Sebbene inverter e servoazionamenti abbiano entrambi la loro validità, molte aziende continuano a utilizzare gli inverter anche, in molti casi, i servoazionamenti offrono molti vantaggi. Le crescenti esigenze in termini di efficienza, controllo di processo e qualità stanno mettendo in evidenza le doti dei servocontrollori che acquistano crescente importanza. Keba offre una guida per capire vantaggi e svantaggi dei due sistemi affrontando anche i dubbi e le preoccupazioni delle aziende in merito alla conversione verso la tecnologia servo.
Controllo della velocità
Grazie alla possibilità di controllare la velocità di motori asincroni e anche alcuni motori sincroni, gli inverter di frequenza rappresentano una soluzione flessibile e adatta a un'ampia gamma di applicazioni. A livello pratico, la loro diffusione è maggiore in tutti i settori dove il requisito principale è il semplice controllo della velocità. Possono essere quindi impiegati per la gestione di pompe, soffianti o anche nastri trasportatori. Sono soluzioni economiche con costi iniziali e manutentivi contenuti, ideali per movimenti semplici senza requisiti di elevata precisione, nonché di facile implementazione.
Controllo della posizione
I servocontrollori sono specifici invece per tutte quelle applicazioni che richiedono controlli precisi della posizione, del valore di coppia o della velocità. Rappresentano in sostanza il "cervello" del sistema di azionamento poiché sono in grado di elaborare i dati acquisiti dai sensori, confrontarli con i valori di riferimento e, in base ai risultati, regolare il movimento degli azionamenti. Sono ideali per movimenti impegnativi di alta precisione con rapidi cambi di direzione, come nel Pick & Place e nella pallettizzazione.
Efficienza energetica
Con il controllo preciso di coppia, velocità e posizione, l’energia utilizzata è solo quella necessaria: ciò garantisce una maggiore efficienza energetica. Con i servocontrollori, inoltre, i processi sono più stabili grazie ai circuiti di controllo chiusi e gli scostamenti vengono compensati in tempo reale. Grazie a questa caratteristica, si garantiscono sequenze di movimento ripetitive e una qualità uniforme dei prodotti lavorati.
Diversi interrogativi
Nel momento in cui le aziende considerano il passaggio alla tecnologia servo, spesso hanno qualche dubbio. In particolare, iniziano a porsi interrogativi dal punto di vista dei costi. Le perplessità, però, sussistono anche nel corso della transizione da una tecnologia all'altra, nel momento in cui si rende evidente che il personale non sempre ha le competenze necessarie per gestire questa fase. Quali sono le domande tipiche di chi sta valutando questo passaggio tecnologico?
Scelta e integrazione dei sistemi
Nella scelta di un sistema con servocontrollori, i fattori importanti comprendono requisiti di alimentazione, connessione specifica al sistema di controllo di livello superiore tramite bus di campo (ad esempio, EtherCAT, CANopen, PROFINET), condizioni ambientali, tempi di ciclo e requisiti meccanici. La complessità di integrazione dei servocontrollori dipende dall'infrastruttura esistente. Gli attuali sistemi servo spesso si collegano facilmente a quelli preesistenti. In molti casi, l'integrazione richiede l’adattamento del software e il coordinamento delle interfacce.
Costi contenuti
A livello economico, i servocontrollori sono sicuramente più costosi, ma possono essere ripagati grazie a un controllo più preciso e a un minore consumo energetico. Il risparmio energetico ottenuto con sistemi servoassistiti si attesta generalmente tra il 7% e il 10%, ma può arrivare fino al 50%. Il valore aggiunto è particolarmente significativo nelle applicazioni con frequenti cambi di processo e carichi parziali.
Formazione di breve durata
I servocontrollori richiedono un approccio diverso rispetto agli inverter. Con un minimo di formazione mirata, si può comunque passare rapidamente al nuovo sistema. Ad esempio, per un'applicazione standard, un giorno e mezzo di formazione è più che sufficiente.
Le applicazioni che traggono maggior vantaggio
I processi automatizzati prevedono generalmente molti assi; nell'ingegneria meccanica, nella robotica, nel packaging e nella produzione di precisione, i vantaggi dei servocontrollori sono significativi: l’inverter consente controlli semplici ma ha un limite: non permette un uso efficace per la robotica e i processi di precisione. Un solo inverter per più motori non è in grado di controllare in modo indipendente la posizione di ciascun asse.
Manutenzione
Inverter e servocontrollori hanno una bassissima manutenzione, ma i servocontrollori hanno un vantaggio da non sottovalutare: possono utilizzare segnali di processo (correnti, velocità, posizione) per fornire informazioni sullo stato di usura degli organi meccanici collegati al motore e segnalarlo al sistema di controllo, consentendo di implementare la manutenzione predittiva. In aggiunta, molti servocontrollori sono scalabili e possono essere impiegati anche per semplici sequenze di movimento. Questa caratteristica rappresenta un grande vantaggio in termini di efficienza energetica o integrazione nei sistemi di controllo digitali.
Obiettivi specifici
In conclusione, le aziende che desiderano aumentare la propria competitività con l’automazione di precisione dovrebbero valutare se l'impiego di servocontrollori può essere effettivamente determinante per ottenere vantaggi competitivi. Dall'analisi condotta è evidente che una soluzione perfetta non esiste in quanto si tratta di una scelta ragionata e più adatta in base a specifici requisiti. È quindi fondamentale analizzare attentamente le esigenze di ogni applicazione, valutare i sistemi esistenti e considerare gli obiettivi a lungo termine.
Scelta lungimirante
Anche a livello puramente economico esistono opzioni che, a fronte di un costo maggiore, rappresentano una scelta particolarmente vantaggiosa nel medio-lungo periodo. In questo scenario, coloro che scelgono di investire in modo lungimirante possono senz’altro raccogliere risultati dal punto di vista tecnologico, economico ed ecologico.
