Servodrives et solutions motion centric, le futur de l automation!

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1 Club Automation Servodrives et solutions motion centric, le futur de l automation! Laurent Maillot Schneider Electric France Fonction :Responsable marketing motion control et robotique

2 Servodrives:Technologie/avantages Définition Moteur DC ou AC brushless ou moteur synchrone autopiloté ( AC courant sinusoïdal et DC courant trapézoïdal). Il se constitue d un carcasse aluminium, d un rotor avec un nombre de paire de pôle en aimant permanent (généralement Neodymium fer bore parfois en Ferrite) et d un stator avec 3 bobines à 120 et d un codeur pour réaliser le synchronisme et le positionnement. Avantages Moteur électrique avec le meilleur puissance massique Indice de protection important IP54 voir IP65 voir IP67 et très compact Grande dynamique Courant crête 3 à 4 fois le courant nominal Fonctionnement en convection naturel ( en option kit de ventilation ou par refroidissement par eau) Caractéristiques du moteur brushless Le vrai moteur couple avec une constante de couple dit KT(Nm/A) qui est une droite. L inertie faible ou moyen du rotor permet d avoir une grande dynamique et une grande stabilité. Permet d asservir en Couple, Vitesse et Positionnement ( notion boucle fermée) Le codeur peut être incrémental, resolver ou absolue ( monotour ou multitour) Possibilité d avoir un frein de parking 24 VDC 2

3 Moteur couple/ Courbe Couple-Vitesse Moteur BSH 3

4 Caractéristique mécanique 4

5 Evolution de la technologie Codeur absolu mono et multitour Codeur absolu monotour et multitour sans pile à grande résolution Dispose d un plaque signalétique EEPROM qui renseigne les caractéristiques du moteur et permet un remplacement du moteur en plug&play ( redémarrage de la machine automatiquement) La caractéristique multitour permet de connaître ( sur 4096 Tours ) la position du moteur et donc de la mécanique ( si la liaison moteurmécanique est conservée) sans alimentation de puissance de la machine. Codeur multitour sans pile ( donc pas de maintenance) ou avec pile. 5

6 Evolution de la technologie Servodrive intégré L intégration du variateur sur le moteur est l évolution la plus marquante dans le domaine du servodrive. Cette évolution répond à la demande du marché qui veut des machines très performante, flexible, et multiformat mais très compact. La solution intégrée permet d avoir des machines très évolutives ( changement rapide de production) très compact dimensionnellement ( plus de variateurs dans l armoire électrique), de réduire le temps de montage, d améliorer la CEM. Une conception de machine plus modulaire avec des options plus facile à intégrer, des axes embarqués sur un carrousel, d intégrer des entrées/sorties directement sur le servodrive. 6

7 Motion Centric: La nouvelle ère Une architecture centralisée associé au réseau Ethernet temps réel permet de gérer la partie motion, l automatisme de la machine, la sécurité voir de synchroniser plusieurs contrôleurs. Le contrôleur est le cœur de la machine, l ensemble des périphériques sont connectés comme le ou les HMIs. Il centralise la globalité des informations machines et permet aux systèmes de supervision et de management (MES,SCADA etc..) d être au cœur des machines. Il assure un point d entrée pour un accès distant ( télémaintenance, etc..) avec une vision globale. Cette approche dit GEN 3 permet d augmenter les performances des machines et de rationaliser les équipements ( donc les couts ) dans les machines à la recherche de flexibilité, de modularité, de réduire le temps de développement et de répondre aux nouveaux enjeux. 7

8 Architecture Motion Centric sur réseau Ethernet temps réel Magelis Safety PLC Ethernet, TCP/IP, OPC, FTP, HTTP, SMS, SMTP Logic Motion Controllers LMC xxxc IT/COM Logic Motion SoMachine Motion ONE Architecture pour: Performance Flexibilité Réduction des efforts d'ingénierie Maintenance facile Haute disponibilité Other field busses Profibus DP CAN Open Modbus TCP Ethernet/IP TM5 I/O Stand Alone Servo Drives LXM52 Multi Servo Drives LXM62 TM7 LM SH SH TM ILM62 8

9 Motion Centric: La sécurité intégrée au réseau Ethernet temps réel La sécurité est maintenant dans le réseau Ethernet temps réel qui assure un niveau de sécurité SIL3 ( Catégorie 4) avec un automate de sécurité. Il permet d avoir des fonctions très évoluées du STO au Safe motion SLS/SS1 /SS2/SOS. SLS: Safe Low Speed SS1:Safe Stop 1 ( SS1+STO) SS2: Safe Stop 2 (SS2+SOS) SOS: Safe Operating Stop Peut être utilisé pour des applications de sécurité EN ISO 13849, PL e IEC 62061, SIL 3 IEC 61508, SIL 3 IEC 61511, SIL 3 Permet d améliorer la sécurité des personnes et d augmenter la productivité des machines. 9

10 Motion centric: Management de l énergie dans les machines L économie d énergie et particulièrement, sa mesure va devenir rapidement un enjeu majeur. La solution centralisée par l intermédiaire de blocs fonctions métier EE (Efficacité énergétique) permet de connaître la consommation en temps réel des équipements, de fournir un indicateur puissance par produit fabriqué, de réaliser une traçabilité et de devenir un indicateur du bon fonctionnement de la machine (maintenance préventive) L avenir devrait permettre d optimiser la consommation énergétique d une machine en désactivant une fonction machine inutile à la production en cours. 10

11 EE:Créez des tableaux de bord adaptés aux besoins des utilisateurs Des indicateurs simples, adaptés à chaque profil d utilisateur Total Opérateur: Zones de couleur pour détection rapide de toute dérive Indicateurs de tendance kwh Service de maintenance Alertes sur pic de consommation «Energy manager» Energie active répartie par mode opératoire Energie consommée par produit fabriqué Information d historiques Remontée de ces informations à un système d Energie Management Idle Energy per product Dec, 21st, :05:02 Last reset 20/12/ :00:00 AVERAGE 2.89 Wh 11

12 Fin QUESTIONS/REPONSES

13 Make the most of your energy 13