Nella tecnica di azionamento sono impiegati sempre più di frequente degli azionamenti con motori asincroni controllati da convertitori di frequenza. L’accoppiamento dei convertitori necessario per la realizzazione delle funzioni della macchina, viene realizzato da un cablaggio parallelo che richiede l’applicazione di molti cavi e che a causa delle molteplici venature è collegato al rischio di errori di installazione (fig. 1a).
Per la riduzione degli elementi di installazione e degli errori di cablaggio è possibile utilizzare nei convertitori ACTIVE una semplice installazione seriale con soltanto due fili sulla base del bus di sistema (figura 1b). Oltre alla riduzione degli elementi di cablaggio sono diversi i vantaggi che si ottengono nell’applicazione.

Funzione
Il bus di sistema dei convertitori ACTIVE è un mezzo di comunicazione a base CAN. Permette uno scambio dati rapido tra convertitori ACTIVE, nonché l’accesso a dati di parametri di tutti i convertitori ACTIVE presenti sul bus di sistema per mezzo di un bus di sistema master.
La funzionalità del sistema poggia strettamente sullo standard CANopen. Il bus di sistema possiede ad esempio per ogni convertitore ACTIVE tre canali PDO (Prozess-Data-Objects) per un rapido scambio dati di processo. Sono presenti inoltre due canali SDO (Service-Data-Objects) per la parametrizzazione.
Attraverso i tre canali PDO con rispettivamente un canale trasmittente ed un canale di ricezione è possibile trasmettere qualsiasi tipo di dato dei convertitori ACTIVE. Ciò permette ad esempio delle configurazioni Master/Slave e collegamenti in cascata molto semplici, un’elevata precisione ed un’elevata velocità.
Ogni canale trasmettente e di ricezione è costituito da 8 byte che possono essere occupati a scelta con oggetti. Ne risulta un’elevata flessibilità per le applicazioni più diverse. La selezione degli oggetti di invio e l’assegnazione degli oggetti di ricezione avviene nel modo più semplice con il software di visualizzazione VPlus. Non è necessario alcun altro strumento di configurazione.
Il canale 1 SDO serve per l’accesso ai parametri dei convertitori ACTIVE sul bus di sistema. Ciò avviene con l’ausilio di un collegamento di un bus di campo nel convertitore master. Un’unità di controllo può attivare attraverso un collegamento di un bus di campo tutti i convertitori ACTIVE.
Il canale 2 SDO è riservato per uno strumento di visualizzazione basato su PC. A tal proposito parallelamente al funzionamento di un’unità di controllo è permesso un accesso alla parametrizzazione di tutti i convertitori ACTIVE.
La figura 2 mostra i collegamenti logici tra convertitori ACTIVE sulla base del bus di sistema in una tecnica a due fili.

Prestazioni
Il numero di partecipanti sul bus di sistema può comprendere fino a 64 convertitori ACTIVE. Il bus di sistema può essere alimentato con intervalli di trasmissione fino a 1 MBaud e permette un intervallo effettivo dati di rete di 320 kBaud. In questo modo è possibile l’accoppiamento di funzioni in convertitori ACTIVE con un comportamento in tempo reale.

Vantaggi
Con l’impiego della tecnologia CAN, con gli elementi strutturali economici lì disponibili, è disponibile un gruppo strutturale economico per la realizzazione del bus di sistema.
Per la messa in esercizio viene utilizzato il software di visualizzazione VPlus. Questo permette la configurazione del bus di sistema allo stesso modo della parametrizzazione delle funzioni in un convertitore ACTIVE. L’utente si trova in un ambiente a lui familiare. Con delle strutture ben articolate i parametri necessari per le impostazioni del bus di sistema sono ben chiari.
Con l’impostazione di pochi parametri viene realizzato un sistema funzionale.
Con la possibilità di trasmettere i dati presenti su un convertitore ACTIVE verso altri convertitori ACTIVE sono eseguiti dei principi completamente nuovi per la realizzazione di applicazioni. È ad esempio possibile trasmettere i valori analogici di un convertitore ACTIVE su altre apparecchiature permettendo in questo modo a tutte le apparecchiature di avere esattamente gli stessi dati. In questo modo viene eliminato l’errore che si manifesta in caso di un collegamento in parallelo di ingressi analogici causato da un errore di scansione e deriva. I valori reali di un convertitore ACTIVE possono essere trasmessi ad altri convertitori ACTIVE come valori nominali. Ciò permette la realizzazione semplice ad es. di funzioni di meccanismi e collegamenti in cascata.
Quando in un convertitore ACTIVE, configurato come bus di sistema master, viene impiegato un collegamento di bus di campo, attraverso questo è possibile attivare tutti i convertitori sul bus di sistema. In questo modo si ottiene un’importante riduzione dei costi grazie all’eliminazione di gruppi strutturali di bus di campo.

Esempio di applicazione
L’esempio di applicazione (fig. 3) descrive un’applicazione reale nell’ambito della costruzione di macchine. L’intera configurazione è composta da sei convertitori ACTIVE che nella macchina svolgono diverse funzioni. Un azionamento principale opera con due azionamenti secondari sotto forma di un meccanismo elettronico. Il valore nominale del numero di giri dei convertitori slave viene deviato dal valore reale del numero di giri del convertitore master e trasmesso attraverso il bus di sistema (canale PDO) ai convertitori slave. Nel sistema di azionamento si trovano inoltre tre ulteriori azionamenti secondari. Questi azionamenti secondari sono attivati dall’unità di controllo della macchina attraverso il convertitore master ed il bus di sistema (canale SDO).
L’intera parametrizzazione di tutti i convertitori ACTIVE avviene dall’unità di controllo della macchina attraverso la connessione del bus di campo nel convertitore master ed il bus di sistema.
I vantaggi in questo caso sono i seguenti:
• Impiego di soltanto una connessione bus di campo RS485 anziché sei.
• Risparmi sul cablaggio per gli accoppiamenti della frequenza pilota del meccanismo elettronico.
• Tutti gli azionamenti sono centralmente raggiungibili per l’unità di controllo attraverso l’azionamento principale.