Come la serie ABB NDBU supporta una comunicazione in fibra ottica DDCS stabile nelle linee di produzione con più azionamenti

AUTOMAZIONE INDUSTRIALE | COMUNICAZIONE TRA AZIONAMENTI

01Perché la comunicazione è fondamentale tra più azionamenti

In una linea con più azionamenti , ogni motore ha il proprio compito, ma nessuno opera in isolamento. Su una macchina per carta, gli azionamenti nelle diverse sezioni devono seguire la sequenza produttiva senza generare una tensione eccessiva del nastro. In un laminatoio, un disturbo in un gruppo può influenzare il movimento del materiale attraverso il gruppo successivo. Anche i trasportatori presentano una sfida simile: le apparecchiature a monte e a valle devono rispondere in modo coerente quando la linea parte, rallenta o si ferma.

I controllori di azionamento gestiscono il controllo dei motori. La rete di comunicazione trasmette i comandi, le informazioni di stato e i messaggi diagnostici che essi devono scambiare. Un’unità di diramazione NDBU non calcola la coppia né regola la velocità del motore; il suo ruolo è distribuire Messaggi DDCS attraverso la rete ottica. Tale distinzione è fondamentale in caso di guasto. Sostituire un azionamento non ripara un collegamento in fibra danneggiato, mentre sostituire un’unità di diramazione non corregge un errore di parametro di controllo.

La comunicazione a fibra ottica è utile intorno ad azionamenti di grandi dimensioni perché il collegamento è elettricamente isolate e meno soggetto alle interferenza elettromagnetica comunemente associato a equipaggiamenti per la potenza. Consente inoltre agli ingegneri di organizzare le connessioni lungo una linea anziché fare affidamento su una singola catena di dispositivi. ABB descrive l’NDBU-95 come un modo per implementare una topologia a stella : nella configurazione documentata, un azionamento connesso può perdere alimentazione senza interrompere le comunicazioni con tutti gli altri. Si tratta di una proprietà di rete preziosa, anche se l’intera linea potrebbe comunque dover essere arrestata per motivi di processo o di sicurezza.

Il problema pratico per uno stabilimento è la visibilità. Se un azionamento segnala guasti intermittenti nelle comunicazioni, il personale manutentivo deve determinare se la causa risiede nell’azionamento stesso, nella sua connessione ottica, nell’unità di diramazione, nell’alimentazione elettrica oppure in un parametro di rete. Una topologia DDCS documentata DDCS topology rende tale indagine molto più rapida.

02Dove si inseriscono l’NDBU-85C e l’NDBU-95C nella rete

Il NDBU-85C e NDBU-95C elencati da Evolo Automation appartengono alla famiglia di unità di diramazione DDCS di ABB. In una configurazione tipica, i messaggi viaggiano da un dispositivo master all'unità di diramazione e quindi lungo singoli collegamenti ottici verso gli azionamenti connessi. Le risposte ritornano attraverso la rete al master. Più di un'unità di diramazione può essere utilizzata quando l'installazione richiede una rete più grande o con una disposizione diversa.

Le due unità non devono essere scelte esclusivamente in base all'aspetto esteriore. Le istruzioni di configurazione di ABB distinguono i componenti ottici impiegati nelle configurazioni NDBU-85 e NDBU-95 e mostrano esempi di reti ad albero, parallele e miste. Tali istruzioni avvertono inoltre che 5 MBd e 10 MBd i componenti ottici non possono essere semplicemente miscelati, anche se i loro connettori per cavo possono apparire simili. Pertanto, materiale del cavo, lunghezza del collegamento, impostazioni del canale e indirizzi dei dispositivi devono essere verificati rispetto alla configurazione installata.

Ciò è particolarmente rilevante per gli impianti dotati di apparecchiature provenienti da diverse generazioni di azionamenti. ACS600, ACS800, DCS600 e DCS800 sono piattaforme di azionamento che possono comparire nelle discussioni sulla rete DDCS; non sono modelli NDBU. Uno stabilimento deve confermare il proprio controller specifico, l'interfaccia di azionamento e l'hardware ottico prima di ordinare un'unità di diramazione di ricambio. Un connettore corrispondente è soltanto una parte della compatibilità.

Per un ingegnere che pianifica un'estensione di linea, gli stessi controlli si applicano prima della messa in servizio. Occorre innanzitutto definire il numero di azionamenti, la topologia desiderata, il tipo di componente ottico e il percorso del cavo. L'unità di diramazione può quindi essere specificata come parte integrante dell'intero percorso di comunicazione, anziché essere considerata un semplice ricambio isolato.

03Trasformare la progettazione della rete in una manutenzione più semplice

L'affidabilità della comunicazione dipende tanto dall'installazione e dalla documentazione quanto dall'unità di diramazione. Cavi ottici deve essere instradato e protetto secondo le istruzioni ABB applicabili. I connettori devono essere mantenuti puliti e gli operatori devono evitare curve acute o sollecitazioni non necessarie durante l’intervento all’interno dell’armadio di comando. Gli indicatori di alimentazione e di canale dell’unità forniscono utili controlli preliminari, ma un indicatore da solo non identifica ogni possibile guasto.

Si consideri un allarme intermittente su un azionamento in una linea per carta. Il primo passo consiste nell’identificare il canale interessato e nel rivedere la cronologia degli eventi. Il team può quindi verificare l’alimentazione e l’interfaccia dell’azionamento, ispezionare entrambe le estremità del collegamento in fibra ottica e confrontare le impostazioni dell’unità di diramazione con il disegno approvato della rete. Se diversi azionamenti perdono contemporaneamente la comunicazione, l’indagine potrebbe spostarsi verso un’unità condivisa, un’alimentazione condivisa o un collegamento a monte. Questa sequenza aiuta a evitare la sostituzione di componenti hardware ancora funzionanti basandosi esclusivamente su supposizioni.

La pianificazione dei ricambi deve essere altrettanto precisa. Un registro utile comprende il numero completo del pezzo ABB, i tipi di componenti ottici installati, assegnazioni dei canali , indirizzi, specifiche dei cavi e impostazioni di configurazione. Questi dettagli riducono l’incertezza durante una breve finestra di arresto e aiutano a prevenire l’installazione di un’unità fisicamente simile ma non adatta.

Per gli impianti che vengono modernizzati per fasi, tenere aggiornato tale registro di rete comporta un ulteriore vantaggio: gli ingegneri possono identificare quali parti dell’installazione DDCS possono essere mantenute e quali richiedono una progettazione ex novo al momento della sostituzione degli azionamenti. Ciò consente un aggiornamento graduale, senza presupporre che ogni componente più vecchio e più recente possa comunicare nello stesso modo.

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Modelli selezionati elencati su Evolo Automation. Le tre colonne sono riferimenti catalogo, non parti intercambiabili né raccomandazioni di compatibilità.