Ubicación: Dortmund, Alemania
Período de tiempo: Marzo - Junio de 2024
Protagonista: Lars Weber, Ingeniero de planta
Aplicación: Sistema de clasificación y transporte de botellas de alta velocidad
En una planta de reciclaje de bebidas de tamaño mediano en la región industrial del Ruhr de Alemania, los variadores de transporte envejecidos causaban frecuentes cuellos de botella. Los atascos de botellas durante el arranque (especialmente bajo cargas pesadas) y el posicionamiento inconsistente de las etiquetas redujeron el rendimiento en un 30%. Los costos de mantenimiento se dispararon debido a las paradas bruscas que activaban fallas por sobrecorriente. Lars necesitaba un variador robusto y de precisión compatible con la red europea de 400 V/50 Hz y capaz de manejar:
- Cargas de inercia pesadas durante los arranques en frío
- Posicionamiento sincronizado para la detección de etiquetas
- Recuperación rápida de fallas para minimizar el tiempo de inactividad
Lars seleccionó el variador de la serie HV510 después de verificar su cumplimiento con los estándares de voltaje europeos (380 V–480 V ±10 %) y las especificaciones ambientales (temperatura ambiente: -25 °C–40 °C). Configuraciones clave implementadas:
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Control del motor y par
- Usó Control vectorial de bucle cerrado (CLVC) para motores de imanes permanentes, logrando un par de arranque del 200% a 0 Hz para romper las pilas de botellas atascadas al instante.
- Aprovechó ≤±5% de precisión de par para mantener una aceleración suave en los transportadores inclinados.
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Posicionamiento de precisión
- Programó Control de longitud fija a través de entradas digitales (DI1–DI5) para alinear las botellas bajo sensores ópticos dentro de una tolerancia de ±2 mm.
- Habilitó Aceleración en curva S para evitar que las botellas se vuelquen durante los cambios rápidos de dirección.
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Resistencia a fallas
- Activó Control de parada por sobretensión para suprimir los disparos durante el frenado regenerativo (común en los transportadores cuesta abajo).
- Usó E/S virtual para crear derivaciones lógicas para secciones atascadas, redirigiendo las botellas automáticamente a través de secuencias DI/DO programadas.
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Integración del sistema
- Conectó sensores ópticos a Entradas analógicas de 0–10 V (AI1/AI2) para ajustes de velocidad en tiempo real.
- Instaló HVCOM-CAN tarjeta de expansión para integrarse con el sistema de monitoreo basado en CANopen de la planta.
| Métrica | Antes de HV510 | Después de HV510 | Mejora |
|---|---|---|---|
| Rendimiento de la línea | 1200 bpm | 1560 bpm | +30% |
| Paradas relacionadas con atascos | 15/día | <2> | -87% |
| Consumo de energía | 142 kWh/h | 121 kWh/h | -15% |
| Posicionamiento de etiquetas | ±15 mm | ±2 mm | 86% de precisión↑ |
Comentarios de Lars: "El par a velocidad cero del modo CLVC eliminó nuestros dolores de cabeza por atascos de botellas. La E/S virtual nos permitió implementar una lógica de derivación inteligente sin volver a cablear, algo crucial durante los turnos pico. Para las fábricas alemanas que se enfrentan a los estrictos mandatos de eficiencia de la UE, esto es un cambio de juego."
- Las especificaciones de voltaje/frecuencia (400 V/50 Hz) se alinean con el rango de entrada del HV510.
- Las temperaturas ambiente industriales (-5 °C a 35 °C) se ajustan al rango de funcionamiento del variador.
- La alta madurez de la automatización permite aprovechar funciones avanzadas como la integración CANopen.
Planes futuros: Probar la tarjeta de codificador HVPG-ABZ para la sincronización de bucle cerrado con paletizadores robóticos, una necesidad común en los centros logísticos automatizados de Europa.
