida (OUT1, OUT2, OUT3 y OUT4) son "Listo", "Ventana de velocidad", "No asignado", "Velocidad cero", "Falla en tiempo de ejecución", "Límite de corriente". ”, y Freno. Cuando se encienden los transistores de potencia de salida y se inicia el servovariador Kinetix 300, se activa la función fija de Ready Output.
Entrada de referencia analógica
Se puede alimentar una señal analógica de CC de 10 voltios como máximo a las entradas de referencia analógica AIN1- y AIN1+ (IOD-25 e IOD-24). La señal analógica se transforma en un valor digital de resolución de 12 bits. La discrepancia de voltaje en AIN1- y AIN1+ representa el voltaje de referencia general. Al menos una entrada debe estar vinculada a una fuente de voltaje cuando se usa el dispositivo en modo de terminación única, y la otra debe estar vinculada a un común analógico (ACOM). Cuando se opera en modo diferencial, el común del circuito de excitación, si está presente, está vinculado al terminal del común analógico, y la fuente de voltaje está vinculada alrededor de AIN1- y AIN1+.
Salida analógica
La salida analógica del pin IOD-23 tiene una resolución de 10 bits. Esta salida analógica es una señal de un solo extremo en relación con Analog Common, o ACOM, y puede representar muchos tipos de datos del motor, incluidos "No asignado", "Corriente de fase RMS", "Corriente pico RMS", "Corriente de fase U". ”, Velocidad del motor, “Corriente Id”, “Corriente Iq”, “Corriente de fase W” y “Corriente de fase V”.
Entradas de dirección y engranaje maestro/paso y dirección
La serie de productos Kinetix 300 se puede conectar con un codificador maestro. Tiene salidas de cuadratura para controlar la posición mientras se ejecuta en el modo Master Gearing.
También existe el modo de trabajo Paso y Dirección. Con esto, cualquier usuario puede conectar un par de señales de paso y dirección para controlar la posición del variador.
Los circuitos de conducción restantes y estas entradas están separados ópticamente entre sí. Ambas entradas pueden ejecutarse desde cualquier fuente de alimentación de CC clasificada entre 5 y 24 voltios, y no necesitan resistencias en serie adicionales para funcionar normalmente.
Con los modos Master Gearing y Step and Direction, se recomiendan entradas de señal diferencial. Es posible emplear salidas de sumidero o fuente mientras se usan entradas de señal diferencial. Aunque se pueden utilizar, no se recomiendan entradas de un solo extremo. El modo Master Gearing, así como el modo Step and Direction, tienen funciones seleccionables por software.
La velocidad de trabajo y la orientación del motor se pueden controlar mediante una señal de tren de pulsos externa (paso). La frecuencia de paso regula la velocidad del motor y la cantidad de pulsos alimentados al variador controla la posición del servomotor. La dirección del movimiento está controlada por la dirección de una señal de entrada.
Salidas de un codificador con búfer
Es deseable completar el ciclo de retroalimentación utilizando un dispositivo externo en muchas situaciones. Para los tipos de codificador de línea diferencial TTL, esta capacidad está disponible a través de las conexiones de salida del codificador con búfer (IOD-7...IOD-12). Las señales B+, B-, A-, A+, Z+ y Z se envían con la ayuda de IOD-7 a IOD-12 sin filtrado si se utiliza un motor con retroalimentación de codificador. El tiempo de retardo de transferencia para el codificador es de aproximadamente 100 nanosegundos.
Funciones de seguridad de Kinetix 300
Para su uso en aplicaciones relacionadas con la protección, además de cumplir con la norma ISO 13849, la función de desconexión de par segura es una opción estandarizada que está certificada y aprobada.
La función de desconexión de par segura ofrece una forma de desconectar las señales de control del transistor de potencia en solicitudes con pocas posibilidades de fallar. Todos los transistores de potencia de salida del variador se entregan desde el estado ON cuando se desactiva o cuando se corta la alimentación a las entradas que están habilitadas para seguridad. El motor entonces entra en un estado de inercia debido a esto. La salida eléctrica no está mecánicamente aislada cuando la salida del transistor de potencia está desactivada, lo que puede ser necesario para ciertas aplicaciones. Los interruptores de desconexión de par segura se activan durante el funcionamiento normal del convertidor. El circuito de control de puerta se desactiva si las entradas habilitadas para seguridad no están energizadas. Ambos canales de seguridad deben utilizarse y monitorearse para cumplir con los estándares ISO 13849-1 (PLd). Los sistemas relacionados con la seguridad se pueden agrupar en dos categorías: modos de operación de alta demanda o continuos y de baja demanda.
- Modo de baja demanda: Es cuando un sistema relacionado con la seguridad solo recibe una solicitud de operación al año o no más del doble de la frecuencia de las pruebas de calidad.
- Modo de alta demanda o continuo: cuando un sistema relacionado con la seguridad está sujeto a demandas de funcionamiento frecuentes, como más de una vez al año o más del doble del intervalo entre pruebas de calidad.
