NTT servodrive è una famiglia di azionamenti digitali dotati di intelligenza. Intelligenza intesa come capacità di svolgere funzioni particolari in autonomia sgravando di questo compito l'elettronica di comando che sta a monte del sistema, costituita perlopiù da PLC, Motion Controller o CN. Si tratta di applicativi software installati all'interno del servodrive e selezionabili dall'utente per svolgere compiti particolari in modo più veloce e più preciso rispetto a quanto non avverrebbe se lo stesso compito fosse eseguito dall'elettronica di comando. In questo articolo vedremo in dettaglio l'applicativo "controllo servopompa" e "controllo servocilindro".
Storia
Tutti i servodrive di HDT, sia la serie NTT che la serie TomCat Evo che la serie DGFox Evo sono intelligenti ovvero dotati di numerosi applicativi selezionabili ed impostabili attraverso il tool di programmazione software per PC, Caliper. Applicativi nati per vincere le sfide che di volta in volta HDT raccoglieva dai clienti volti a cercare soluzioni innovative e performanti per superare i limiti delle loro applicazioni.
Nel settore oleodinamico due sono le sfide raccolte e vinte realizzando due classi di applicativi, uno dedicato al controllo fine della servopompa, l’altro dedicato al controllo di assi idraulici.
Il "Controllo Servopompa P/Q"
Il Controllo Servopompa è un applicativo pensato per la regolazione di un motore brushless abbinato ad una pompa e controllato da un drive. Il sitema è adatto a realizzare servo-pompe efficienti per l'impiego in presse o nelle macchine per iniezione della plastica, macchine di pressofusione alluminio o applicazioni che combinano un sistema idraulico ad una regolazione elettrica dove è necessario un controllo P/Q accurato. L'applicazione consiste in un servomotore a velocità variabile controllato tramite il servodrive NTT ad anello chiuso in controllo di pressione, accoppiato ad una pompa ad ingranaggi, la cui potenza può essere costantemente regolata e adattata alle reali esigenze del ciclo macchina.
Attivando questa modalità sui drive NTT vengono abilitati tre ingressi.
- Un ingresso per ricevere il segnale di riferimento di velocità che viene utilizzato per regolare la velocità del motore connesso alla pompa e agendo su tale valore ne gestisce la portata Q.
- Un ingresso per ricevere il segnale del riferimento di pressione fornito da un PLC o da altra fonte.
- Un ingresso per ricevere il segnale di misura di pressione dal trasduttore posto sull'applicazione (feedback di pressione)
Il drive si preoccupa di confrontare i due segnali di pressione e regola la velocità del motore al fine di ricalcare i valori di pressione reali con quelli del riferimento.
Benefici
La gestione di una centralina o un circuito oleodinamico attraverso una servopompa regolata dal servodrive NTT consente molteplici benefici immediati in termini di risparmio energetico, costo, efficienza e rumorosità rispetto alle soluzioni tradizionali costituite da pompa mossa a velocità fissa da un motore asincrono e gestita da valvole modulanti.
La drastica riduzione dei consumi di energia è il vantaggio immediatamente misurabile che offre un tale sistema.
L'elevatissima efficienza del motore brushless, ma soprattutto il fatto che il motore possa ruotare ad un regime molto basso fino a fermarsi completamente mantenendo la pressione del sistema con un assorbimento di potenza prossima allo zero sono gli elementi principali che portano ad un risparmio energetico che può raggiungere anche l'80%.
Il minor sbattimento dell'olio che ne consegue porta ad un abbassamento della temperatura dello stesso, con conseguente ridimensionamento dei sistemi di raffreddamento. Il controllo di pressione gestito dal drive non richiede più schede di regolazione né l'uso di valvole modulanti/proporzionali. Anche l'olio si sporca meno con conseugente manutenzione ridotta dei filtri.
Il motore brushless inoltre è particolarmente silenzioso regalando fino a 20dB di riduzione media di emissione acustica del sistema.
La regolazione del sistema attraverso un servodrive come NTT permette inoltre di interfacciarsi non solo con i sistemi tradizionali analogici ma anche di comandare completamente l'applicativo attraverso i bus di campo come EtherCat CoE, ProfiNet RT/IRT, Ethernet IP, CanOpen Cia402, Modbus RTU. In ciascuno di questi bus di campo sono stati implementati i parametri per poter gestire in digitale questi applicativi.
Il "controllo servocilindro" per il controllo di un asse attuatore idraulico.
Il controllo Servocilindro è un applicativo pensato per il controllo di posizione e velocità di qualsiasi attuatore idraulico attraverso una servopompa consentendone in contemporanea anche il controllo P/Q per la regolazione della forza durante il ciclo di movimento.
L'applicativo consente un buon controllo di posizione dell'attuatore idraulico nel caso di un circuito non dotato di alcun trasduttore di posizione sull'asse o di un controllo estremamente fine nel caso l'asse sia dotato di trasduttore di posizione lineare.
Attivando questa modalità sul drive NTT, oltre ad abilitare i parametri già visti nell'applicativo servo-pompa, vengono abilitate altre funzionalità in base al fatto che ci si trovi con un:
- Sistema con circuito oleodinamico ad anello aperto, ovvero senza encoder lineare sull'attuatore. In questo caso il posizionamento ha una precisione superiore a 10mm e non è possibile una compensazione degli errori
- Sistema con circuito oleodinamico ad anello chiuso, ovvero con encoder lineare sull'attuatore. In questo caso il posizionamento ha una precisione inferiore ad 1mm (0,2mm) ma si possono raggiungere anche precisioni centesimali ed è possibile la compensazione degli errori.
Benefici
Ai benefici conseguenti dall'utilizzo di un sistema con servopompa già elencati sopra si aggiungono il controllo di forza, velocità ma soprattutto la gestione millimetrica o addirittura centesimale di un asse idraulico. In pratica si riesce a comandare un attuatore idraulico con una precisione pari a quella ottenibile con un attuatore elettrico godendo però di tutta la forza ottenibile da un attuatore oleodinamico. Questo applicativo integrato nei drive NTT è stato studiato per avere un ampio beneficio nel settore delle presse che necessitano di sistemi veloci, con controlli precisi e risultati ripetibili e con una forte attenzione all'economicità del sistema, ai suoi consumi e ad un minor impatto ambientale.