Le partenze motore svolgono un ruolo fondamentale all’interno dei quadri elettrici, dato che comandano i motori e li proteggono dai sovraccarichi.
Spesso i system integrator devono gestire requisiti di progetto specifici che riguardano la funzione o l’output di una partenza motore e, allo stesso tempo, devono rispettare le scadenze previste per il completamento del quadro e far fronte alla carenza di manodopera. Eventuali errori richiedono tempo e risorse per essere corretti. Questo implica un aumento dei tempi e dei costi di progetto, con conseguenti ricadute negative sulla redditività. Fortunatamente, le innovazioni nel mondo delle partenze motore aiutano a superare queste sfide e a ottenere migliori risultati.
Ecco cinque motivi per cui i system integrator dovrebbero aggiornare le partenze motore presenti nei loro progetti, tenendo conto dell’innovazione di TeSys island di Schneider Electric.
1. Eliminare il cablaggio dei contatti ausiliari delle partenze motore
Le partenze motore richiedono segnali di controllo per comandare i motori. In genere, sono i controllori logici programmabili (PLC) a essere destinati a fornire questi comandi.
Tuttavia, fare ciò non è così semplice come effettuare il cablaggio diretto dall'uscita di un PLC alla bobina del contattore. Spesso, viene utilizzato un relè di interfaccia per evitare danni all'uscita del PLC derivanti dal funzionamento della bobina del contattore. Si rendono in questo caso necessari due cablaggi. Un altro approccio è quello che si avvale di dispositivi aggiuntivi come i soppressori di picchi. Questa seconda ipotesi è dispendiosa.
Il problema del cablaggio aggiuntivo dagli ausiliari verso gli ingressi PLC
In alcune applicazioni è necessario inviare al PLC l’informazione dello stato del contattore (aperto/chiuso) e dello stato del relè di sovraccarico (sganciato/non sganciato). Tutto ciò richiede un cablaggio di controllo aggiuntivo dai contatti ausiliari delle partenze agli ingressi del PLC. In alcuni casi, può essere necessario abilitare un reset remoto del relè di sovraccarico tramite un segnale da un output del PLC.
Come si può immaginare, i cavi possono diventare piuttosto numerosi, soprattutto in un quadro elettrico con più partenze motore, e la complessità aumenta in modo esponenziale.
Ogni filo deve essere tagliato a misura, spelato, etichettato (pratica non richiesta, ma consigliata e talvolta imprescindibile). Deve poi essere portato al punto di collegamento e serrato secondo le specifiche di coppia richieste. Basta sbagliare la connessione di un filo e si dilatano i tempi per la ricerca del problema e per apportare la correzione.
L'utilizzo di un bus coupler
L'innovazione tecnologica cambia l'approccio di invio dei segnali operativi e la ricezione di quelli di stato. Un esempio è il sistema di gestione comunicante dei carichi TeSys island. Il sistema utilizza un bus coupler per gestire la comunicazione sia a monte verso il PLC (con un solo cavo) sia a valle verso ciascuno starter collegato al comunicatore bus.
Connettere i moduli che compongono TeSys island al bus coupler è semplice: ogni dispositivo è dotato di un flat cable che si collega facilmente alla porta del modulo adiacente, mettendo così in comunicazione il bus coupler a ogni dispositivo in una "isola" di partenze motore.
TeSys island riduce notevolmente la complessità del cablaggio e i tempi di installazione. L'eliminazione del controllo delle connessioni tra il PLC e più avviatori rappresenta un notevole risparmio di tempo. Il flat cable elimina anche errori di cablaggio e l'eventuale perdita di tempo per la ricerca dell’errore.
2. Semplificare la programmazione del PLC
Per scrivere la logica di funzionamento di un quadro elettrico si utilizzano spesso i PLC. In genere questo lavoro è sviluppato da un programmatore che predispone le funzioni necessarie di ogni avviamento in base alle necessità di avviamento/spegnimento del motore.
Esempi di tali condizioni possono essere lo stato di un interruttore a galleggiante, quello di un comando esterno, lo stato operativo di altre apparecchiature e altro ancora. Ogni I/O utilizzato in questa logica Ladder deve essere mappato sul PLC in modo che sappia con quale dispositivo sta comunicando.
Le criticità per un programmatore
Il programmatore può quindi creare il programma che utilizza ogni ingresso e uscita in modo prescrittivo per ottenere l'operazione desiderata. Questo percorso deve essere seguito per ogni circuito motore nel programma del PLC.
Tuttavia, il funzionamento dell'avviatore stesso è abbastanza omogeneo da uno all'altro. Ogni avviatore diretto tende a funzionare come gli altri avviatori. La differenza è rappresentata dalle condizioni specifiche che devono determinare il momento in cui il singolo avviatore entra in funzione.
Operazioni già definite grazie ai blocchi funzione
I blocchi funzione semplificano in modo alternativo lo sviluppo della logica operativa, perché contengono delle logiche predefinite per il funzionamento dell’avviatore. L'idea è simile alla scrittura di una macro che esegue un set di operazioni logiche quando è in funzione. Con TeSys island queste operazioni per gli starter sono già definite.
Grazie a questo approccio, il programmatore può evitare di scrivere le operazioni logiche ripetitive dell'avviatore nel programma del PLC e limitarsi a utilizzare invece semplici comandi funzionali, come Run o Stop. Il pacchetto di “comandi” che definiscono la modalità di funzionamento dell'avviatore risiede nel bus coupler di TeSys island.
In tal modo, al progettista non resta che inserire un semplice comando di blocco funzione (ad esempio Run) quando necessario. Non solo si risparmia così tempo di programmazione, ma si semplifica anche la lettura del programma del PLC.
3. Monitorare e gestire meglio i dati nella gestione delle partenze motore
Gli avviatori tradizionali non hanno la possibilità di fornire dei dati. Alcune applicazioni però richiedono i dati di stato e/o inerenti alle prestazioni dei carichi collegati.
I dati relativi alle prestazioni possono includere: corrente del motore, tensione, fattore di potenza, potenza o consumo di energia (per l'intero sistema o in base a ciascun carico). Di solito, si sostituisce il relè di sovraccarico termico tradizionale con un relè di sovraccarico elettronico in grado di comunicare. In altri casi, può essere necessario un dispositivo di monitoraggio della tensione, della potenza o dell'energia. Ognuno di essi deve essere installato, cablato, collegato e configurato.
Una volta ottenuta l'acquisizione dei dati richiesti, la sfida successiva è la loro visualizzazione: alcuni relè di sovraccarico elettronici visualizzano i dati sul display, ma la quantità di informazioni visualizzabili in una volta è molto limitata.
In altri casi i dati comunicati al PLC possono essere mappati e visualizzati su un'interfaccia che il progettista deve organizzare. Ciò può richiedere però tempi di programmazione e convalida che dilatano i tempi e i costi del progetto.
Dati più semplici da visualizzare
Il sistema di gestione dei carichi TeSys island semplifica i progetti che richiedono monitoraggio. Include, di serie, numerosissimi dati sulle prestazioni e sullo stato dei dispositivi, non solo per l’isola completa, ma anche per ogni singolo carico collegato.
I dati relativi alle prestazioni e allo stato possono essere facilmente visualizzati mediante l'interfaccia web integrata nel comunicatore bus, alla quale è possibile accedere con qualsiasi dispositivo collegato a un browser che utilizza la porta del bus coupler. Se il progettista o il cliente finale desiderano accedere e presentare i dati, possono farlo accedendo facilmente dal sistema TeSys island.
4. Effettuare test del quadro elettrico con facilità
Una volta implementato il programma del PLC, il quadro elettrico viene collaudato per verificarne il corretto funzionamento. Questa operazione viene eseguita prima della spedizione del quadro per ridurre al minimo gli eventuali costi aggiuntivi sul campo.
L’utilizzo delle partenze motore standard richiede condizioni per simularne il funzionamento corretto. Tuttavia, questa operazione potrebbe non essere semplice se ci si trova in presenza di arresti di emergenza o segnali di controllo provenienti da altri sistemi.
Potrebbe rendersi necessario testare il funzionamento del carico dopo l'installazione del sistema sul campo. In alcuni casi, è necessario regolare le impostazioni sul campo per mettere a punto il sistema, quindi eseguire un test operativo per verificare se il risultato desiderato è stato raggiunto. Tuttavia, potrebbe non essere semplice predisporre le condizioni specifiche per il funzionamento di un particolare carico per il test.
Le condizioni giuste per far funzionare un carico durante il test
Il sistema di gestione digitale dei carichi TeSys island offre un nuovo modo per risolvere facilmente questo problema. È possibile accedere agevolmente a un'interfaccia web, presente in ogni bus coupler di TeSys island, con un laptop o un dispositivo dotato di browser web.
Questa interfaccia consente all'utente di visualizzare la configurazione e di regolare le impostazioni. Grazie a questa interfaccia, l'operatore può anche "forzare" l'accensione o lo spegnimento di specifici carichi (bypassando il PLC). L'operatore può anche utilizzare l'interfaccia per validare il funzionamento del PLC in modalità "Test": si simula il funzionamento di un carico motore o di un ingresso senza che si verifichi fisicamente l'operazione.
Questa maggiore flessibilità durante le fasi di collaudo e di messa in servizio consente una grande capacità di simulazione e permette a quadristi, OEM ed end-user di verificare in modo più efficiente il corretto funzionamento del sistema.
5. Risolvere i problemi delle partenze motore da remoto
Nel caso in cui un sistema si arresti inaspettatamente, è necessario identificare i problemi e risolverli in modo tempestivo.
La messa a punto o la risoluzione dei problemi spesso richiedono la presenza del system integrator o del quadrista. La loro sede di lavoro potrebbe essere però molto lontana dal luogo di intervento. Il che si traduce in un aumento di tempi e costi di trasferta.
Uno storico eventi e guasti pronto all'uso
Il sistema TeSys island fornisce accesso ai dati delle prestazioni e agli stati e mette a disposizione registri cronologici dei guasti e degli eventi. Questo accesso alle informazioni e alla cronologia offre una preziosa panoramica e semplifica notevolmente gli interventi di manutenzione. Inoltre, le impostazioni dello starter possono essere facilmente regolate tramite la stessa interfaccia del comunicatore bus, senza dover modificare la programmazione del PLC.
Immaginate che siano le 20:00 e l'installazione sia a due ore da voi, ma potete accedere alle informazioni dall'ufficio o da casa. La possibilità di visualizzare ed effettuare regolazioni da remoto può avere un vantaggio significativo!
Risparmiare tempo e denaro, "a partire" dalle partenze motore!
Maggiore è il tempo dedicato a un progetto, minore sarà il ritorno economico, che si tratti di progettazione, programmazione, installazione, collaudo, messa in servizio o risoluzione dei problemi.
Il nuovo approccio di gestione delle partenze motore introdotto da TeSys island è una vera e propria svolta. Una soluzione come TeSys island può ridurre i costi e incidere sulla redditività. Può anche abbreviare i tempi di progettazione e aiutare gli end-user a beneficiare di sistemi di grande qualità. Grazie a TeSys island, gli end-user possono beneficiare anche di piani di manutenzione preventiva per evitare costosi fermi-macchina.
