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MAGGIO 2020 FIELDBUS & NETWORKS 9 Cover story Weidmüller fino al 95,3% a seconda della ver- sione, permettono di risparmiare circa 50 kWh al giorno per uno stabilimento produttivo di medie dimensioni utilizzando circa 100 ali- mentatori PROtop da 960Wcon tre turni di lavoro continuo, rispetto a un alimentatore standard; il totale annuo risparmiato è di oltre 15.000 kWh. Con valoriMtbf superiori a un milione di ore, offrono elevati livelli di affidabilità operativa e quasi il doppio della vita utile rispetto a componenti standard. Queste ca- ratteristiche consentono di aumen- tare la disponibilità del sistema e di migliorare il bilancio di emissione CO2, fornendo energia in maniera efficiente e allungando i tempi di sostituzione dell’alimentatore in servizio. Inoltre, questi componenti occupano il 30% di spazio laterale in meno rispetto ad alimentatori di pari prestazioni, fornendo una densità funzionale più elevata nel quadro di controllo. Gli alimentatori PROtop sono disponibili nelle versioni da 72Wfino a 960Wcon tensione in uscita da 12 V, 24 V, 36 V e 48 V. Completano la gamma le versioni Ex e Ultra Wide con tensione estesa in ingresso. Tuttavia, questa serie non è solo caratterizzata dalle prestazioni elevate, ma da molteplici funzioni proprie che la rendono ideale per le applicazioni più impegnative e gravose. La tecnologia DCL garantisce riserve di potenza per i picchi di carico Un’alimentazione efficiente deve avere riserve di energia impulsive, per gestire, per esempio, inserzioni di motori e valvole. Grazie all’innovativa tecnologia DCL (Limitazione della Corrente Dinamica), gli alimentatori PROtop sono in grado di garantire sempre queste riserve. Per lo spunto di unmotore, per esempio, il 300%della corrente nominale è disponibile per circa 100 ms e il 150% per circa 5 secondi. Questo aspetto è importane, per esempio, nelle applicazioni di gestione di nastri trasportatori, che uti- lizzano spesso motori da 24 o 48 Vc.c. L’alimentatore fornisce le riserve richieste per avviare un motore sotto carico. Il boost di corrente dinamico dei dispositivi PROtop assicura inoltre l’inter- vento affidabile e selettivo dei magnetotermici. Il fatto è che gli alimenta- tori moderni limitano elettronicamente la corrente in uscita velocemente in caso di corto circuito, portando gli elementi di protezione magnetoter- mici spesso a non scattare. Di conseguenza, un guasto a valle di un solo magnetotermico potrebbe passare inosservato causando eventuali danni, oppure mandando in protezione l’alimentatore stesso, che toglierebbe a tutte le utenze l’alimentazione a 24 Vc.c. causando fermi macchina repen- tini. Con riserve di potenza del 600% per 15 ms, gli alimentatori PROtop possono far intervenire i magnetotermici interessati dal corto circuito, garantendo la selettività di intervento. Soluzione ridondante di facile implementazione Le applicazioni particolarmente critiche sono spesso dotate di un’alimen- tazione ridondante. Vengonomessi in pratica in parallelo due alimentatori: uno dei due può guastarsi andando in cortocircuito nello stadio di uscita internamente. Se gli alimentatori sono semplicemente collegati in paral- lelo, anche quello di back-up andrà in cortocircuito. Per questo motivo, i concetti tradizionali di ridondanza si applicano con moduli aggiuntivi a mosfet o diodi, che disaccoppiano l’alimentazione in caso di guasti. Tut- tavia, questi componenti separati richiedono tempo di installazione, costi e spazi aggiuntivi. Non è questo il caso degli alimentatori PROtop, dotati di un modulo di disaccoppiamento integrato basato su un ORing mosfet nei circuiti di uscita. In caso di guasto, il meccanismo commuta l’uscita del dispositivo a un’impedenza più alta, consentendo all’alimentatore in paral- lelo di lavorare senza ulteriori misure di protezione esterne, riducendo così i costi di sistema e risparmiando il 30% di spazio nel quadro di controllo. Il funzionamento selezionabile in parallelo o singolo semplifica inoltre il bilanciamento della corrente fornita al carico dagli alimentatori connessi in parallelo, producendo una migliore stabilità della divisione corrente del carico a lungo termine. Comunicazione: tecnologia chiave per l’Industria 4.0 Nonostante le tecnologie descritte sopra rappresentino prerequisiti impor- tanti per applicazioni impegnative e delicate, le componenti continuano a funzionare in maniera indipendente. Nell’IoT industriale, tuttavia, tutte le componenti di un ambiente produttivo sono collegate attraverso un’in- frastruttura di rete dati e devono quindi essere in grado di comunicare tra di loro, alimentatori e protezioni elettroniche monitor carico incluse. Per questo motivo ai PROtop di Weidmüller è stato affiancato TopGuard, un sistema protezione e di monitoraggio elettronico del carico composto da un modulo di alimentazione e vari moduli componibili per ogni esigenza del singolo canale. I moduli di protezione sono disponibili con correnti regolabili liberamente fino a 6 o 12 A per canale. La protezione del carico in Classe 2 è limitata ai 4 A, con tensione adattiva che permette l’utilizzo ai voltaggi operativi da18 V a 30 Vc.c., ottenendo una distribuzione 24 Vc.c., conforme al NEC per il mercato Nordamericano. In caso di un sovraccarico o corto circuito TopGuard disattiva il canale interessato; non solo, il punto forte del si- stema è il modulo di comunicazione che può essere utilizzato sia per l’ali- mentatore PROtop, sia per il sistema di monitoraggio del carico TopGuard. La tecnologia IO-Link standardizzata (IEC 61131-9) permette agli utenti di leggere i dati operativi, assicurando la trasparenza anche da remoto del sistema TopGuard. Il modulo di comunicazione permette, per esempio, di monitorare la corrente in uscita da ogni modulo, oltre alla commutazione on/off dei singoli canali e il loro reset in caso di guasti. I moduli possono anche essere parametrati direttamente dal controllore; i settaggi operativi sono disponibili ai PLC attraverso i file Iodd a standard IO-Link. Per l’alimentatore PROtop Il modulo di comunicazione è stato progettato come soluzione add-on retrofit o di progetto iniziale: va semplicemente montato a bordo per iniziare a gestire i dati. Gli utenti possono quindi partire con un sistema classico ed espanderlo se e quando sarà neces- sario. I protocolli di comunicazione supportati al momento sono IO-Link e Canopen, con altri in arrivo. Gli operatori potranno dunque adattare il loro sistema bus ogni volta che serve e senza sforzo e, soprattutto, potranno creare una struttura di comunicazione veramente end-to-end. Trasparenza nell’alimentazione Il monitoraggio del carico con comunicazione abilitata offre opzioni di Alimentatori PROtop per applicazioni IoT: tecnologia DCL per riserve di picchi di carico