I sistemi di trasporto che utilizzano rulli con motori in corrente continua dovrebbero idealmente includere un circuito di protezione vicino ai rulli.
La tecnologia decentralizzata utilizzata permette il monitoraggio e offre anche altri importanti vantaggi.
I sistemi di trasporto sono stati una parte fondamentale delle operazioni di stoccaggio e logistica per decenni. Tradizionalmente, i sistemi di trasporto erano controllati da uno o più armadi elettrici centrali e locali aggiuntivi; anche se il cablaggio per il controllo, l'alimentazione e la rete comprendeva cavi installati direttamente negli armadi elettrici principali.
L'armadio di controllo principale ospitava il PLC, la distribuzione dell'alimentazione e la protezione dei motori a corrente continua che azionavano i rulli del trasportatore. Il risultato finale era una lunga serie di cavi che distribuivano grandi correnti DC su lunghe distanze. Dal punto di vista odierno, questa soluzione, rappresenta un modo obsoleto di creare impianti per la logistica.
I moderni centri logistici devono ora affrontare un business online in costante crescita e la sfida di fornire un numero crescente di prodotti sempre più rapidamente. Questo significa che abbiamo bisogno di sistemi di trasporto più numerosi e più veloci, e che le modernizzazioni devono spesso essere contenute all'interno delle infrastrutture esistenti dei centri logistici.
Tipicamente, le linee di trasporto pacchi utilizzano trasportatori a rulli con motore a corrente continua per spostare e smistare i pacchi in modo efficiente. L'approccio moderno al controllo dei trasportatori è quello di fornire alimentazioni DC locali.
La sfida, tuttavia, è il limitato spazio a disposizione. Gli ingegneri dell'automazione hanno bisogno di un modo per fornire un'alta corrente DC e installare i corrispondenti dispositivi di sicurezza vicino ai rulli DC.
La nuova architettura di controllo consiste in un armadio principale che ospita il PLC e alcuni controlli. La distribuzione locale dell'alimentazione, il controllo e la protezione dei motori DC dei rulli saranno collocati in una cassetta di derivazione sotto ai nastri trasportatori.
La scelta dei componenti per queste unità di controllo locale è critica a causa dello spazio molto limitato disponibile
Il motore DC di ogni rullo richiede, tipicamente, 2 A a 24 V DC. Ciò significa che più rulli possono essere controllati localmente, meglio è.
Ciò dipende dalle dimensioni dell'alimentatore DC disponibile. Comunemente, per controllare e proteggere i motori DC dei rulli, vengono utilizzati alimentatori con corrente di uscita di 40 A a 24 Vdc, protetti con MCB (Miniature Circuit Breakers) classificati per motori e contattori.
Tuttavia, sfortunatamente, tutte queste condizioni di base causano potenziali problemi di calore. Le temperature all'interno delle cassette di derivazione salgono a più di 60°C, il che può avere un grande impatto sulla durata di vita dei componenti. Un alimentatore con un'efficienza del 90%, o superiore, può aiutare in questo caso e può anche contribuire a ridurre notevolmente la dissipazione di calore all'interno del quadro.
Questa situazione ci porta al problema successivo: normalmente, i moderni alimentatori da 40A a 24 Vdc, sono larghi più di 120 mm, e i vecchi adattatori di rete arrivano anche a 270 mm e oltre di larghezza. Di conseguenza, sussistono enormi problemi di spazio, soprattutto se viene utilizzato un armadio largo 600 mm.
I nuovi alimentatori LÜTZE da 40 A 24 Vdc, sono larghi solamente 81 mm e quindi riducono notevolmente questo problema. Grazie all'alto livello di efficienza e al design snello, è possibile massimizzare il numero di motori DC che possono essere controllati.
Fig. 1: I moderni sistemi di alimentazione e monitoraggio dei sistemi di trasporto sono progettati per essere molto più compatti delle generazioni precedenti e hanno anche funzioni aggiuntive come il Power Boost.
I motori DC dei rulli sono solitamente protetti e controllati da contattori e interruttori magnetotermici. Gli interruttori sono tipicamente di tipo D per far fronte alla corrente di spunto dei motori e per prevenire gli interventi indesiderati. Di solito hanno bisogno di una corrente 10/15 volte la corrente nominale per intervenire e proteggere il circuito.
Quindi, se è montato un MCB da 2 A, è necessaria una corrente di corto minima di 20 A per far scattare l'interruttore stesso. A pieno carico, e anche con gli alimentatori più recenti, l'alimentatore può entrare in protezione (e quindi spegnersi) prima dell'intervento del magnetotermico, il che non è l'ideale.
Nel peggiore dei casi, un sovraccarico potrebbe creare, attraverso il circuito, un ulteriore assorbimento di corrente di 1 A (corrente di fault). Più il motore del rullo sarà lontano dal quadro principale, più è probabile che ciò avvenga.
Se, per esempio, un cavo particolarmente lungo sarà danneggiato e creerà un'alta impedenza, essa passerebbe inosservata al MCB e all'alimentatore. Le conseguenze potenzialmente catastrofiche sono facili da immaginare.
La soluzione:
Per contrastare questi problemi, i fusibili elettronici come il LÜTZE LOCC-Box sono stati progettati per supportare la nuova generazione di alimentatori e per dare il giusto livello di protezione. Il LOCC-Box è in grado di proteggere apparecchiature a 12, 24 e 48 Vdc, con intervalli di corrente selezionabili (tipicamente 1-10 A).
Esso può rilevare correnti di corto molto piccole (dell'ordine di 1 mA). A bordo del LOCC-Box sono disponibili curve di intervento che simulano le curve dei MCBs. Ciò permette di coprire diversi tipi di carico. Per esempio, è disponibile la curva D, tipica dei motori DC dei rulli.
Il sistema di controllo della corrente LOCC-Box è anche dotato di uscite di stato e di riarmo remoto. Alcuni modelli generano dati in tempo reale che possono essere resi disponibili nelle reti industriali Industry 4.0 e commutati a distanza (attraverso gateway di comunicazione dedicato).
I LOCC-Box sono notevolmente più piccoli degli MCB, il che fa risparmiare spazio. In ultima analisi, lo spazio risparmiato sarà notevole poiché non sarà più necessario un contattore in quanto il LOCC-Box può essere utilizzato per controllare il motore DC del rullo.
In definitiva, l'interazione tra gli alimentatori LÜTZE, estremamente compatti e altamente efficienti, e la protezione intelligente LOCC-Box risolve tutti i problemi di spazio e di calore sopra citati e permette di controlla molti più rulli motore con la stessa corrente.
Fonte: https://www.luetze.com/solutions