En particulier, les fabricants de techniques de manutention et d’assemblage, de machines d’emballage et de solutions d’automatisation de laboratoire, mais aussi de nombreux autres produits, apprécient les moteurs linéaires pour leur flexibilité et leur dynamique. Cependant, les accélérations et les forces élevées qui se produisent lors du fonctionnement des moteurs représentent également un danger potentiel pour le personnel opérateur et les machines elles-mêmes. Les entraînements concernés doivent donc être efficacement protégés ou surveillés par des techniques de sécurité et mis dans un état sûr en cas d’urgence afin de minimiser les risques pendant le fonctionnement et de satisfaire aux exigences de la directive Machines en vigueur.
Cependant, les valeurs de déplacement et d’accélération élevées que peuvent atteindre les moteurs linéaires placent la technologie de sécurité conventionnelle devant des défis pratiquement insolubles dans la pratique. L’une des fonctions de sécurité les plus courantes et les plus fondamentales consiste à déconnecter le moteur des circuits d’alimentation électrique (Safe Torque Off, STO). Le temps de coupure nécessaire à cette opération varie en fonction de la puissance à commuter et du relais utilisé. Pour les moteurs utilisés dans la mécanique générale, il est certainement de l’ordre de 20 à 50 ms. C’est normalement suffisant pour les moteurs rotatifs et les fonctions STO les plus basiques, où l’ouverture de la porte de sécurité est l’élément déclencheur. Cependant, avec les moteurs linéaires plus dynamiques, ces longs temps d’arrêt posent un problème en termes de sécurité. Dans la plupart des systèmes de sécurité fonctionnelle, tels que le Safe Limited Speed, les moteurs sont également mis sous tension dans l’état de sécurité et ils peuvent développer des vitesses de déplacement élevées en un temps très court. Des temps de réaction nettement plus courts sont donc nécessaires pour atteindre le niveau de sécurité requis. Cela nécessite l’intégration de la fonction de sécurité nécessaire directement dans le contrôleur. LinMot a donc développé une solution de sécurité intégrée correspondante pour ses moteurs linéaires avec les temps de réaction les plus courts possibles et a été certifiée par le TÜV Nord.
Nouvelle série de variateurs C1251 avec fonctions de sécurité fonctionnelles intégrées.
À la fin de l’année 2021, le fabricant de systèmes de moteurs linéaires industriels lancera sur le marché cette nouvelle série de servo-entraînements C1251 avec technologie de sécurité intégrée. Parallèlement, l’entreprise proposera les célèbres moteurs linéaires de la série P01 avec un système de codeur de sécurité. Ensemble, ils constituent une solution complète et certifiée.
Les utilisateurs de moteurs linéaires disposent ainsi pour la première fois d’un système d’entraînement sûr, comme c’est le cas depuis longtemps dans le domaine des moteurs rotatifs. L’époque où ils devaient combiner des produits de différents fabricants et garantir eux-mêmes la sécurité fonctionnelle sous tous ses aspects appartient donc au passé. La réduction des efforts de certification qui en résulte pour l’utilisateur ne doit pas être sous-estimée. En effet, toutes les combinaisons d’un entraînement et d’un régulateur sûrs ne sont pas sécurisées par définition lorsqu’elles fonctionnent ensemble et la vérification correspondante est difficile et demande beaucoup de travail. En revanche, chez LinMot, le système composé d’un régulateur de sécurité et d’un moteur de sécurité (y compris le codeur) est certifié par défaut.
Pour réaliser ces nouvelles familles de produits, LinMot s’est appuyé sur un matériel de moteur et de contrôleur qui a fait ses preuves depuis de nombreuses années, afin de fournir aux utilisateurs la meilleure technologie possible et de faciliter l’intégration dans des concepts de machines nouveaux et existants. La série de variateurs C1251, par exemple, est basée sur la technologie d’entraînement qui a servi de base à la série de servovariateurs C1250. Afin de simplifier au maximum le changement de génération, les parties logicielles non liées à la sécurité des variateurs existants ont été adoptées pour la nouvelle famille de variateurs C1251. Les nouvelles fonctions de sécurité peuvent être ajoutées à l’aide du logiciel de configuration LinMot-Talk étendu en conséquence. Elles sont donc intégrées directement dans le variateur et ne nécessitent aucun matériel supplémentaire, ce qui permet de réduire les temps de mise en service et d’améliorer la rentabilité grâce à une ingénierie efficace et à un câblage réduit.
La conception compacte et les conditions de fonctionnement admissibles ont également pu être conservées pour les moteurs linéaires malgré le système de codeur de sécurité supplémentaire requis, car LinMot a adapté le système de codeur LinMot éprouvé à l’application de sécurité spécialement pour ces moteurs en collaboration avec TÜV-Nord. Les constructeurs de machines peuvent ainsi proposer côte à côte des machines de même conception avec et sans fonctions de sécurité, de manière particulièrement rentable et avec un minimum d’efforts supplémentaires.
Chez LinMot, les solutions d’entraînement sûres et « grises » ne se distinguent ni par leur forme ni par leur encombrement.
Lors du développement des drives, le fabricant de systèmes linéaires a en outre veillé à simplifier encore une fois considérablement leur maniement.
Ainsi, il est désormais possible de définir par logiciel l’interface utilisée pour la communication avec la commande de la machine. Les constructeurs de machines n’ont donc plus besoin d’avoir en stock des drives ou des modules de communication différents pour les différentes catégories de clients. Les cahiers des charges qui prévoient l’utilisation de différents protocoles de communication ou de commandes de machines sont réalisés avec un seul article. Un drive couvre en standard tous les bus courants tels que PROFINET, EtherCAT, Ethernet IP, sercos ou POWERLINK.
L’intégration de la combinaison moteur-entraînement en matière de sécurité s’effectue via des connexions de bus sécurisées. LinMot a commencé avec PROFIsafe. D’autres profils de sécurité tels que Safety over EtherCAT et CIP-Safety sont en cours de développement ou de certification. En alternative, jusqu’à deux des fonctions de sécurité intégrées peuvent être appelées par l’automate de sécurité via des E/S numériques sécurisées.
En plus de ces E/S sécurisées supplémentaires, les ingénieurs de LinMot ont équipé les drives de la série C1251 d’un emplacement pour carte flash. La configuration de l’entraînement, y compris la configuration des fonctions de sécurité, est stockée sur la carte SD correspondante, qui peut être chargée à partir du variateur lors de l’insertion de la carte. Il est donc facile de remplacer un contrôleur sans perdre de données ou d’installer le logiciel souhaité sur un nouveau variateur: Il suffit d’insérer la carte flash avec le jeu de données souhaité dans le nouveau drive. Les données peuvent être lues au prochain démarrage. Le raccordement d’un ordinateur ou du logiciel LinMot-Talk n’est pas nécessaire pour cette opération, ce qui simplifie et accélère les processus de maintenance et de production. La validation de la configuration de sécurité peut également s’effectuer directement sur le drive, sans PC sur place, grâce à la saisie manuelle de la somme de paramètres via des commutateurs rotatifs spéciaux.
Des profils de communication sélectionnables par logiciel et une carte SD pour la sauvegarde des données réduisent les coûts de stockage, de logistique, de pièces de rechange et de service.
Depuis 1997, LinMot utilise la solution un câble pour relier le variateur au moteur moteur. L’entreprise suit également ce concept éprouvé pour sa solution de sécurité. Ainsi, le câble de puissance et de signal déjà utilisé dans le cadre des générations précédentes fait partie intégrante du pack de sécurité et il est possible de se passer de câbles spéciaux. L’utilisateur de moteurs LinMot n’a donc pas besoin de s’occuper d’un câble séparé pour le signal du codeur et d’un autre pour la puissance, y compris les connecteurs nécessaires, même pour avec des variateurs avec sécurité intégrée. Les coûts et les efforts nécessaires à l’ingénierie, au montage, stockage et maintenance sont donc réduits. D’autres aspects positifs sont un encombrement réduit, moins de sources d’erreurs et donc une plus grande disponibilité du système.
Avec sa solution de sécurité intégrée, LinMot a élargi de manière optimale sa gamme complète de produits pour les mouvements linéaires et rotatifs. Les utilisateurs bénéficient d’un ensemble complet pour la mise en œuvre de mouvements linéaires, ce qui accélère considérablement la configuration et la certification de systèmes d’entraînement sûrs. Parmi les autres avantages, on compte des temps de réaction courts, une usure réduite grâce à l’absence de composants mécaniques ainsi qu’un encombrement moindre de l’implémentation, et enfin, une fiabilité accrue des machines. L’intégration des fonctions de sécurité a donc un impact direct sur le coût total d’une machine. Dans un premier temps, LinMot a mis en œuvre ce concept dans ses moteurs linéaires standard. Les autres entraînements de la large gamme de produits, tels que Moteur Linéaire Rotatif ou les modules linéaires, suivront progressivement à partir de 2022.
