Vaak is in de automatisering sprake van een complex samenspel van vele assen, bijvoorbeeld in verpakkingsmachines, sorteersystemen of complete productieprocessen. Daarbij kunnen de kosten voor de bekabeling en de benodigde rekenkracht van de PLC toename drastisch toenemen. Hier bieden kleine intelligente stappenmotoren voordelen. Een toepassing uit de textielindustrie geeft hiervan een voorbeeld.
Maximale opbrengst, eenvoudige bediening en liefst een schaalbaar systeem zijn typische eisen in de industriële automatisering. Karl Mayer Textilmaschinen ontwikkelt zijn breimachines volgens deze eisen. Als partner voor de aandrijftechniek werd stappenmotorspecialist JVL Industri Elektronik aangezocht (in Nederland vertegenwoordigd door Rotero). Gezamenlijk ontwikkelden de partijen een nieuwe, nauwkeurige regeling voor de draadspanning. Tegelijkertijd kon grote vooruitgang worden geboekt bij de aansturing van de vele assen en bij het ombouwen van machines tijdens bedrijf.
Flexibele breimachines
Snelle omschakeling naar andere patronen is voor een textielmachine een belangrijke kwestie. Zo’n machine produceert breigoed met behulp van een systeem van naalden en ondersteunende elementen. Alle naalden bewegen gezamenlijk en vormen uit een of meer garens een aantal mazen.
In eerdere systemen moesten de respectievelijke draadremmen tijdens bedrijf precies worden ingesteld voor nieuwe patronen of gewijzigde draadspanningen. Dit vereiste behalve veel vaardigheid ook veel tijd en verbruikt materiaal, dus hoge kosten. Daarom hebben de specialisten van Karl Mayer de remmen vervangen door stappenmotoren die zorgen voor een automatische draadspanningsregeling.
Intelligente stappenmotoren
De machine kan tussen 2 en 96 patroondraden verwerken, die op een zogeheten kettingboom steeds op een afzonderlijke draadspoel zijn gewikkeld. Aangezien elke as afzonderlijk moet worden gecontroleerd op draadspanning, moeten evenveel actieve assen worden aangestuurd door stappenmotoren. Door te kiezen voor intelligente stappenmotoren kunnen eenmaal ingestelde waarden vóór het opstarten per bus naar elke motor worden gestuurd, zodat de machine direct met de juiste waarden werkt.
Maar zou men alle maximaal 96 assen alleen via de PLC van de breimachine willen aansturen, dan zouden de totale hoeveelheid over te brengen data van de PLC naar de actuatoren respectievelijk de rekenkundige belasting in de PLC veel te hoog worden en zouden extra processoren nodig zijn. De met decentrale intelligentie uitgeruste aandrijvingen van JVL bieden hier uitkomst. De geïntegreerde elektronica neemt het eigenlijke rekenwerk voor de aansturen van de stappenmotor voor zijn rekening, de PLC geeft alleen nog het betreffende mazenprogramma op.
Actieve controle
Het nieuwe concept verbetert niet alleen de flexibiliteit en de prestaties van de breimachine , maar bespaart ook veel ruimte in de schakelkast. Behalve voor lagere machinekosten zorgt de actieve regeling door een stappenmotor voor een betere beheersing van de draadklos en de spanning in de draad.
Voor machines en installaties met een complex samenspel van vele assen is de combinatie van stappenmotor met geïntegreerde controller ideaal. Met een slechts iets grotere aandrijving reduceert de lokale intelligentie niet alleen het rekenwerk in de PLC, ze vermindert ook de dure bekabeling. Tijdens bedrijf heeft dit ook een positief effect op het onderhoud of bij vervanging. De ’total cost of ownership’ van een dergelijke machine zal aanzienlijk lager zijn.
Het volledig artikel vindt u in het juni-nummer van Aandrijftechniek.