Luogo: Dortmund, Germania
Tempistica: Marzo - Giugno 2024
Protagonista: Lars Weber, Ingegnere di Impianto
Applicazione: Sistema di Smistamento e Trasporto ad Alta Velocità per Bottiglie
In un impianto di riciclaggio di bevande di medie dimensioni nella regione industriale della Ruhr in Germania, i vecchi azionamenti dei trasportatori causavano frequenti colli di bottiglia. Gli inceppamenti delle bottiglie durante l'avvio (soprattutto sotto carichi pesanti) e il posizionamento incoerente delle etichette riducevano la produttività del 30%. I costi di manutenzione sono aumentati a causa di arresti improvvisi che innescavano guasti da sovracorrente. Lars aveva bisogno di un azionamento robusto e preciso compatibile con la rete europea a 400 V/50 Hz e in grado di gestire:
- Carichi inerziali pesanti durante gli avviamenti a freddo
- Posizionamento sincronizzato per il rilevamento delle etichette
- Recupero rapido dei guasti per ridurre al minimo i tempi di inattività
Lars ha selezionato l'inverter della serie HV510 dopo aver verificato la sua conformità agli standard di tensione europei (380V–480V ±10%) e alle specifiche ambientali (temperatura ambiente: -25°C–40°C). Configurazioni chiave implementate:
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Controllo Motore e Coppia
- Utilizzato Controllo Vettoriale ad Anello Chiuso (CLVC) per motori a magneti permanenti, ottenendo 200% di coppia di spunto a 0Hz per rompere istantaneamente gli accumuli di bottiglie inceppate.
- Sfruttato ≤±5% di precisione della coppia per mantenere un'accelerazione fluida sui trasportatori inclinati.
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Posizionamento di Precisione
- Programmato Controllo a Lunghezza Fissa tramite ingressi digitali (DI1–DI5) per allineare le bottiglie sotto i sensori ottici entro una tolleranza di ±2 mm.
- Abilitato Accelerazione a curva a S per evitare il ribaltamento delle bottiglie durante i rapidi cambi di direzione.
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Resilienza ai Guasti
- Attivato Controllo di Stallo da Sovratensione per sopprimere gli sganci durante la frenata rigenerativa (comune sui trasportatori in discesa).
- Utilizzato IO Virtuale per creare bypass logici per le sezioni inceppate, reindirizzando automaticamente le bottiglie tramite sequenze DI/DO programmate.
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Integrazione del Sistema
- Collegato sensori ottici a ingressi analogici 0–10V (AI1/AI2) per regolazioni della velocità in tempo reale.
- Installata scheda di espansione HVCOM-CAN per l'integrazione con il sistema di monitoraggio basato su CANopen dell'impianto.
| Metrica | Prima di HV510 | Dopo HV510 | Miglioramento |
|---|---|---|---|
| Produttività della Linea | 1200 bpm | 1560 bpm | +30% |
| Arresti Correlati agli Inceppamenti | 15/giorno | <2> | -87% |
| Consumo Energetico | 142 kWh/h | 121 kWh/h | -15% |
| Posizionamento Etichette | ±15mm | ±2mm | 86% di accuratezza↑ |
Feedback di Lars: "La coppia a velocità zero della modalità CLVC ha eliminato i nostri problemi di inceppamento delle bottiglie. L'IO virtuale ci ha permesso di implementare una logica di bypass intelligente senza ricablare, fondamentale durante i turni di punta. Per le fabbriche tedesche che devono affrontare i severi mandati di efficienza dell'UE, questo è un punto di svolta."
- Le specifiche di tensione/frequenza (400V/50Hz) si allineano con l'intervallo di ingresso di HV510.
- Le temperature ambientali industriali (-5°C a 35°C) rientrano nell'intervallo operativo dell'inverter.
- L'elevata maturità dell'automazione consente di sfruttare funzionalità avanzate come l'integrazione CANopen.
Piani Futuri: Test della scheda encoder HVPG-ABZ per la sincronizzazione ad anello chiuso con pallettizzatori robotici, un'esigenza comune negli hub logistici automatizzati europei.
