Controlador magnético SmartPick
SmartPickTM es la última generación de controladores de TRUNINGER.
Este desarrollo propio destaca por su máxima flexibilidad: Todos los módulos pueden combinarse individualmente y añadirse o eliminarse en función de cualquier cambio en los requisitos del cliente.
El diseño redundante de los subsistemas relevantes para la seguridad convierte a SmartPickTM en el controlador magnético más vanguardista y seguro del mercado.
Gracias a su alta conectividad y a la mínima necesidad de piezas de repuesto, SmartPickTM convence también en términos de mantenimiento: Nuestros técnicos de servicio pueden detectar cualquier avería mediante acceso remoto. Además, gracias a la estandarización sistemática de los módulos, se necesitan pocas piezas de repuesto para cubrir todas las grúas magnéticas equipadas con SmartPickTM.
Principales características del controlador magnético SmartPickTM
- Diseño modular que se adapta a todas las aplicaciones
- Alta fiabilidad gracias a la arquitectura redundante de doble procesador
- Funcionamiento independiente o sincronizado de hasta ocho grupos de imanes
- Control rápido y preciso de la fuerza de elevación de los imanes para una manipulación de materiales flexible y segura
- Desmagnetización programable de alto rendimiento
- La supervisión constante de la red eléctrica cambia a la batería de reserva cuando falla la red eléctrica
- La interfaz de señal inteligente garantiza una integración perfecta en las grúas
- Interfaz inalámbrica Bluetooth para conexión local mediante ordenador portátil
- Eldiagnóstico remoto de fallos a través del teléfono móvil permite una rápida localización de averías
- El registrador de"caja negra" integrado proporciona seguimiento de averías y estadísticas
Caja negra / EventLog
Una herramienta vital para minimizar el tiempo de inactividad del sistema
De forma similar a la caja negra de un avión moderno, todos los eventos importantes del sistema, los fallos y la mayoría de las acciones del operario se registran en un registro de eventos. En la memoria no volátil de SmartPick pueden almacenarse hasta 4.500 eventos individuales, lo que corresponde aproximadamente a 200 ciclos de carga del sistema magnético.
En caso de avería, los eventos pueden rastrearse en detalle, lo que convierte al registro de eventos en una herramienta muy valiosa para la resolución de problemas. La comprensión detallada de un problema permite poner en marcha la acción correctiva adecuada. A menudo, los problemas pueden resolverse por teléfono o correo electrónico, lo que ahorra mucho tiempo y dinero, ya que no es necesario que acuda un especialista.
Se puede acceder al registro de incidencias desde un ordenador portátil gracias al módulo BlueTooth integrado en SmartPickTM, por lo que nadie tiene que subirse a la grúa (véase la figura 1).
Figura 1: Acceso al registro de incidencias mediante la interfaz BlueTooth
El registro de incidencias puede almacenarse en un archivo de texto legible y enviarse por correo electrónico a un centro de asistencia de Truninger para que un especialista en sistemas lo analice rápidamente.
Dentro del registro de incidencias
Todos los eventos registrados tienen un número de evento único y llevan un sello de fecha/hora; por lo tanto, es posible determinar, con una precisión de segundos, el momento exacto en que se produjo un evento concreto. Los eventos abarcan los siguientes tipos de información
- Ciclos de encendido y apagado del imán
- Corriente del imán y tensión de la batería
- Uso de funciones especiales como la caída parcial (preparación de pedidos)
- Fallos de red y conmutación de la batería
- Fuerza de elevación del imán seleccionada durante las operaciones de manipulación de materiales
- Temperatura del imán y del entorno
- Estado de las señales de interfaz de la grúa
- Información del sistema: reinicios del controlador, versiones de software, id del sistema
- Cambios en los datos de configuración
Ejemplo: batería débil
Las baterías desempeñan un papel fundamental en la seguridad operativa de un sistema magnético. Por ello, la capacidad de la batería se comprueba cada vez que se encienden los imanes y, si es insuficiente, se interrumpe el encendido. El siguiente extracto del registro de eventos muestra un intento de encender los imanes cuando falla la prueba de la batería debido a una caída de tensión elevada. Tenga en cuenta que los eventos más recientes aparecen primero (así que lea de abajo hacia arriba para el orden cronológico):
Evento: 3398: 214 14:29:48 05.10 RB:chrg enabled 00000 Evento: 3397: 145 14:29:44 05.10 Bloqueo de izado OFF 00001 Suceso: 3396: 147 14:29:44 05.10 Bloqueo de viaje OFF 00001 ** Suceso: 3395: 012 14:29:20 05.10 Fallo prueba RB:Bat 01999 Suceso: 3394: 206 14:29:20 05.10 RB:voltaje bat 00101 Suceso: 3393: 144 14:29:18 05.10 Bloqueo polipasto ON 00001 Suceso: 3392: 146 14:29:18 05.10 Bloqueo viaje ON 00001 Suceso: 3391: 213 14:29:18 05.10 RB:chrg desactivado 00000 Suceso: 3390: 128 14:29:18 05.10 CB:VG ON 01000
Los eventos clave que vemos aquí son los siguientes:
- El operador da la orden de encender un imán (evento 3390)
- El voltaje de batería medido justo antes del test de batería es de 101 Voltios (evento 3394)
- La prueba de batería falla debido a una caída excesiva de voltaje de la batería (evento 3395 datos '999')
Línea de ayuda a distancia
Solución de problemas a distancia: rápida y sencilla con el enlace del teléfono móvil
En caso de avería o error en su controlador, puede utilizar la interfaz Bluetooth para establecer un enlace directo de "línea de ayuda" entre su SmartPick y un servidor situado en el centro de asistencia de Truninger. La figura 1 que aparece a continuación ofrece una visión general de cómo se establece el enlace:
Figura 1: Arquitectura del enlace de la línea de asistencia remota
La conexión se establece en dos pasos:
- En primer lugar, se establece una conexión Bluetooth entre el teléfono móvil y el controlador SmartPick averiado.
- A continuación, se puede activar SmartPick para que se conecte al servidor Truninger mediante el punto de acceso de su teléfono móvil.
Una vez establecido el enlace, un técnico de servicio puede "conectarse" a su sistema, analizar el problema y proporcionar información detallada sobre la avería y las medidas correctoras adecuadas.
Construcción modular
¿Por qué la modularidad?
Los componentes eléctricos de los sistemas magnéticos Truninger se componen de una serie de módulos discretos que se pueden pedir por separado. Esta modularidad multinivel ofrece una serie de ventajas:
- Permite la producción en serie de módulos basados en tecnología de eficacia probada
- Todos los armarios tienen las mismas dimensiones independientemente de su función
- Todos los recambios de placas y componentes están disponibles en stock.
- Muchas características operativas son configurables por software
- Facilidad de integración y mantenimiento
- Escalabilidad: facilidad para añadir grupos magnéticos adicionales en caso necesario
Jerarquía de componentes eléctricos
Figura 1: Jerarquía de componentes eléctricos
Configuración máxima/mínima
El diseño modular del armario permite adaptar el controlador a una amplia gama de aplicaciones. La figura 2 muestra una configuración máxima con batería de reserva y ocho grupos de imanes:
Figura 2: Configuración máxima de SmartPickTM
Sólo se necesitan dos armarios para una configuración mínima que admita un solo imán sin batería de reserva (véase la figura 3). Esta configuración sería adecuada, por ejemplo, para una aplicación de imán de chatarra.
Figura 3: Configuración mínima de SmartPickTM
Sistema magnético redundante
1. ¿Qué es la redundancia?
Los controles eléctricos se construyen utilizando un montón de subsistemas, cada uno con un cierto potencial de fallo. Para garantizar la seguridad del sistema en caso de fallo de un solo subsistema, se duplican los subsistemas relevantes para la seguridad, lo que suele denominarse "redundancia". Dos subsistemas trabajan en la misma tarea y se controlan mutuamente para asegurarse de que ambos funcionan correctamente. Dos sistemas redundantes no añaden mucho a la seguridad si no se detecta el fallo de uno de ellos. Por lo tanto, la redundancia, la comprobación cruzada y la relevancia para la seguridad son elementos fundamentales del diseño de la clase de seguridad 3 a los que también se hace referencia en el documento de normalización internacional DIN-EN 954-1.
2. Componentes redundantes estándar
El concepto de redundancia es una característica central integrada en el controlador magnético Truninger SmartPickTM. Todos los subsistemas relevantes para la seguridad están duplicados de acuerdo con la clase de seguridad 3 estándar.
Están cubiertos los siguientes subsistemas
- Dos fuentes de alimentación: red eléctrica y batería de reserva La capacidad de la batería de reserva está diseñada para mantener un funcionamiento seguro durante al menos 20 minutos en caso de fallo de la red eléctrica.
- El fallo de uno de los sensores se detecta y activa el cambio al funcionamiento con batería y el bloqueo del sistema (el imán puede apagarse pero no encenderse).
- Dos accionamientos de potencia: CA/CC y CC/CC Un accionamiento dedicado a la alimentación de red CA/CC y un accionamiento dedicado a la alimentación de batería CC/CC. El fallo de la electrónica de potencia en cualquiera de los accionamientos, como los transistores IGBT, hará que el segundo accionamiento tome el control y también bloqueará el sistema magnético.
- Dos controladores con hard y software diferentes Cualquier fallo del controlador principal SmartPickTM traspasará la tarea de control al controlador esclavo SafePickTM.
- Dos fuentes de alimentación debaja tensión Cada uno de los dos controladores está equipado con fuentes de alimentación de baja tensión individuales. Dichas fuentes de alimentación se comprueban continuamente y ambas están respaldadas por baterías.
Circuitos eléctricos redundantes opcionales
La mayoría de las veces, las líneas eléctricas que van del controlador al imán se consideran seguras y, por tanto, no se construyen redundantes. Sin embargo, en algunos entornos difíciles, los cables y las bobinas de cable no pueden considerarse seguros. Si es necesario, se pueden realizar dos circuitos de alimentación eléctrica independientes para un solo imán. Dos cables, dos bobinas de cable, dos bobinas eléctricas en el imán y dos módulos de potencia PowerPickTM forman estos circuitos de alimentación eléctrica independientes. Ni siquiera un corte en cualquier punto de uno de los circuitos impedirá el funcionamiento de este sistema.
Figura 1: Controlador de imán redundante SmartPickTM
| SP | Módulo SmartPick (SP), nº 1 CPU que controla el accionamiento CA/CC, entradas de señal, fuente de alimentación redundante de baja potencia |
| SA | Módulo SafePick (SA), nº 2 CPU que controla el accionamiento CC/CC, cargador de batería, supervisión/mantenimiento de la batería (prueba automática de capacidad) |
| PP 1 Y 2 | Módulo PowerPick (PP), genera alimentación CC segura para la unidad magnética de alimentación de red y de batería. |
| InfoPick | Módulo InfoPick, pantalla gráfica que informa visual y acústicamente al operador y al personal de tierra sobre el estado del sistema magnético. |
| Funcionamiento | Dos unidades de operación se pueden conectar a SP, si una unidad de operación falla, la otra unidad se puede utilizar como copia de seguridad |
| Bobina magnética | Imán redundante con doble bobina, cada una conectada a un módulo PP, lo que garantiza un suministro de energía seguro que mantiene la fuerza suficiente del imán en caso de fallo de la bobina del circuito de alimentación. |
Figura 2: Sistema magnético en puente grúa
Figura 3: Sistema de imán redundante para haces de barras
Magnetismo residual < 2mT
Por qué desmagnetizar la carga
En aplicaciones de manipulación de materiales como las líneas de procesamiento automatizadas, el magnetismo residual puede causar graves problemas. La carga puede "pegarse" a la máquina al desplazarse por la línea de producción, pequeñas piezas de acero (arandelas, pernos, virutas, etc.) pueden ser atraídas o los arcos de soldadura se desplazan "soplados". Para evitar estos efectos, es esencial una desmagnetización eficaz de la carga. SmartPick ofrece una desmagnetización configurable para eliminar la máxima cantidad de magnetismo residual en un tiempo mínimo.
¿Qué ocurre cuando el acero se magnetiza?
Un material ferromagnético como el acero, que nunca ha estado expuesto a un campo magnético, está formado por imanes elementales ordenados aleatoriamente, tal y como se representa a continuación en la figura 1. El acero, cuando se encuentra en este estado, no ejerce ningún efecto magnético sobre su entorno (véase el punto a de la figura 3).
Figura 1: Imanes elementales ordenados aleatoriamente (material desmagnetizado )
Cuando se aplica un campo magnético, los imanes elementales empiezan a alinearse con dicho campo magnético exterior. Cuanto más intenso es el campo magnético, más se alinean los imanes elementales. Si todos los imanes elementales se alinean como se muestra en la figura 2:, se dice que el material está saturado magnéticamente (punto b de la figura 3:). En el caso del acero, la saturación magnética corresponde aproximadamente a 2,4 Tesla.
Figura 2: Todos los imanes elementales alineados (material magnéticamente saturado )
Sin embargo, cuando se retira el campo magnético externo, los imanes elementales no vuelven a su estado aleatorio, lo que deja cierto magnetismo residual en el material, efecto conocido como remanencia (Punto c de la Figura 3). Este magnetismo residual debe eliminarse por medios externos. El método aplicado depende principalmente de las propiedades magnéticas del material. Un material como el acero dulce pierde rápidamente su magnetismo y se dice que es "magnético blando". El acero de calidad, por el contrario, conserva su magnetismo con fuerza, por lo que se dice que es "magnético duro".
RDS (Sistema de desmagnetización inversa)
La desmagnetización RDS elimina el magnetismo residual del acero dulce. La aplicación de un campo magnético en sentido contrario hace que los imanes elementales adopten gradualmente una alineación aleatoria. Cuando se apaga el campo opuesto (punto d de la figura 3:), los imanes elementales se alinean aleatoriamente, eliminando así el magnetismo residual.
Figura 3: Histéresis del acero dulce magnético blando
La RDS no puede aplicarse a un material magnético duro porque el campo magnético negativo hace que todos los imanes elementales adopten una alineación inversa en lugar de volver a un estado aleatorio.
DDS (Sistema de desmagnetización de ciclo descendente)
El DDS reduce el magnetismo residual en el acero duro de calidad aplicando una serie de cambios de polaridad en un campo magnético de amplitud cada vez menor, como se muestra a continuación en la figura 4:
Figura 4: Comportamiento típico de la corriente magnética durante la desmagnetización DDS
Con este enfoque, los imanes elementales se "sacuden" de forma efectiva en un estado aleatorio, reduciendo el magnetismo residual a unos 2 mT. La figura 5 muestra la histéresis resultante:
Figura 5: Histéresis del acero de calidad magnética dura