2094-BC01-M01-S
Variateurs Motion control Kinetix

Un variateur Kinetix pensé pour le contrôle mouvement multi axes

Le variateur 2094-BC01-M01-S appartient à la gamme Kinetix d’Allen Bradley, conçue pour le contrôle mouvement des architectures multi axes. Ce module pilote des moteurs servo AC à aimants permanents rotatifs ainsi que des moteurs linéaires LDC/LDL. Le protocole Sercos assure la synchronisation temps réel entre les axes, condition nécessaire pour les applications de contrôle mouvement à cadence élevée ; ce bus Sercos reste au cœur de l’échange cyclique de données entre les modules d’axe. Ce variateur trouve sa place dans les systèmes contrôle Rockwell Automation pilotés depuis Studio Logix, dans une logique de choix sélection actualisation cohérente avec un parc Allen Bradley existant, au même titre que d’autres produits de cette gamme. Cette approche de choix sélection actualisation facilite également le suivi des évolutions de firmware sur l’ensemble des produits Rockwell Automation installés. Cette intégration au sein des systèmes contrôle Rockwell Automation illustre la cohérence de la gamme Kinetix avec les autres produits Allen Bradley Kinetix du catalogue.

Le couplage bus DC permet de mutualiser l’énergie entre plusieurs axes d’un même système, réduisant la consommation globale de l’installation. Avec un rendement annoncé à 98 %, ce variateur Kinetix limite les pertes thermiques, un atout pour les armoires à forte densité d’équipements électroniques et de modules électroniques associés.

Contrôle moteur et modes de fonctionnement

Le variateur 2094-BC01-M01-S prend en charge trois modes de contrôle : position, vitesse et couple. Cette polyvalence permet d’adapter chaque axe aux exigences de l’application, qu’il s’agisse d’un positionnement fin ou d’une régulation de couple continue sur cet axe. Le régulateur PID intégré facilite l’ajustement des boucles de régulation directement depuis l’électronique du variateur, sans matériel additionnel. Cette électronique de contrôle participe pleinement à la précision des modes de fonctionnement proposés par ce variateur Kinetix.

Le courant de sortie continu atteint 6,1 A, avec une capacité de surcharge de 250 % permettant d’absorber les pics transitoires jusqu’à 15,3 A. La puissance nominale de 3,9 kW et la fréquence de découpage de 8 kHz positionnent ce module Kinetix sur des applications de puissance moyenne, avec une fréquence de sortie modulable de 0 à 500 Hz.

Module de sécurité STO et certifications

Le module de sécurité intégré assure la fonction STO (safe torque off), aussi désignée couple sécurisé ou safe torque off dans les normes sécurité internationales, ces normes sécurité encadrant strictement la conception de ce module ; le respect de ces normes sécurité conditionne également l’homologation de la fonction STO sur l’ensemble de la gamme Kinetix. Cette fonction STO coupe le couple moteur sans nécessiter l’ouverture du circuit de puissance principal, réduisant les temps d’arrêt sécurisé ; ce mécanisme de couple sécurisé limite ainsi les risques pour l’opérateur lors des interventions de maintenance. Le variateur Kinetix 2094-BC01-M01-S est certifié TUV PL e Cat 3 selon ISO 13849, ainsi que SIL CL3 selon IEC 61508, IEC 61800-5-2 et IEC 62061 pour la fonction STO. Ce niveau de certification autorise l’intégration de ce module dans des architectures de sécurité machine à exigence élevée, en complément d’autres fonctions de sécurité câblées ou réseau, notamment via le bus Sercos reliant les différents modules d’axe, chaque module d’axe bénéficiant du même niveau de protection STO, la fonction safe torque off restant active quel que soit le mode de contrôle sélectionné.

Les certifications cULus (UL 508C), CE, RCM et KC complètent le dossier de conformité de ce produit Allen Bradley, facilitant son déploiement à l’international, à l’instar des autres produits Allen Bradley de la gamme Kinetix. La classe de filtre CEM répond à IEC 61800-3 Group 2 Class A, sous réserve d’un filtre externe 2090-XXLF, le filtre CEM n’étant pas intégré d’origine.

Entrées, sorties et intégration électrique

Le variateur dispose de six entrées TOR, deux sorties analogiques et une sortie relais, sans sortie TOR ni entrée analogique native. Cette configuration d’entrées/sorties couvre les besoins courants de supervision d’axe et de report d’état vers un système contrôle supérieur, notamment lorsque plusieurs systèmes contrôle coexistent sur le même réseau Sercos, chaque réseau Sercos pouvant fédérer plusieurs modules d’axe. L’afficheur 7 segments LED signale l’état de défaut directement en face avant, un repère utile lors des opérations de maintenance.

Côté alimentation, le module fonctionne en triphasé, avec une tension d’entrée comprise entre 324 V et 528 V rms (soit 360 à 480 V nominal). La mise sous tension du variateur nécessite donc une alimentation industrielle triphasée conforme à cette plage, et cette mise tension doit respecter les procédures d’installation en vigueur ; toute mise tension incorrecte pouvant compromettre le bon fonctionnement du module, en particulier avant l’activation de la fonction safe torque off. La résistance de freinage interne, dimensionnée à 115 ohms pour 50 W continu et 5,6 kW en crête, absorbe l’énergie de freinage sans dissipateur externe dans la majorité des cycles d’arrêt classiques.

Format, environnement et mise en œuvre

Le format panel mount et le refroidissement naturel simplifient l’intégration en armoire, sans ventilation forcée à prévoir. Avec un indice de protection IP20, ce variateur Kinetix reste destiné à une installation en armoire fermée. Ses dimensions (24,9 x 27,2 x 7 cm) et son poids de 5,03 kg s’inscrivent dans les standards des variateurs multi axis de cette gamme de puissance, comme pour d’autres produits comparables du marché ; ces variateurs multi axis partagent souvent les mêmes contraintes d’encombrement en armoire, qu’il s’agisse de produits Allen Bradley ou de solutions concurrentes destinées au contrôle mouvement multi axes.

La température de fonctionnement, comprise entre 0 et 50 °C, couvre la majorité des environnements d’atelier tempérés. Ce variateur 2094-BC01-M01-S s’intègre dans un système contrôle Allen Bradley Kinetix existant, aux côtés d’autres modules d’axe partageant le même bus DC et le même réseau Sercos. Pour les responsables achats techniques, ce produit Allen Bradley constitue une option de remplacement ou d’extension cohérente avec un parc de variateurs Kinetix déjà déployé, sous réserve de vérifier la compatibilité du firmware avec la configuration Studio Logix en place.