Alt drejer sig om hybridkabler

Produktionsindustrien er i forvandling

Hybridkabler overfører både energi og data

Industrielle processer automatiseres i stadig højere grad, hvilket gør produktionen mere effektiv. Trenden bevæger sig samtidig mod både decentralisering og en sammenlægning af hidtil adskilte momenter, i en centraliseret produktionsproces.

Flere af vores kunder, som bygger maskiner, forsøger at finde løsninger, hvor der både er nye funktioner og stor fleksibilitet - alt sammen på begrænset plads. Ofte kan vi tilbyde specialkabler med flere funktioner i samme kabel. F.eks. kan kablet både indeholde energi til motoren og feedback-signaler. Dette sparer både plads, energi og vægt, samtidig med at installationen bliver meget enklere.

Visionen med Industry 4.0, som har til mål at opnå både maksimal fleksibilitet og effektiv produktion med seriestørrelser ned til et (1) produkt, ville ikke være mulig uden digitalisering.

Dette kan kun fungere, hvis maskiner og andre produkter agerer selvstændigt og kommunikerer i netværk. Her spiller servodrevsystemer en afgørende rolle. De er blevet en naturlig del af en fleksibel produktion baseret på netværkskommunikation.

Vigtige parametre som akseposition, hastighed, vibrationsniveau og temperatur kan overføres ved hjælp af det digitale grænsesnit for kommunikation mellem motor og styreenheder. Det stiller blot endnu større krav til producenter af motorer og systemer. Fokus ligger på at mindske omkostninger og spare plads, samtidig med at der ønskes enkel implementering og optimal ydeevne.

Kablets vægt spiller også en væsentlig rolle, når man taler om forenkling af kabler. I industrisystemer, som bevæger sig hurtigt, er G-påvirkningen en ikke uvæsentlig faktor, som bør tages i betragtning, og her kan man med fordel anvende et hybridkabel.

Hybridkablerne ÖLFLEX® SERVO FD 7DSL og ÖLFLEX® SERVO 7DSL

ÖLFLEX® SERVO FD 7DSL og ÖLFLEX® SERVO 7DSL

ÖLFLEX® SERVO FD 7DSL og ÖLFLEX® SERVO 7DSL, specielt beregnet til det digitale grænsesnit ACURO®link.

LAPP har udviklet to hybridkabler, som er specielt tilpasset til det digitale grænsesnit ACURO®link. Det drejer sig om ÖLFLEX® SERVO FD 7DSL og ÖLFLEX® SERVO 7DSL. Her overføres både energi og data gennem samme kabel.

Dette gælder også signaler fra andre sensorer, som ikke er integreret i den digitale feedback-protokol fra motoren. FD-versionen (højfleksibel) har en meget slidstærk PUR-kappe, som især er velegnet til anvendelse i kabelkæder. I installationer, hvor kablet er fast installeret og beskyttet, kan den billigere PVC-version være et bedre valg.

Polyprolen (PP) anvendes i begge varianter til isolering af lederne. Dette valg begrundes i, at kablerne skal have lav kapacitans, og at lederne ved hjælp af den flettede kobberskærm skal beskyttes mod forstyrrende lækstrømme. Ved at benytte PP kan isoleringen desuden gøres tyndere end med PVC. Med en tyndere lederisolering, opnår kablet som et hele en mindre diameter. Her kan der spares ca. 20% plads ved at vælge PP fremfor PVC.

– LAPP kan bidrage med sin ekspertise inden for kabler til bevægelige applikationer og tilbyder produkter, som opfylder de høje krav inden for dette område, forklarer Lucas Kehl, produktchef for kabler hos LAPP.

ACURO®link kan anvendes til avancerede motorstyringer takket være den høje overførselshastighed - op til 10 MBd, og datafrekvens op til 32 kHz. Herudover medfører overførsel af fuld positionsdata, at grænsesnittet får ekstremt høj elektromagnetisk kompatibilitet (EMC). Denne kombination af egenskaber er helt unik på markedet. Vi kan også integrere motorkabler med en længde op til 100 meter.

Hybridkabel - et kabel skabt af viden giver store besparelser

Tværsnit af hybridkabel

En typisk konstruktion af hybridkabel; tre sorte strømledere, gul/grøn jordleder, tilvalg: lederpar til styring med flettet skærm (sort), signallederpar med folielaminering og flettet skærm (hvid/blå).

I dag er det tilstrækkeligt med et enkelt kabel til både energi og data. Her findes et stort besparingspotentiale, specielt hvad angår mindre drevsystemer. Selv installationen forenkles.

En anden vigtig faktor er, at vores kabler, som er beregnet til kabelkæder og robotapplikationer, er pladsbesparende, specielt i sammenligning med konventionelle servomotorkabler og encoderkabler, som af EMC-hensyn skal holdes på en vis afstand af hinanden.

Eftersom både data-, energi- og styresignaler passerer gennem hybridkablerne, er det meget vigtigt, at vurdere forskellige elektriske parametre. Dette gælder f.eks. karakteristisk impedans og dæmpning, kapacitans, induktans og modstand pr. enhedslængde, livslængde og overspændingsimpedanser i det definerede frekvensområde.

Begrænsningen af antal komponenter og kabler har umiddelbare omkostningsfordele. Blot det at eliminere de separate signalkabler til encoderen kan bidrage med besparelser på op til 35 procent. Samtidig hermed forenkles montering og vedligehold markant.

Hybridkabelløsninger - også til industrielt ethernet

Alternative hybridløsninger er også teknisk muligt. F.eks. løsninger, der er baseret på industrielt ethernet eller optiske dataoverførselssystemer - som POF (optisk polymerfiber) eller PCF (plymerbetrukket optisk fiber).

Også her tilbyder LAPP den viden og erfaring, der kræves på området. Specielt med tanke på EMC er optisk dataoverførsel en attraktiv løsning, idet moderne teknik gør elektrisk signaloverførsel mere følsom for elektromagnetisk påvirkning.

 

SAMARBEJDE MED HENGSTLER GMBH

Encoderkabler til servomotorer fra Hengstler GmbH

Hengstler GmbH er en førende europæisk producent af industrielle komponenter til detaljerede beregninger og styring. De samarbejder gerne, ligesom LAPP, tæt sammen med kunden i pilotprojektfasen.

Hengstler har lanceret grænsesnittet ACURO®link, hvilket ifølge virksomheden selv halverer pladsbehovet, mindsker installationsomkostninger og øger maskinsikkerheden i automatiserede industriprocesser. Hengstlers teknik Single Cable Solution er en kombination af encoderkablet ACURO AD37 og grænsesnittet ACURO®link, hvor overvågningsfunktionerne af driftdata er afgørende for implementeringen i Industry 4.0-miljøet.

Både strøm til motoren og feedback-signaler ledes gennem samme kabel, hvilket giver en markant besparelse på plads, energi og vægt. Al feedback fra motorerne gøres muligt takket være hybridkablerne ÖLFLEX® SERVO FD 7DSL og ÖLFLEX® SERVO 7DSL, som LAPP har udviklet.