2097-V31PR2
Variateurs Motion control Kinetix

Un variateur Kinetix conçu pour le pilotage d’axe servo

Le variateur Kinetix 2097-V31PR2 équipe la gamme Allen Bradley Kinetix 5300, dédiée au contrôle de mouvement en environnement industriel. Ce variateur Kinetix pilote un axe servo unique avec une puissance nominale de 0,8 kW, pour un courant de sortie continu de 4 A et une capacité de surcharge de 300 %. Ce dimensionnement convient aux applications nécessitant un couple transitoire ponctuel, notamment sur des cycles de positionnement rapides et des changements de vitesse d’axe fréquents. Le variateur prend en charge une large gamme de moteurs compatibles : servomoteurs rotatifs MPL, MPM, MPF food-grade, MPS inox, TL-Series, ainsi que des moteurs linéaires MPAS, LDAT et LDC/LDL. Cette compatibilité étendue permet d’intégrer ce variateur Kinetix dans des architectures de mouvement variées, qu’il s’agisse d’axes rotatifs ou de déplacements linéaires directs, chaque architecture de mouvement nécessitant un réglage de vitesse adapté au moteur raccordé. Ce variateur Kinetix Allen Bradley Kinetix illustre ainsi la logique modulaire propre à la gamme Rockwell automation.

Modes de contrôle et intégration réseau

Le variateur 2097-V31PR2 s’intègre dans une architecture Ethernet/IP, seul protocole de communication pris en charge par ce module. Le variateur Kinetix pilote l’axe moteur selon plusieurs modes : indexation, référence externe Ethernet/IP, gearing maître, step and direction, ainsi que commande analogique en vitesse ou en courant. Cette diversité de modes de contrôle permet d’adapter le pilotage du moteur aux besoins de la référence mouvement de l’installation, qu’elle repose sur un contrôleur Allen Bradley ControlLogix ou sur une architecture de mouvement intégré plus simple ; le choix du mode dépend également de la vitesse de cycle exigée par l’axe piloté, cette référence mouvement devant rester cohérente avec les paramètres déclarés dans le contrôleur. Le variateur dispose de 12 entrées TOR, 5 sorties TOR, une entrée analogique et une sortie analogique, pour raccorder capteurs, fins de course et signaux de retour moteur, chaque signal de retour moteur devant être vérifié avant la mise en mouvement de l’axe. Chaque connecteur d’entrée/sortie doit être vérifié lors du réglage initial de l’installation, conformément aux indications de la publication Rockwell relative à ce variateur, cette même publication Rockwell précisant également le câblage du connecteur d’alimentation ainsi que le raccordement du connecteur de retour moteur, ce dernier connecteur nécessitant un contrôle systématique lors de chaque intervention.

Sécurité, alimentation et contraintes d’installation

Le variateur Kinetix 2097-V31PR2 intègre la fonction de sécurité STO (Safe Torque Off), certifiée TÜV PLd catégorie 3 selon ISO 13849-1 et SIL CL2 selon IEC 61508/IEC 61800-5-2/IEC 62061. Cette fonction coupe le couple moteur sans isoler l’alimentation de puissance, ce qui limite les temps d’arrêt lors des interventions de maintenance et sécurise ainsi tout mouvement résiduel de l’axe. Côté alimentation, le variateur accepte une tension d’entrée monophasée comprise entre 80 V et 264 V, avec une tolérance de -33 %/+10 %. La classe de filtrage CEM correspond à la catégorie C2 selon IEC 61800-3, sous réserve d’installer le filtre externe 2090-XXLF-TC116 requis pour la conformité CE, le filtre CEM n’étant pas intégré au variateur. Le format panel mount et le refroidissement naturel simplifient l’intégration en armoire, dans une plage de température de fonctionnement comprise entre 0 °C et 40 °C. Les dimensions du variateur (30 cm de profondeur, 18,5 cm de hauteur, 6,9 cm de largeur, pour un poids de 1,5 kg) doivent être prises en compte lors du réglage de l’implantation en armoire électrique, ce réglage d’implantation conditionnant également la circulation de l’air nécessaire au refroidissement naturel.

Mise en service, test et suivi via RSLogix

La mise en service du variateur Kinetix 2097-V31PR2 s’appuie sur le manuel utilisateur variateur fourni par Allen Bradley, qui détaille les procédures de câblage, de paramétrage et de test avant mise en production ; ce manuel utilisateur décrit aussi les étapes de réglage propres à chaque axe raccordé, y compris le réglage de vitesse en boucle fermée. L’afficheur 7 segments intégré donne un statut de fonctionnement en temps réel, utile lors des phases de test sur site. Le régulateur PID intégré permet d’ajuster la boucle de vitesse et de couple selon les besoins de l’application, avec un réglage fin des paramètres moteur accessible via l’environnement logiciel Rockwell. Le test rslogix test des paramètres de configuration du variateur reste une étape courante lors de la mise en service, notamment pour valider la cohérence entre le moteur raccordé et les paramètres déclarés dans le contrôleur Allen Bradley ControlLogix. La fréquence de découpage de 8 kHz du variateur contribue à la qualité du signal de commande transmis au moteur, avec un impact direct sur la fluidité de la vitesse en sortie d’axe, ce second test rslogix test permettant de confirmer la stabilité du mouvement obtenu. Un troisième passage de test peut également être requis lors d’un changement de moteur raccordé, afin de revalider l’ensemble des paramètres de réglage.

Un choix pertinent pour les architectures Allen Bradley existantes

Le variateur 2097-V31PR2 s’intègre naturellement dans un parc Allen Bradley déjà équipé de contrôleurs ControlLogix ou de solutions de mouvement intégré Rockwell automation, cette même architecture Rockwell automation pouvant piloter plusieurs axes simultanément, chaque axe de mouvement intégré bénéficiant alors des mêmes modes de contrôle. Son protocole Ethernet/IP facilite le raccordement à un réseau existant, sans passerelle supplémentaire. Ce variateur vitesse trouve sa place aussi bien en remplacement d’un module existant qu’en extension d’une ligne de production, à condition de vérifier la compatibilité des moteurs raccordés et la disponibilité du filtre CEM externe requis pour la conformité CE ; ce variateur vitesse reste également couvert par le manuel utilisateur variateur remis avec l’équipement. Ce même variateur vitesse figure d’ailleurs parmi les références les plus demandées de la gamme Allen Bradney Kinetix reconditionnée. Sur le marché du matériel reconditionné et boîte ouverte, ce type de variateur Kinetix permet de sécuriser une ligne de production à coût maîtrisé, tout en conservant les fonctions de sécurité et les modes de contrôle d’origine.