Οι βιομηχανικοί δίσκοι εναλλασσόμενου ρεύματος, γνωστοί και ως μεταβλητοί δίσκοι συχνότητας (VFD), χρησιμοποιούνται ευρέως στον εξοπλισμό αυτοματισμού για τον έλεγχο της ταχύτητας και της λειτουργίας των κινητήρων AC. Βρίσκονται σε μηχανήματα κατασκευής, συστήματα χειρισμού υλικών, αντλίες, ανεμιστήρες, μεταφορείς, εξοπλισμό διεργασίας και πολλές άλλες βιομηχανικές εφαρμογές.
Για τις ομάδες προμήθειας συντήρησης και ανταλλακτικών, η επιλογή μιας μονάδας AC δεν είναι απλώς θέμα αντιστοίχισης της ονομαστικής ισχύος ενός κινητήρα. Η οικογένεια μονάδων δίσκου, τα χαρακτηριστικά εισόδου και εξόδου, οι απαιτήσεις ελέγχου, το περιβάλλον εγκατάστασης, οι επιλογές επικοινωνίας και ο ρόλος της υπάρχουσας μονάδας δίσκου μέσα στο μηχάνημα μπορούν όλα να επηρεάσουν την κατάλληλη αντικατάσταση.
Με τα συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού να παραμένουν συχνά σε λειτουργία για πολλά χρόνια, η κατανόηση των διαφορών μεταξύ των κοινών τύπων μετάδοσης κίνησης AC μπορεί να καταστήσει τις αποφάσεις αντικατάστασης και συντήρησης πιο απλές.
Τι είναι μια βιομηχανική μονάδα AC;
Ένας βιομηχανικός κινητήρας AC ελέγχει την ταχύτητα και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας ενός κινητήρα AC ρυθμίζοντας την ηλεκτρική ισχύ που παρέχεται στον κινητήρα. Ανάλογα με το σχεδιασμό και την εφαρμογή της μονάδας, αυτό μπορεί να παρέχει ελεγχόμενη εκκίνηση κινητήρα, ρύθμιση ταχύτητας, επιτάχυνση και επιβράδυνση και άλλες λειτουργίες λειτουργίας.
Σε ένα σύστημα αυτοματισμού, η μονάδα κανονικά βρίσκεται μεταξύ της εισερχόμενης ηλεκτρικής παροχής και του κινητήρα. Μπορεί επίσης να ανταλλάσσει πληροφορίες λειτουργίας με PLC, HMI, δίκτυο επικοινωνιών ή άλλο εξοπλισμό ελέγχου.
Ο ακριβής ρόλος του ηλεκτροκινητήρα ποικίλλει σημαντικά μεταξύ των μηχανών. Μια απλή εφαρμογή μπορεί να απαιτεί βασικό έλεγχο ταχύτητας, ενώ ένα πιο απαιτητικό μηχάνημα μπορεί να εξαρτάται από συντονισμένη κίνηση, επικοινωνία δικτύου, συσκευές ανάδρασης ή πρόσθετες επιλογές οδήγησης.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι μονάδες AC θα πρέπει γενικά να θεωρούνται ως μέρος της υπάρχουσας αρχιτεκτονικής αυτοματισμού και όχι ως μεμονωμένα ηλεκτρικά εξαρτήματα.
Συνήθεις τύποι μονάδων AC
Οι βιομηχανικοί δίσκοι AC είναι διαθέσιμοι σε διαφορετικές οικογένειες προϊόντων που έχουν σχεδιαστεί για διαφορετικά επίπεδα πολυπλοκότητας εφαρμογών.
Γενικής χρήσης-Δίσκοι AC
Οι κινητήρες γενικής-χρήσης χρησιμοποιούνται συνήθως όπου απαιτείται μεταβλητή-ταχύτητα έλεγχος κινητήρα χωρίς ιδιαίτερα εξειδικευμένες λειτουργίες κίνησης.
Τα προϊόντα αυτής της κατηγορίας μπορούν να βρεθούν σε εφαρμογές όπως μεταφορείς, αντλίες, ανεμιστήρες και γενικά μηχανήματα. Το σχετικά ευρύ φάσμα εφαρμογών τους τα καθιστά κοινά εξαρτήματα σε αποθέματα ανταλλακτικών βιομηχανικού αυτοματισμού-.
Παραδείγματα από υπάρχοντα αποθέματα προϊόντων αυτοματισμού περιλαμβάνουν τον Allen-BradleyΔίσκοι PowerFlex 70καιΔίσκοι ABB ACS150.
Οδηγοί μηχανημάτων
Οι μηχανές{0}προσανατολισμένες μονάδες δίσκου έχουν σχεδιαστεί με βάση τις απαιτήσεις μεμονωμένων μηχανών και κατασκευαστών μηχανημάτων. Τα χαρακτηριστικά τους μπορεί να διαφέρουν από τις μονάδες δίσκου γενικής-σκοπίας όσον αφορά τις λειτουργίες ελέγχου, τις επιλογές ενοποίησης και τις απαιτήσεις εφαρμογής.
ΟABB ACS355-03E-12A5-4είναι ένα παράδειγμα μονάδας δίσκου μηχανημάτων εναλλασσόμενου ρεύματος χαμηλής-τάσης σε αυτήν την κατηγορία προϊόντων.
Κατά την αντικατάσταση ενός μηχανισμού κίνησης, η αρχική οικογένεια μετάδοσης κίνησης μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική επειδή η αντικατάσταση πρέπει να ταιριάζει όχι μόνο στις απαιτήσεις του κινητήρα αλλά και στον τρόπο λειτουργίας του συστήματος ελέγχου του μηχανήματος.
Βιομηχανικοί δίσκοι
Οι βιομηχανικοί δίσκοι χρησιμοποιούνται γενικά σε πιο απαιτητικά περιβάλλοντα αυτοματισμού και παραγωγής όπου ενδέχεται να απαιτούνται ευρύτερες δυνατότητες ελέγχου και ενσωμάτωση συστήματος.
Η οικογένεια ABB ACS880 που αντιπροσωπεύεται στα υπάρχοντα αποθέματα προϊόντων περιλαμβάνει προϊόντα βιομηχανικής μονάδας δίσκου καθώς και εξειδικευμένες διαμορφώσεις μονάδων δίσκου. Άλεν-ΜπράντλεϊPowerFlex 700καιPowerFlex 755Τα προϊόντα αντιπροσωπεύουν επίσης καθιερωμένες οικογένειες βιομηχανικών κινήσεων που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές αυτοματισμού.
Για τις ομάδες συντήρησης, η αναγνώριση της ακριβούς οικογένειας και διαμόρφωσης είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την αντικατάσταση μιας εγκατεστημένης μονάδας δίσκου.
Δίσκοι ελέγχου κίνησης
Ορισμένοι δίσκοι έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές όπου ο έλεγχος κινητήρα αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου συστήματος κίνησης.
Για παράδειγμα, το ΑΒΒACSM1-04AS-05A0-4αναγνωρίζεται ως μονάδα ελέγχου κίνησης. Τέτοια προϊόντα δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζονται αυτόματα ως εναλλάξιμα με τα συμβατικά μεταβλητής ταχύτητας-μετά απλά επειδή τα χαρακτηριστικά κινητήρα και ισχύος τους φαίνονται παρόμοια.
Η περιβάλλουσα αρχιτεκτονική ελέγχου κίνησης-, η διάταξη ανατροφοδότησης και οι απαιτήσεις ελέγχου μηχανής ενδέχεται να επηρεάσουν τη συμβατότητα αντικατάστασης.
Εξειδικευμένοι δίσκοι AC
Ορισμένες οικογένειες μονάδων δίσκου έχουν σχεδιαστεί με βάση συγκεκριμένες απαιτήσεις λειτουργίας.
Παραδείγματα στο τρέχον απόθεμα προϊόντων περιλαμβάνουν τη σειρά ABB ACH550 καιACS880 εξαιρετικά-με χαμηλή αρμονική μονάδαπροϊόντα. Τα εξειδικευμένα προϊόντα ενδέχεται να ενσωματώνουν χαρακτηριστικά που προορίζονται για συγκεκριμένα περιβάλλοντα εφαρμογής ή ηλεκτρικές απαιτήσεις.
Συνεπώς, η αντικατάσταση μιας εξειδικευμένης μονάδας δίσκου με ένα-μοντέλο γενικής χρήσης μπορεί να απαιτεί πολύ περισσότερη έρευνα από την αντικατάσταση μιας μονάδας στην ίδια οικογένεια προϊόντων.
Γιατί να οδηγείτε την οικογένεια έχει σημασία κατά την αντικατάσταση
Μία από τις πιο συνηθισμένες προκλήσεις στην προμήθεια ανταλλακτικών βιομηχανικού αυτοματισμού-είναι ο εντοπισμός ενός αντικαταστάτη με βάση μόνο την κατηγορία του κινητήρα.
Μια μονάδα δίσκου με παρόμοια ονομαστική ισχύ μπορεί να εξακολουθεί να διαφέρει σημαντικά από την αρχική μονάδα.
Σημαντικές διαφορές μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Προωθήστε τη δημιουργία οικογένειας και προϊόντων
- Τάση εισόδου και διάταξη φάσης
- Ισχύς κινητήρα και εύρος ρεύματος
- Απαιτήσεις περιβλήματος και εγκατάστασης
- Μέθοδος ελέγχου
- Διεπαφή επικοινωνίας
- Απαιτήσεις σχολίων ή κωδικοποιητή
- Διαθέσιμες προαιρετικές μονάδες
- Λειτουργικός ρόλος μέσα στο μηχάνημα
- Υπάρχον PLC ή ενσωμάτωση ελεγκτή
- Περιβαλλοντικές απαιτήσεις
Για παράδειγμα, το υπάρχον απόθεμα περιέχει τον Allen-BradleyPowerFlex 70, PowerFlex 700,PowerFlex 753καιPowerFlex 755προϊόντα. Αν και όλα αυτά τα προϊόντα ανήκουν στην ευρύτερη κατηγορία μονάδων εναλλασσόμενου ρεύματος, οι συγκεκριμένες οικογένειες και οι διαμορφώσεις τους θα πρέπει να προσδιορίζονται πριν επιλεγεί μια αντικατάσταση.
Η ίδια αρχή ισχύει για προϊόντα της ABB όπως τα ACS150, ACS355 και ACS880. Η οικογένεια μοντέλων παρέχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τον προβλεπόμενο ρόλο της μονάδας δίσκου και το σύστημα στο οποίο εγκαταστάθηκε αρχικά.
Κατανόηση του αναγνωριστικού πλήρους μονάδας δίσκου
Οι αριθμοί μοντέλων μονάδας βιομηχανικού AC μπορεί να περιέχουν πολύ περισσότερες πληροφορίες από το όνομα της οικογένειας του βασικού προϊόντος.
Για παράδειγμα, ένα αναγνωριστικό όπως20G1AND302JN0NNNNαντιπροσωπεύει μια συγκεκριμένη διαμόρφωση Allen-Bradley PowerFlex 755 αντί να αναφέρεται απλώς στην οικογένεια PowerFlex 755 ως σύνολο.
Ομοίως, τα αναγνωριστικά μονάδας δίσκου ABB όπως π.χACS880-01-07A2-3+E202+K458+N2005+R700περιέχει πληροφορίες διαμόρφωσης που σχετίζονται με το συγκεκριμένο προϊόν.
Αυτή η διάκριση είναι σημαντική για την προμήθεια ανταλλακτικών-.
Η αναζήτηση μόνο για ένα οικογενειακό όνομα μπορεί να παράγει πολλά προϊόντα με διαφορετικές ηλεκτρικές ονομασίες, επιλογές ή διαμορφώσεις. Η αναζήτηση με βάση τον αριθμό πλήρους καταλόγου ή τον αριθμό ανταλλακτικού κατασκευαστή παρέχει ένα πολύ πιο ακριβές σημείο εκκίνησης.
Για παλαιότερο εξοπλισμό, η πινακίδα αναγνώρισης στην εγκατεστημένη μονάδα δίσκου είναι επομένως μία από τις πιο χρήσιμες πηγές πληροφοριών κατά την προετοιμασία ενός αιτήματος αντικατάστασης.
Μονάδες AC και Δίκτυα Επικοινωνίας
Οι σύγχρονοι βιομηχανικοί δίσκοι λειτουργούν συχνά ως μέρος ενός συνδεδεμένου συστήματος αυτοματισμού.
Μια μονάδα δίσκου μπορεί να επικοινωνεί με ένα PLC ή άλλο ελεγκτή μέσω ενός βιομηχανικού δικτύου αντί να βασίζεται αποκλειστικά στην καλωδίωση τοπικού ελέγχου. Επομένως, οι προσαρμογείς επικοινωνίας μπορούν να γίνουν σημαντικά ανταλλακτικά παράλληλα με την ίδια τη μονάδα.
Το υπάρχον απόθεμα προϊόντων περιλαμβάνει πολλά παραδείγματα αυτών των αξεσουάρ, όπως:
- Άλεν-Μπράντλεϊ20-COMM-DPowerFlex DeviceNet Adapter
- Άλεν-Μπράντλεϊ22-COMM-CΠροσαρμογέας PowerFlex ControlNet
- Άλεν-Μπράντλεϊ25-COMM-DΠροσαρμογέας επικοινωνίας PowerFlex 520 DeviceNet
- Άλεν-Μπράντλεϊ20-750-CNETC PowerFlex 750 ControlNet Adapter
Αυτά τα στοιχεία δείχνουν γιατί η μονάδα δίσκου και το σχετικό υλικό επικοινωνίας θα πρέπει να εξετάζονται μαζί κατά τη διερεύνηση μιας παλαιότερης εγκατάστασης.
Μια μονάδα αντικατάστασης με διαφορετικές διατάξεις επικοινωνίας ενδέχεται να απαιτεί πρόσθετες αλλαγές στην υπάρχουσα διάταξη ελέγχου.
Τα αξεσουάρ κίνησης μπορούν επίσης να είναι κρίσιμα ανταλλακτικά
Δεν απαιτείται αντικατάσταση ολόκληρης της μονάδας-για κάθε αποτυχία που σχετίζεται με τη μονάδα δίσκου.
Τα βιομηχανικά συστήματα μετάδοσης κίνησης μπορεί να περιλαμβάνουν μια σειρά αντικαταστάσιμων εξαρτημάτων και προαιρετικών μονάδων. Ανάλογα με το σύστημα, αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν προσαρμογείς επικοινωνίας, διεπαφές κωδικοποιητή, πίνακες ελέγχου, φίλτρα και άλλα-συγκεκριμένα στοιχεία μονάδας.
Τα παραδείγματα που ήδη αντιπροσωπεύονται στο απόθεμα προϊόντων περιλαμβάνουν τοΆλεν-Μπράντλεϊ 20-750-ENC-1PowerFlex 750 Encoder Option Module και20-HIM-C3SPowerFlex Digital Speed Control HIM.
Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν ένα σύστημα αυτοματισμού λειτουργεί εδώ και πολλά χρόνια. Το εξάρτημα που απέτυχε μπορεί να είναι εξάρτημα μονάδας δίσκου και όχι η κύρια μονάδα ισχύος.
Επομένως, ο εντοπισμός του πραγματικού στοιχείου που απέτυχε ή λείπει μπορεί να βοηθήσει τις ομάδες προμηθειών να αποφύγουν την άσκοπη αντικατάσταση μιας ολόκληρης μονάδας δίσκου.
Θέματα για παρωχημένες ή παλαιού τύπου μονάδες δίσκου
Ο βιομηχανικός εξοπλισμός έχει συχνά πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τα προϊόντα αυτοματισμού που είχαν εγκατασταθεί αρχικά σε αυτόν. Ως αποτέλεσμα, οι ομάδες συντήρησης ενδέχεται τελικά να αντιμετωπίσουν οικογένειες οδηγών που έχουν διακοπεί ή παλαιότερες γενιές προϊόντων.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο αρχικός αριθμός μοντέλου παραμένει σημαντικό σημείο αναφοράς ακόμη και όταν το προϊόν δεν αποτελεί πλέον μέρος ενός τρέχοντος χαρτοφυλακίου προϊόντων.
Μια πρακτική έρευνα αντικατάστασης μπορεί να ξεκινήσει με:
- Αναγνώριση του πλήρους αριθμού μοντέλου ή καταλόγου.
- Επιβεβαίωση του κατασκευαστή και της οικογένειας προϊόντων.
- Έλεγχος των ηλεκτρικών πληροφοριών που εμφανίζονται στην αρχική μονάδα.
- Προσδιορισμός ενοτήτων επικοινωνίας και επιλογής.
- Έλεγχος του τρόπου σύνδεσης της μονάδας με το υπάρχον σύστημα ελέγχου.
- Καθορισμός εάν η απαίτηση είναι μια ακριβής αντικατάσταση, μια ισοδύναμη αντικατάσταση ή μια συμβατή εναλλακτική λύση.
- Επιβεβαίωση του επιλεγμένου ανταλλακτικού σε σχέση με τις πραγματικές απαιτήσεις του μηχανήματος πριν από την προμήθεια.
Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για παλαιότερες εγκαταστάσεις PowerFlex, ACS και άλλες καθιερωμένες μονάδες δίσκου όπου ενδέχεται να υπάρχουν πολλές γενιές προϊόντων στην ίδια ευρεία οικογένεια προϊόντων.
Δημιουργία αποτελεσματικού αποθέματος ανταλλακτικών- AC Drive Drive
Για εγκαταστάσεις που διατηρούν πολλαπλά αυτοματοποιημένα μηχανήματα, οι μονάδες AC μπορούν να αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος του αποθέματος ανταλλακτικών-.
Ωστόσο, ο προγραμματισμός του αποθέματος δεν θα πρέπει να βασίζεται αποκλειστικά στα οικογενειακά ονόματα των μονάδων δίσκου.
Μια χρήσιμη εγγραφή μπορεί να περιλαμβάνει τον πλήρη αριθμό καταλόγου, κατασκευαστή, οικογένεια προϊόντων, ηλεκτρική βαθμολογία, εγκατεστημένο μηχάνημα ή εφαρμογή, σχετικό προσαρμογέα επικοινωνίας, σχετικές προαιρετικές μονάδες και την ποσότητα που απαιτείται για λόγους συντήρησης.
Η διατήρηση αυτών των αναγνωριστικών μαζί μπορεί να κάνει τη μελλοντική προμήθεια πολύ πιο εύκολη, ιδιαίτερα όταν μια απροσδόκητη βλάβη της μονάδας δίσκου δημιουργεί επείγουσα απαίτηση αντικατάστασης.
Για περιβάλλοντα αυτοματισμού πολλών-εμπορικών σημάτων, η διατήρηση ακριβών αρχείων είναι ακόμη πιο πολύτιμη, επειδή παρόμοιες λειτουργίες μονάδας δίσκου μπορεί να αντιπροσωπεύονται από πολύ διαφορετικές οικογένειες προϊόντων από διαφορετικούς κατασκευαστές.
Τελικές Σκέψεις
Οι βιομηχανικοί δίσκοι εναλλασσόμενου ρεύματος κυμαίνονται από σχετικά απλά προϊόντα μεταβλητής-ταχύτητας έως εξαιρετικά διαμορφωμένα συστήματα κίνησης που χρησιμοποιούνται σε απαιτητικές εφαρμογές αυτοματισμού και κίνησης.
Για τις ομάδες συντήρησης και προμηθειών, το πιο σημαντικό σημείο είναι ότιΗ αντικατάσταση της μονάδας δίσκου θα πρέπει να ξεκινά με αναγνώριση, όχι με υπόθεση. Ένας δίσκος-με παρόμοια εμφάνιση ή ένας δίσκος με συγκρίσιμη ονομαστική ισχύ δεν αντιπροσωπεύει απαραίτητα την κατάλληλη αντικατάσταση.
Ο πλήρης αριθμός μοντέλου, η οικογένεια προϊόντων, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, οι διεπαφές επικοινωνίας και οι εγκατεστημένες επιλογές παρέχουν μια πολύ ισχυρότερη βάση για τον προσδιορισμό του απαιτούμενου εξαρτήματος.
Ένα καλά οργανωμένο-απόθεμα ανταλλακτικών μονάδας AC-μπορεί επίσης να συμβάλει στη μείωση των καθυστερήσεων όταν ο εξοπλισμός απαιτεί συντήρηση, ιδιαίτερα όταν τα παλαιότερα ή παλαιού τύπου συστήματα αυτοματισμού εξαρτώνται από συγκεκριμένες οικογένειες μονάδων δίσκου και αξεσουάρ.