Instalaciones transportadoras modernas para un comercio online en constante crecimiento
- Área de productos:
- Control
Los sistemas de transporte son desde hace décadas una parte esencial de la función logística y del almacenamiento. Tradicionalmente los sistemas de transporte se controlaban mediante uno o varios armarios de control centrales y otros adicionales, donde el cableado de control, alimentación y red se realizaba mediante cables conectados directamente a los principales armarios de control.
En el armario eléctrico principal estaban ubicados el PLC, la distribución de energía y el circuito de protección para los motores DC encargados del accionamiento de los rodillos de transporte. El resultado final fue un extenso tendido de cables que distribuía grandes corrientes DC a distancias aún mayores. Desde el punto de vista actual, es una forma bastante anticuada de realizar el montaje de las cintas transportadoras.
Los modernos centros logísticos, se enfrentan siempre al desafío de tener que manipular cada vez más productos en un tiempo cada vez menor, debido al crecimiento constante del mercado online. Esto implica que cada vez se necesita mayor rapidez y cantidad de sistemas de transporte, y que las modernizaciones a menudo han de llevarse a cabo dentro de la infraestructura existente en los centros logísticos.
Normalmente, en las cintas para transporte de paquetes se emplean transportadores de rodillos con motor DC para poder mover y clasificar los paquetes de forma eficiente. El enfoque moderno para el control de los transportadores consiste en proporcionar una alimentación de tensión DC local. No obstante, el desafío aquí radica en el espacio. Los ingenieros de automatización necesitan una forma de ubicar la alta corriente DC y los dispositivos de protección apropiados cerca de los rodillos de corriente DC.
La nueva configuración de control diseñada para ello consta de un armario eléctrico principal en el cual están ubicados el PLC y algunos reguladores. El circuito local de distribución de energía, control y protección de los motores DC de los rodillos se encuentra en una pequeña caja de distribución debajo de los transportadores. La selección de los componentes para estas unidades de control local es crucial debido al escaso espacio disponible. Cada rodillo transportador con motor DC requiere normalmente 2 A a 24 V DC. Esto significa que cuantos más rodillos puedan ser controlados localmente, mejor.
Esto está determinado por el tamaño de la alimentación de tensión DC disponible. Normalmente se utilizan fuentes de alimentación con salidas de 40 A a 24 V DC, seguidas de magnetotérmicos (disyuntores en miniatura) y/o magnetotérmicos de potencia de motor y contactores para proteger y controlar los rodillos de transporte motorizados DC.
Desafortunadamente, todas estas condiciones causan problemas potenciales de calor. Las temperaturas en el interior de las cajas de distribución se elevan a más de 60 °C, lo que en algunos casos reduce significativamente la vida útil de los componentes Una fuente de alimentación con una eficiencia del 90 % proporciona aquí gran ayuda. Esto puede ayudar a reducir en gran medida la disipación de energía dentro de la caja de distribución.
Esto, sin embargo, ya origina el siguiente problema: Normalmente, las modernas fuentes de alimentación de 40 A DC 24 V tienen más de 120 mm de ancho, las fuentes de alimentación más antiguas incluso llegan a anchos de 270 mm y más. Esto causa enormes problemas de espacio en la caja de distribución 600 mm de ancho.
Las nuevas fuentes de alimentación de LÜTZE que suministran 40 A DC 24 V, alcanzan ahora un ancho de sólo 81 mm, lo que mejora significativamente la situación. De esta manera se combinan una alta eficiencia y un diseño estrecho, lo que permite maximizar el número de rodillos de transporte con motor DC controlables.
Los motores instalados en los rodillos son cargas DC inductivas que consumen grandes corrientes al arrancar. Si se excede la corriente máxima en las fuentes de alimentación más antiguas, éstos intentan protegerse conmutando al modo "Crowbar" o "Hiccup", que desconectan la alimentación. Las nuevas fuentes de alimentación disponibles de LÜTZE tienen funciones de "Power Boost" que normalmente permiten suministrar un 50% de capacidad adicional durante un cierto período de tiempo - por ejemplo, una fuente de 40 A puede suministrar 60 A durante 5 segundos. De este modo podrían emplearse probablemente más rodillos transportadores de motor DC, dependiendo de las corrientes de conexión y corrientes constantes, longitudes de cable y otros factores.
Los rodillos de transporte motorizados DC normalmente están protegidos y controlados por interruptores y contactores. Normalmente, los disyuntores tienen una característica de disparo de tipo D para hacer frente a las altas corrientes de arranque de los motores y evitar el falso disparo resultante. Suelen necesitar de 10 a 15 veces la intensidad nominal para la protección del conexionado. Es decir, si se instala un magnetotérmico de 2 A, se necesita una corriente residual de al menos 20 A para hacerlo disparar. A plena carga e incluso con las fuentes de alimentación más modernas, estas se pueden desconectar antes de que el interruptor se dispare, lo que dista mucho de ser ideal.
En el peor de los casos, una fallo en el cableado puede generar una corriente residual adicional de 1 A a través de los circuitos. Este puede ser el caso del rodillo transportador más alejado del controlador si, por ejemplo, un cable dañado genera una sobrecarga que pasa desapercibida por el magnetotérmico. Las consecuencias potencialmente catastróficas son fáciles de imaginar.
Para abordar estos problemas, se han desarrollado fusibles electrónicos como el LÜTZE LOCC-Box para apoyar la nueva generación de fuentes de alimentación y proporcionar el nivel de protección adecuado. El LOCC-Box cubre equipos de 12, 24 y 48 V DC con rangos de corriente seleccionables (normalmente 1 - 10 A), y puede detectar corrientes residuales de 1 mA. Se dispone de líneas características que simulan las curvas de los interruptores magnetotérmicos para cubrir diferentes tipos de cargas, por ejemplo el tipo D para los rodillos motorizados de corriente continua. El control electrónico LOCC-Box también está equipado con salidas de estado y mantenimiento remoto. Algunos modelos proporcionan datos en tiempo real que pueden ponerse a disposición de las redes 4.0 de la industria y pueden conmutarse remotamente. Además los LOCC-Box son más pequeños que los magnetotérmicos, lo cual ahorra espacio. Este ahorro de espacio también es posible gracias a que el LOCC-Box puede utilizarse para controlar el rodillo transportador del motor de corriente continua, lo que significa que ya no se necesita un contactor.
En resumen, la combinación de las extremadamente delgadas fuentes de alimentación de LÜTZE con una alta eficiencia y la inteligente caja de control de corriente LOCC-Box resuelve todos los problemas de espacio y de calor mencionados anteriormente y, además, se pueden controlar significativamente más rodillos motorizados por caja de conmutación.
Por Phil Murby, Product Market Manager de Control en LÜTZE, Inglaterra