Les vérins linéaires électriques et les API (automates programmables industriels) comptent parmi les principaux équipements électroniques qui jouent un rôle crucial dans le fonctionnement de presque toutes les machines, tous les processus et équipements que nous rencontrons. Dans l’industrie, il existe un large éventail d’API et de vérins linéaires électriques. De ce fait, la compatibilité entre chaque dispositif n’est pas toujours évidente, surtout si les composants proviennent de fabricants différents. Nous aborderons les aspects importants à prendre en compte lors de l’intégration de vérins électriques avec des API pour une communication bidirectionnelle unifiée.
Choisir les vérins électriques
Chaque application a son propre ensemble d’exigences à considérer avant de choisir un vérin. Ces exigences peuvent inclure :
- Exigences de force
- Exigences de vitesse de déplacement
- Exigences dimensionnelles
- Compatibilité environnementale
- Compatibilité de la rétroaction
- Exigences relatives au niveau sonore
Comme il existe de nombreux facteurs à prendre en compte lors du choix de vérins linéaires électriques, nous recommandons d’effectuer vos procédures de test pour vous assurer de trouver la meilleure solution à long terme. Nous proposons également un Guide de test des vérins gratuit, rédigé par des ingénieurs pour les ingénieurs, afin de vous aider à sélectionner, tester et implémenter le mouvement linéaire pour toute application.
Communication unidirectionnelle avec des vérins
Les vérins linéaires et les systèmes de commande sans capacités de rétroaction ne conviennent pas à une communication bidirectionnelle ; toutefois, ils peuvent fonctionner pour des applications qui ne nécessitent qu’une communication à sens unique. En effet, après que le contrôleur a envoyé des commandes de sortie, le vérin peut recevoir de l’énergie pour se déplacer ; cependant, il ne pourra pas renvoyer d’informations au contrôleur après un changement de position. Ce mode de fonctionnement peut convenir aux applications qui n’exigent pas une grande précision ou exactitude de position.
Nos boîtiers de commande préassemblés sont principalement conçus pour une communication unidirectionnelle avec nos vérins linéaires électriques. Ils sont destinés aux applications dans lesquelles un utilisateur surveille les mouvements du vérin tout en utilisant sa télécommande portative. Si vous souhaitez en savoir plus sur nos boîtiers de commande FLTCON et leur protocole de communication, veuillez nous contacter directement.
Communication bidirectionnelle avec des vérins
La communication bidirectionnelle exige la capacité d’envoyer et de recevoir des signaux entre le vérin linéaire électrique et son API (automate programmable industriel). La rétroaction de position d’un vérin linéaire électrique est essentielle à la communication bidirectionnelle, car elle permet à son contrôleur de lire la position puis d’utiliser cette information pour exécuter le prochain ensemble de commandes. Dans des cas d’utilisation plus sophistiqués, la rétroaction peut servir non seulement à atteindre une vitesse et une position précises, mais aussi la réponse dynamique, la synchronisation et la stabilité souhaitées.
Nous proposons deux principaux types de rétroaction de position pratiques pour la communication bidirectionnelle :
Chaque type de rétroaction de position a ses propres avantages et inconvénients à considérer. Un vérin linéaire électrique standard prêt à l’emploi n’est pas toujours fourni avec le type de rétroaction de position souhaité ; toutefois, cela ne nous empêche pas de fabriquer sur mesure selon vos besoins. Veuillez nous contacter si vous souhaitez en savoir plus.
Alimenter les vérins électriques
La plupart de nos vérins linéaires en stock nécessitent 12 V CC pour le fonctionnement de leurs moteurs CC à balais ; toutefois, nous avons quelques modèles qui utilisent des moteurs 24 V CC. Choisissez des modules d’alimentation pour API en 12 V ou 24 V en fonction de la tension de fonctionnement des vérins choisis. Il est également important de s’assurer que les modules d’alimentation disposent du calibre de courant approprié pour le nombre de vérins utilisés.
Après avoir fourni l’alimentation électrique, votre système API aura besoin d’un pont en H pour dévier physiquement le chemin du courant et changer le sens de déplacement d’un vérin. Les modules de pont en H à double relais, les circuits externes de pont en H à double relais ou les cartes d’interface de pont en H sont des options appropriées à considérer. Une fois le pont en H le plus adapté à vos API choisi, assurez-vous d’avoir un pont en H par vérin piloté et vérifiez que la capacité en courant de chaque pont en H respecte les exigences du modèle de vérin choisi.
Protection et sécurité électriques
Il est toujours crucial de considérer la sécurité et la protection nécessaires à votre système électrique. L’intégration d’un fusible en série dans votre circuit moteur est un moyen simple mais utile de protéger vos composants électroniques contre les courts-circuits. En raison du courant d’appel du moteur CC de nos vérins, nous recommandons de choisir un fusible de démarrage moteur ou un fusible temporisé. Choisissez un fusible avec un calibre de courant adapté, déterminé en trouvant le courant maximal absorbé par votre application et en utilisant l’équation ci-dessous :
Calibre de courant du fusible = courant réel/0,75
Acquérir la rétroaction de position
Les modules d’alimentation mentionnés précédemment permettent également aux API de fournir une source d’énergie constante à d’autres composants électroniques, tels que les capteurs à effet Hall et les potentiomètres pour la rétroaction. Nos capteurs Hall sont prévus jusqu’à 24 V ; toutefois, nous recommandons d’utiliser un module 5 V ou des convertisseurs abaisseurs CC-CC si une compatibilité 5 V est requise pour notre rétroaction par potentiomètre. Les capteurs Hall d’autres fabricants peuvent également nécessiter 5 V pour fonctionner correctement. Fournir une tension d’entrée plus faible aux dispositifs de rétroaction de position aide à réduire le risque de surcharge électrique due à une tension excessive. Les convertisseurs abaisseurs CC-CC utiliseront la même alimentation que les vérins comme source.
Capteurs à effet Hall
Un capteur à effet Hall est un composant électronique qui génère une tension en fonction de la force du champ magnétique qui le traverse. Lorsqu’il est associé à un circuit de détection de seuil de tension, un signal à deux états peut être produit. Dans nos vérins, le capteur à effet Hall est conçu pour produire un signal à deux canaux, avec des formes d’onde quantifiées dans l’un de deux états binaires : marche ou arrêt. Ces deux signaux montent et descendent lorsque le moteur électrique tourne, avec un décalage de phase de 90° entre eux. La fréquence de ces impulsions, en lien avec le changement de position dans le vérin, dépend de leur résolution globale et diffère selon nos différents vérins. L’intégration d’un module de lecture d’encodeur Hall permettra une communication bidirectionnelle entre les API et les vérins à capteur à effet Hall, similaire au PA-04-HS.
Rétroaction de potentiomètre
Les potentiomètres à l’intérieur de nos vérins avec rétroaction de position fonctionnent comme des diviseurs de tension avec une grande résistance, afin de fournir des informations directes sur la position angulaire de l’arbre moteur. Par conséquent, le potentiomètre peut conserver ses informations de position même si le système perd l’alimentation électrique. La valeur de résistance réelle de chacun de nos potentiomètres peut varier dans la plage 0-10 kΩ selon le modèle de vérin et la longueur de course. L’intégration d’un module d’entrée analogique permettra une communication bidirectionnelle entre les API et les vérins avec rétroaction par potentiomètre, similaire au PA-14P. Les mesures du signal de tension du potentiomètre peuvent se situer entre 0 et 5 V ; toutefois, des amplificateurs de conditionnement de signal (SCA) peuvent également être intégrés si votre système nécessite une amplification du signal.
En résumé
La polyvalence des vérins linéaires électriques, combinée à la robustesse des API, permet des solutions d’automatisation fiables dans un large éventail d’applications. En choisissant les bons équipements et fournitures, nos vérins linéaires électriques peuvent maintenant être intégrés aux API pour une communication bidirectionnelle unifiée.
En tant que l’un des principaux fournisseurs de vérins linéaires électriques et de produits de commande de mouvement, Progressive Automations offre une flexibilité, une qualité, un support et une expérience terrain de premier plan pour répondre à tous vos besoins. Si vous avez d’autres questions sur ce que nous pouvons offrir, n’hésitez pas à nous contacter ! Nous sommes experts dans notre domaine et souhaitons nous assurer que vous trouviez les meilleures solutions pour votre application.
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