Una volta esistevano solo la forbice e il cacciavite. Adesso puoi contare sui CAVI CABLATI per alimentare i tuoi sistemi Motore – Azionamento a Bordo Macchina.
Quando si parla di collegamenti speciali in ambito Automazione Industriale, si intendono solitamente due precise categorie di cavi.
Una è quella che comprende i CAVI SCIOLTI, ovvero tutti quei cavi che vengono forniti con lo scopo di essere “lavorati” dall’utente, e poi quella dei CAVI CABLATI che aggiungono il concetto di cablatura, ovvero quella parte di lavorazione che diversamente sarebbe a carico dell’utente.
Concetto non da poco, se consideriamo gli innumerevoli vantaggi che ne derivano.
Prima di elencarli, però, è bene fare un passo indietro per capire come si è arrivati a dare cosi tanta importanza a questo genere di applicazione.
C’è da dire che la cablatura di motori e azionamenti ha una storia molto lunga e variegata.
Basti ricordare il passaggio che c’è stato negli anni tra motori in corrente continua o a magneti permanenti e i sistemi brushless e lineari di ultima generazione .
In mezzo ne abbiamo viste veramente di tutti i colori da un punto di vista di cablaggio.
Una volta non c’era davvero bisogno ( o almeno, l’esigenza del momento era quella ) di sacrificare spazi cosi come oggi.
Si guardava più alla funzionalità intesa come ” devo fare questo = mi serve questo “.
Così il metodo di scelta, ricadeva su tecnologie più o meno conosciute ma non c’era una vera e propria ricerca specifica da parte degli utilizzatori di ulteriori performance.
- Dovevi muovere un nastrino ? ” dammi un motore asincrono + inverter “
- Dovevi far girare un ventilatore ? ” dammi un motore asincrono + inverter “
- Dovevi fare una applicazione che richiedeva un pò di coppia a rotore bloccato ? ” dammi un corrente continua o un passo passo “
( Sorvoliamo momentaneamente sui criteri di scelta elettrici e inerziali. magari ne parliamo in un altro post )
Era per dire che questa tecnologia ( ancora oggi ) non aveva bisogno di collegamenti cosi sofisticati da richiedere un cablaggio particolare.
Bastavano un cacciavite e una forbice…aprivi la scatola, una pinzata ai cavi e via. Cablaggio al volo in due secondi.
Per chi l’ha vissuta in pieno come me, poi ho visto cambiare piano piano le cose.
Abbiamo cominciato a vedere i primi connettori circolari e visto cadere un paio di miti e considerazioni che tentavano di sminuire questo potente messaggio tra gli operatori del settore :
” IL MERCATO DELLE CONNESSIONI INDUSTRIALI A BORDO MACCHINA STAVA CAMBIANDO ”
I fattori che hanno scatenato successivamente un effetto valanga sul mercato e che si sono rivelati determinanti, sono stati due : aumento di potenza e dimensioni.
Ci si è accorti che i sistemi motorizzati cominciavano a mostrare qualche limite in termini di prestazione e cosi, prima in maniera soft, poi in modo molto più marcato, abbiamo cominciato a vedere in commercio applicazioni con sistemi più sofisticati come i brushless che hanno di fatto soppiantato quasi completamente tutte le altre tecnologie.
Ci si è accorti pure ( non per sbaglio eh ) che un brushless, era costruttivamente molto più efficiente di qualsiasi altra tecnologia ma che soprattutto, si potevano ottenere prestazioni molto più interessanti a parità di dimensioni.
Oppure… ( altro lato della medaglia ) che si potevano ottenere le stesse performance con motori più piccoli e meno pesanti.
Figuriamoci…
in un momento in cui c’era la domanda di mercato particolarmente accesa e si chiedeva al mercato di produrre di più, accelerare di più, aumentare velocità su tutti i fronti ( compreso quello meccanico come i pallettizzatori cartesiani o le unità lineari di movimentazione lineare ), tutta questo è stato come la manna venuta dal cielo.
Il resto è storia.
Oggi, se vuoi fare una qualsiasi applicazione in automazione industriale, sempre che non si tratti di far girare un ventilatore o far girare un nastro trasportatore senza grandi necessità, è difficile pensare a servosistemi che non siano controllati in anello chiuso con un Brushless.
Anche perché è paradossalmente più semplice farli cosi che non cercare di fare un downgrade applicativo per poi trovarsi con sistemi totalmente instabili e difficili da controllare.
Si chiama evoluzione, prendiamone atto.
Ormai TUTTI i costruttori di Motori e Azionamenti, mettono in commercio dispositivi che richiedono l’uso di connettori e indovina…per ognuno di questi, esiste un cablaggio specifico !
Giusto per citarne qualcuno:
SIEMENS ®; LENZE ® ; SCHNEIDER ELECTRIC ®; BOSCH REXROTH ®; MITSUBISHI ®; OMRON ®; PANASONIC ®; YASKAWA ®; B&R ®; SEW EURODRIVE ®; CONTROL TECHNIQUES ®; ROCKWELL AUTOMATION ®; FANUC ®
E’ un passaggio generazionale interessante che ha portato vantaggi per tutti, compreso l’utilizzatore finale, che ha visto diminuire anche la bolletta elettrica a parità di prestazione ottenuta sul campo rispetto ai motori convenzionali che usava prima.
Se proprio dobbiamo trovare un piccolo problema, oltre a quelli di natura “meccanica” che hanno toccato i progettisti meccatronici, ce ne siamo trovati altri.
In particolar modo problemi elettrici e di collegamento.
Inseguire tecnologie sempre più performanti ha avuto ripercussioni sul modo di collegare i cavi, dissipare energia per effetto calore, garantire i medesimi isolamenti e una serie di altri parametri elettrici che non sto qui a citare.
Oltre naturalmente a ritrovarsi con spazi di cablaggio sempre più piccoli e ristretti.
Per questo, tornando al discorso iniziale, è diventato sempre più difficile ( e lo sarà sempre più ) arrangiarsi con il famoso “fai da te ” in ambito di collegamento elettrico industriale a bordo macchina.
Soprattutto quando parliamo di motori e azionamenti dove la componente di collegamento ha effetti importanti su tutta la catena cinematica.
I costruttori di motori e azionamenti, oggi, utilizzano connettori sempre più sofisticati, che richiedono tecniche e macchine speciali per poter essere lavorati.
Non ti posso negare che questo non succede casualmente, ma ..sorvoliamo per un attimo.
Stiamo focalizzati sul fatto che richiedono strumenti di lavoro sempre più mirati, talvolta addirittura costruiti apposta per fare anche un solo tipo di lavorazione sul connettore.
Sbagliare un collegamento elettrico, significa condannare a morte prematura anche le applicazioni migliori e meglio pensate.
Fare danni anche di diverse migliaia di euro con un cablaggio non adeguato, è un rischio non solo sempre presente, ma spesso direttamente proporzionale alla qualità del cablaggio che fai a bordo macchina.
I danni possono essere elettrici, funzionali ed economici.
Ognuno di questi meriterebbe di essere discusso in modo più approfondito, perché si porta dietro implicazioni notevoli e costi allucinanti per una azienda.
Basti pensare alle ore buttate da parte di un tecnico per cercare un malfunzionamento sulla comunicazione o su un errore di lettura di un encoder o di una riga ottica.
Ci sono problemi talvolta cosi subdoli, derivati magari da un banale problema di connessione, che ad esempio in un nanosecondo possono mettere in fuga un asse elettrico ( per asse elettrico si intende una accoppiata motore + azionamento ) e creare danni colossali oltre che mettere in pericolo gli operatori stessi.
Cosi come danneggiare una elettronica a causa di spike imprevisti o comportamenti in frequenza anomali da parte dei cavi non idonei.
Poi, bisogna anche aggiungere che negli ultimi tempi si sono sommate anche altre situazioni, che hanno fatto capire all’utilizzatore che non vale proprio più la pena di continuare con il fai da te sul cablaggio.
Basti pensare alla nuova tecnologia OCT ( One Cable Tecnology ) che prevede addirittura di far passare all’interno di uno stesso cavo, sia la parte di potenza, ma anche la parte di segnale unita a quella di controllo ( ne ho parlato QUI ).
Non la vedo esattamente facile. Vero ?
Passi la parte di Potenza, ma se guardiamo la parte di segnale e Bus di Campo.. ci sono abbastanza dubbi per fermarsi ancora prima di cominciare a guardare lo schema elettrico di cablaggio.
Chiaramente un’altro passaggio importante a livello tecnologico, ma che richiederà ulteriore specializzazione non solo sul cavo utilizzato ma anche sui connettori che dovranno garantire un collegamento sicuro anche in presenza di connessioni delicate e facilmente influenzabili da disturbi come quelle che ti ho appena citato qua sopra.
Il cablaggio deve essere perfetto. Non buono o ottimo. Proprio… ” PERFETTO “.
Per evitare tutto questo, il mondo moderno della automazione industriale, spinge sempre più nella direzione del cavo cablato.
Se già prima era impensabile cablare da soli un cavo per encoder, figuriamoci un cavo OCT.
Ma poi, a dirla tutta, ci sono anche e solo vantaggi a fare cablare i cavi da aziende accreditate e altamente specializzate:
- I cavi sono testati al 100% sia dal punto di vista di connessione che di isolamento. vuoi che ti racconti dei bagni di sangue che ho visto in questi ultimi 28 anni con quelli fatti a mano ?
- Garanzia e qualità della connessione. Non esiste paragone nella ripetibilità di cablatura fatta con le macchine automatiche.
- Forse non lo sai, ma i casi di elettrocuzione da parte degli operatori che mettono in servizio i sistemi a bordo macchina non è zero come puoi pensare.
- Costi inferiori.
Malgrado ci sia ancora chi dice che ” fare in casa costa meno “, ti assicuro che non c’è paragone in termini di economia per una azienda, che può dedicare personale a fare cose molto più produttive.
Insomma, a tirare le somme, personalmente, vedo un futuro fatto sempre più di connessioni professionali, dove il cavo cablato deve essere considerato come un componente fondamentale e decisivo per garantire al 100% una applicazione professionale in ambito automazione industriale.
Per come conosco io questo mondo da oltre 28 anni, senza il rischio di essere smentito, ti posso assicurare che le aziende in grado di cablare in modo professionale sono poche.
L’approccio al cavo cablato industriale inteso motore-drive segue precise linee guida che devono garantire un processo di produzione di altissimo livello.
Spazi adeguati, personale altamente specializzato, macchine di test certificate, controlli serrati sul prodotto finito e sui materiali utilizzati per rispondere alle specifiche dettate dai costruttori di motori e azionamenti, sono considerazioni importanti che devi tenere presente quando valuti un fornitore di cavi cablati.
Tolto chi si improvvisa, lavorando il cavo nel sottoscala senza la minima conoscenza di cosa significa fare un cablaggio per motore-drive, sono rarissimi i casi di aziende che uniscono il cavo sciolto a quello cablato in una unica proposta commerciale.
Per questo è fondamentale mettersi nelle mani di chi sa esattamente di cosa sta parlando quando si parla di cavi per automazione industriale.
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Uno degli insegnamenti più importanti che ho imparato ( commettendo anche errori in passato ) è che:
Non è sufficiente conoscere a memoria un codice di catalogo per definirsi esperti di cavi. E’ necessario studiare e conoscere soprattutto ciò che stai per collegare
Questa è la differenza tra uno SPECIALISTA e un VENDITORE DI CARAMELLE ”
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