Servovariadores Allen-Bradley: Guía de selección, compatibilidad y reemplazo de Kinetix

La selección de un servovariador Allen-Bradley no debería comenzar con una pregunta: "¿Cuántos kilovatios necesito?" Un variador puede igualar la potencia del motor y aun así ser incorrecto para la máquina porque el controlador, la arquitectura de movimiento, el dispositivo de retroalimentación, los requisitos de seguridad, la red, la clase de voltaje o las restricciones de reemplazo no coinciden.

Para la mayoría de los proyectos Kinetix, la mejor secuencia es definir la arquitectura de la máquina, confirmar el perfil de movimiento, identificar el controlador, verificar el motor y la retroalimentación, verificar los requisitos de sincronización y EtherNet/IP, confirmar la arquitectura de seguridad y energía y luego revisar el número de catálogo exacto y el estado del ciclo de vida.

Si está comparando Kinetix 5100, 5300, 5500, 5700 y ArmorKinetix, utilice la guía a continuación para limitar la familia primero. Luego verifique la combinación exacta de variador, motor y controlador antes de realizar el pedido.

Comparación rápida: ¿Qué servovariador Kinetix debería elegir?

Rockwell Automation actualmente describe el Kinetix 5100 como compatible con aplicaciones independientes, Micro800 o controladas por Logix-. Kinetix 5300 es un variador EtherNet/IP de un solo eje para máquinas pequeñas y medianas. Kinetix 5500 admite aplicaciones de uno y varios ejes con EtherNet/IP y configuraciones de bus AC/DC compartido. El Kinetix 5700 está diseñado para máquinas con un gran número de ejes y requisitos de alta potencia. ArmorKinetix es la servoplataforma distribuida On Machine de Rockwell.

Esta tabla es sólo una lista corta a nivel familiar. No sustituye la selección del número de catálogo.

Kinetix 5100: cuando tiene sentido

Comience con Kinetix 5100 cuando tenga una máquina o un eje relativamente simple y desee una plataforma servo que pueda funcionar en aplicaciones independientes, Micro800 o controladas por Logix-. Es particularmente relevante cuando la aplicación no necesita una arquitectura integrada de ejes múltiples más grande. Rockwell también posiciona el 5100 con motores Kinetix TLP para máquinas pequeñas y medianas.

Piénselo dos veces antes de elegirlo sólo porque la potencia nominal parece correcta. Verifique el controlador, el modo de control, el motor, la retroalimentación, el voltaje, el requisito de STO y la topología de la red. Una sola estación de indexación puede apuntar hacia el 5100, pero la selección exacta aún depende del perfil de movimiento completo y la combinación de hardware.

Kinetix 5300: dónde encaja

Kinetix 5300 se vuelve más relevante cuando una máquina pequeña o mediana necesita movimiento integrado de un solo eje en EtherNet/IP con integración Logix. Rockwell lo describe como una plataforma de un solo eje con dos puertos Ethernet, STO cableado e instrucciones de movimiento Studio 5000.

Por lo tanto, la verdadera pregunta sobre Kinetix 5100 vs 5300 no es "¿Cuál es más nuevo o más potente?" En su lugar, pregunte: ¿Necesita movimiento integrado Logix? ¿La aplicación es una arquitectura de máquina de un solo eje? ¿Qué combinación de motor y retroalimentación se utilizará?

Kinetix 5500: cuando el movimiento integrado se vuelve más importante

Vale la pena examinar Kinetix 5500 cuando el diseño de la máquina avanza hacia el movimiento coordinado, múltiples ejes y una arquitectura EtherNet/IP más escalable. Rockwell afirma que el 5500 se puede utilizar para aplicaciones de uno o varios ejes y admite configuraciones de bus AC/DC compartidos. También está diseñado para funcionar con servomotores Kinetix VP utilizando un solo cable para alimentación del motor, retroalimentación y freno.

Esta no es simplemente una decisión "5300 más grande". La arquitectura del gabinete, la coordinación de ejes, la configuración del bus, la integración del controlador, la familia de motores y la arquitectura de seguridad se vuelven más importantes.

Kinetix 5700: para sistemas de movimiento más exigentes

Kinetix 5700 debe ingresar a la lista corta cuando la máquina tiene un gran número de ejes, requisitos de alta potencia, movimiento coordinado complejo o requisitos de energía a nivel del sistema, como operación regenerativa. Actualmente, Rockwell admite opciones de seguridad integradas y cableadas, además de configuraciones de suministro de bus regenerativo para la familia 5700.

No lo seleccione simplemente porque un motor tiene una potencia nominal alta en kW. La razón más importante suele ser la arquitectura de todo el sistema de movimiento.

ArmorKinetix: Cuándo debe sacarse el variador del gabinete

ArmorKinetix cambia la pregunta de selección porque la ubicación del variador se convierte en parte de la arquitectura de la máquina. Es una plataforma servo distribuida en máquina destinada a colocar el control de movimiento más cerca del equipo en lugar de mantener cada unidad dentro de un gabinete centralizado. Rockwell destaca tramos de cable más cortos, una huella de máquina más pequeña y redes de movimiento en cadena como beneficios de diseño del enfoque distribuido.

Para una máquina nueva, pregunte si la arquitectura servo distribuida puede simplificar el diseño del gabinete y el cableado. Para un proyecto de reemplazo, no asuma que ArmorKinetix es un sustituto directo de un sistema Kinetix montado en gabinete. La arquitectura eléctrica, de red, de seguridad y mecánica debe revisarse como un sistema completo.

Cómo seleccionar un servoaccionamiento Allen-Bradley en 8 pasos

Paso 1: definir el perfil de movimiento

Antes de abrir un catálogo de variadores, defina qué debe hacer el eje. Registre el rango de posición, la velocidad máxima, la distancia recorrida, el tiempo del ciclo, la aceleración, la desaceleración, la frecuencia de inversión, la precisión y la repetibilidad.

Estos valores tienen diferentes consecuencias. La aceleración rápida aumenta la demanda de par máximo. Los ciclos frecuentes afectan la carga térmica continua. Una desaceleración rápida puede aumentar la energía regenerativa. Un eje de posicionamiento con repetibilidad estricta también tiene requisitos de control y retroalimentación diferentes a los de un motor simple con velocidad controlada.

Paso 2: Calcule los requisitos de carga, torsión e inercia

Convierta el perfil de movimiento en requisitos mecánicos. Verifique el par continuo, el par máximo, la velocidad requerida, la aceleración y la inercia reflejada.

Por eso "el motor es de 2 kW, por lo que necesito un propulsor de 2 kW" no es suficiente. Dos ejes con motores de potencia nominal similar pueden tener condiciones de par máximo, aceleración e inercia muy diferentes. El motor y la transmisión deben dimensionarse como parte del sistema de movimiento y no coincidir únicamente con el número de potencia de la placa de identificación.

Para un nuevo diseño, utilice datos de tamaño de movimiento validados antes de finalizar el número de catálogo.

Paso 3: Verifique el voltaje de suministro y la arquitectura de energía

Confirme el voltaje de entrada, la fase, la clase de voltaje del variador y la demanda de energía esperada. Para sistemas de múltiples ejes, verifique también si el diseño utiliza unidades independientes, arquitectura de bus compartido, frenado externo o manejo de energía regenerativa.

La energía regenerativa es importante, especialmente en ejes que desaceleran repetidamente con gran inercia. La cuestión no es sólo si el accionamiento puede hacer funcionar el motor. El sistema también debe manejar la energía que regresa durante la desaceleración.

Paso 4: haga coincidir el controlador

El controlador puede eliminar una familia Kinetix antes de considerar el precio.

Registre el PLC o controlador de movimiento exacto. Determine si la máquina utiliza movimiento independiente, control Micro800,CompactLogix, ControlLogix u otra arquitectura de controlador Allen{0}}Bradley.Luego verifique el método de movimiento, la familia de unidades admitidas y el nivel de software o firmware requerido.

No compre una unidad primero y planee "conectarla al PLC más tarde". El control de movimiento es una decisión de compatibilidad a nivel del sistema.

Paso 5: haga coincidir el servomotor y la retroalimentación

Un motor Allen-Bradley y una unidad Allen-Bradley no son automáticamente compatibles.

Verifique el número de catálogo exacto del motor, el voltaje, los requisitos continuos y máximos, el dispositivo de retroalimentación, la opción de freno, el cable de alimentación, el cable de retroalimentación y la disposición del conector. Rockwell identifica los motores Kinetix TLP como una combinación natural para los sistemas Kinetix 5100 y 5300, mientras que los motores Kinetix VP están optimizados para los sistemas Kinetix 5500 y 5700.

Para trabajos de reemplazo, fotografíe las placas de identificación del variador y del motor antes de retirar el equipo.

Paso 6: Verifique la comunicación y la sincronización

La conectividad EtherNet/IP por sí sola no responde a la pregunta sobre el movimiento. Determine si la aplicación necesita comunicación de red ordinaria o movimiento coordinado entre ejes.

Las máquinas de embalaje, conversión y ensamblaje pueden requerir ejes sincronizados, engranajes electrónicos, levas o movimientos estrechamente coordinados. Estos requisitos influyen en la elección del controlador, la familia de variadores, la topología y el método de puesta en servicio.

Mantenga la selección centrada en lo que la máquina debe sincronizar, no en una explicación general de las redes Ethernet.

Paso 7: Definir los requisitos de seguridad

Registre las funciones de seguridad requeridas antes de seleccionar la variante final. La STO básica puede ser suficiente para una máquina, mientras que otra aplicación puede requerir funciones de seguridad integradas o en red y una arquitectura de controlador diferente.

Rockwell ofrece diferentes capacidades de seguridad en todas las familias y variantes de Kinetix. Por ejemplo, el Kinetix 5500 tiene opciones de accionamiento de seguridad integradas, mientras que el Kinetix 5700 ofrece configuraciones de seguridad integradas y cableadas con funciones de movimiento seguro adicionales según el modelo.

Por lo tanto, los requisitos de seguridad pueden eliminar un variador candidato antes de que comience la comparación de costos.

Paso 8: Verifique el ciclo de vida, el reemplazo y la disponibilidad

Sólo después de que la arquitectura técnica esté clara se deben comenzar las compras.

Para una máquina nueva, verifique que el número de catálogo seleccionado se ajuste a la plataforma del producto actual, las certificaciones requeridas y el cronograma de entrega esperado. Para un reemplazo, registre el número de catálogo exacto del variador, el firmware, el controlador, el motor, los cables y la configuración de seguridad.

Si ya conoce el número de pieza, elBiblioteca de modelos Allen-BradleyTambién se puede utilizar para continuar con la identificación y el abastecimiento del modelo.

La disponibilidad por sí sola no es prueba de compatibilidad. Una pieza que se puede comprar rápidamente sigue siendo la pieza incorrecta si obliga a realizar cambios inesperados en el motor, la retroalimentación, el controlador o el cableado.

Compatibilidad del controlador, el motor y el variador: ¿qué debe coincidir?

La compatibilidad debe comprobarse en tres niveles.

Controlador:Identifique el controlador exacto y la arquitectura de movimiento.CompactLogix y ControlLogixSon familias, no respuestas completas de compatibilidad. La generación del controlador, el firmware, la versión de Studio 5000 y la compatibilidad con el movimiento pueden ser importantes.

Motor:Verifique el número de catálogo completo del motor, los requisitos de voltaje, torque y velocidad, el dispositivo de retroalimentación y la configuración del freno. No confirme la compatibilidad únicamente con el nombre de la familia del motor.

Cables y retroalimentación:Verifique el cable de alimentación, el cable de retroalimentación, los conectores, el cableado del freno y si los cables existentes deben reutilizarse. Esto es especialmente importante en proyectos MRO. Una unidad de reemplazo que requiere cableado nuevo puede cambiar tanto el tiempo de inactividad como el costo total del proyecto.

Antes de realizar un pedido, un equipo de mantenimiento debería poder responder cinco preguntas: ¿Cuál es el número de catálogo de la unidad? ¿Cuál es el número de catálogo del motor? ¿Qué dispositivo de retroalimentación está instalado? ¿Qué cables y conectores están presentes? ¿Se debe reutilizar el juego de cables existente?

Reemplazo de un variador Kinetix existente

Comience con el número de catálogo existente

"Kinetix 5500" no es información suficiente para una cotización de reemplazo. Comience con el número de catálogo completo que figura en la placa de identificación de la unidad. Registre también el número del motor, el controlador y cualquier firmware o información de serie relevante.

Si la etiqueta es difícil de leer, envíe una fotografía clara. Una fotografía suele ser más segura que escribir manualmente un número de catálogo largo.

Registre el sistema existente

Para obtener una revisión de reemplazo útil, recopile:

• Número de catálogo de la unidad
• Número de catálogo del motor
• Controlador y firmware
• Arquitectura de red
• Requisito de seguridad
• Tipo de retroalimentación o codificador
• Cables existentes
• voltaje de entrada
• Carga o aplicación mecánica
• Parámetros existentes, si son accesibles

Los primeros cuatro o cinco elementos suelen ser esenciales. El resto ayuda a determinar si el trabajo es un simple reemplazo de hardware o un proyecto de migración.

¿Reemplazo exacto o migración?

Elija una ruta de reemplazo exacta cuando el tiempo de inactividad sea crítico, se conozca la configuración original y haya una unidad adecuada disponible. Considere la migración cuando la plataforma esté obsoleta, la máquina ya se esté rediseñando, el controlador se esté actualizando o la arquitectura de movimiento existente ya no sea práctica.

No asuma que "más nuevo" significa automáticamente "mejor" para una máquina en funcionamiento. Una migración puede requerir cambios de ingeniería, nuevos cables, programación, validación de seguridad y nueva puesta en servicio.

Rockwell discontinuó oficialmente el Kinetix 350 en julio de 2024 y recomienda la migración al Kinetix 5300, con una guía de migración dedicada. Esta es una ruta documentada, pero no debe generalizarse a todos los números de catálogo Kinetix 300, 6000, 6200 o 6500.

Para otras familias heredadas, verifique el número de catálogo exacto, el motor, el controlador, la retroalimentación, la arquitectura de seguridad y la documentación actual del ciclo de vida de Rockwell antes de seleccionar un reemplazo.

Tres ejemplos de selección trabajados

Ejemplo 1: Máquina indexadora de un solo eje

Una máquina tiene un eje de indexación, requisitos de posicionamiento moderados y una arquitectura de control relativamente simple. El ingeniero primero debe definir los requisitos de movimiento y motor, luego decidir si el control independiente es aceptable o si se requiere movimiento integrado Logix. Si un control independiente o Micro800 se adapta al proyecto, Kinetix 5100 puede ingresar a la lista corta. Si el movimiento integrado de Logix es un requisito clave, Kinetix 5300 merece un examen más detenido. La selección final aún depende del motor, la retroalimentación, el voltaje y la seguridad.

Ejemplo 2: Máquina envasadora de ejes múltiples

Una máquina envasadora tiene varios ejes sincronizados con engranajes electrónicos y sincronización de ciclos repetible. La selección ahora depende menos de la clasificación de un motor y más de la arquitectura del controlador, la coordinación, la integración EtherNet/IP, el diseño del bus y la disposición del gabinete. Kinetix 5500 puede convertirse en un candidato más sólido porque admite aplicaciones coordinadas de uno y varios ejes con opciones de bus compartido.

Ejemplo 3: Máquina regenerativa de múltiples ejes

Considere una máquina con muchos ejes, desaceleraciones repetidas de alta energía y la necesidad de gestionar la energía regenerada. La decisión debe incluir el número de ejes, la arquitectura del bus de CC, la energía regenerativa, el espacio del gabinete y la seguridad, no solo los kW del motor. Estos requisitos del sistema son el tipo de condiciones que pueden impulsar la evaluación hacia Kinetix 5700 y su arquitectura de bus regenerativo.

6 errores comunes en la selección de Kinetix

1. Elegir solo por kW.La potencia no describe el par máximo, la inercia, la aceleración, el ciclo o la energía regenerativa.
2. Tratar un servoaccionamiento como un VFD.Las aplicaciones servo pueden requerir posicionamiento preciso, retroalimentación y movimiento sincronizado, no solo control de velocidad del motor.
3. Ignorando al controlador.El PLC y la arquitectura de movimiento existentes pueden reducir la familia de variadores de inmediato.
4. Comprobando el variador pero no el motor y la retroalimentación.La compatibilidad del variador, el motor, la retroalimentación y los cables se debe revisar en conjunto.
5. Ordenar por nombre de serie."Kinetix 5300" o "Kinetix 5500" no es una especificación de reemplazo completa. Utilice el número de catálogo exacto.
6. Ignorar los requisitos de firmware, seguridad y red.La compatibilidad eléctrica no garantiza la compatibilidad del sistema.

¿Qué información debe enviar a un proveedor para solicitar una cotización de Kinetix?

Una solicitud de cotización completa reduce los intercambios y reduce el riesgo de cotizar la configuración incorrecta.

Si ya tiene la unidad anterior, envíe una foto clara de la placa de identificación de la unidad y una foto de la placa de identificación del motor. Si está seleccionando un nuevo sistema, envíe el modelo del controlador, los datos mecánicos o del motor, el voltaje de suministro y los requisitos de movimiento.

El sitio web de CHENTUO ya proporciona unaBiblioteca de modelos Allen-Bradleyy unSolicitar una cotizaciónproceso como parte de su plataforma de abastecimiento de automatización industrial. Shenzhen Chentuo Technology afirma que opera en automatización industrial y comercio exterior desde 2016.

¿Kinetix o PowerFlex?

Comience con el objetivo de la aplicación.

Si la máquina necesita principalmente una velocidad de motor controlada para una bomba, ventilador, transportador o carga similar, un VFD PowerFlex puede ser el punto de partida más natural. Si la máquina necesita una posición repetible, retroalimentación de servo, ejes sincronizados o movimiento dinámico, comience evaluando Kinetix.

Para una discusión más profunda sobre la selección de VFD, consulte nuestroGuía de selección, reemplazo y abastecimiento de VFD PowerFlex de Allen-Bradley.

Preguntas frecuentes

 

 

¿Cuál es la diferencia entre Kinetix 5100 y 5300?

Kinetix 5100 admite aplicaciones independientes, Micro800 y seleccionadas controladas por Logix-, mientras que Kinetix 5300 se posiciona como un variador EtherNet/IP de un solo eje con integración Logix. La elección correcta depende de la arquitectura de control, la compatibilidad del motor, la red, los requisitos de seguridad y movimiento, y no solo de la energía.

¿Cuál es la diferencia entre Kinetix 5500 y 5700?

Kinetix 5500 admite movimiento integrado escalable de uno y varios ejes con opciones de bus compartido. Kinetix 5700 está dirigido a un mayor número de ejes y sistemas de mayor potencia y agrega opciones de arquitectura de sistema más amplias, incluidas configuraciones de suministro de bus regenerativo.

¿Qué variador Kinetix funciona con CompactLogix o ControlLogix?

No existe una familia segura, sólo una respuesta. Comience con el modelo y firmware exactos del controlador, luego verifique la arquitectura de movimiento integrada compatible, los requisitos de Studio 5000, la familia de unidades y el sistema de motor. Evite seleccionar una unidad simplemente porque ambos productos llevan el nombre Allen-Bradley.

 

Para obtener más información sobre la selección de controladores, consulte nuestraGuía de compra de Allen-Bradley PLC.

¿Cómo puedo dimensionar un servoaccionamiento Allen-Bradley?

Comience con el perfil de movimiento. Calcule la velocidad requerida, el par continuo, el par máximo, la aceleración y la inercia reflejada. Luego seleccione el motor y conduzca como sistema de movimiento compatible. No dimensionar únicamente a partir del kW del motor.

¿Puedo reutilizar mi servomotor existente con un nuevo variador Kinetix?

Posiblemente, pero verifique el número de catálogo exacto del motor, el voltaje, el dispositivo de retroalimentación, el freno, los cables, los conectores y la combinación de unidades admitida. La marca y la potencia por sí solas no son suficientes para confirmar la compatibilidad.

¿Necesito el número de catálogo Kinetix exacto al solicitar un reemplazo?

Sí, siempre que sea posible. El apellido por sí solo no identifica la variante eléctrica y de configuración completa. Envíe el número de catálogo completo que figura en la placa de identificación. Si la etiqueta es difícil de leer, envíe una fotografía clara de las etiquetas del variador y del motor.

Obtenga el variador Kinetix adecuado antes de realizar el pedido

El servovariador Allen-Bradley adecuado se selecciona según los requisitos de la máquina y del sistema, no solo por la potencia. Confirme el perfil de movimiento, el controlador, el motor, la retroalimentación, la red, la arquitectura de seguridad, el voltaje y el número de catálogo exacto antes de realizar un pedido.

Si está seleccionando un nuevo sistema Kinetix, envíe a CHENTUO la información de su aplicación, controlador, motor y suministro. Si está reemplazando una unidad existente, envíe fotografías claras de las placas de identificación de la unidad y del motor junto con el modelo del controlador y la fecha de entrega requerida.

Eso le da a nuestro equipo un punto de partida mucho mejor para la verificación, el abastecimiento y la cotización de modelos. Más información sobreTecnología Shenzhen Chentuo, osolicitar una cotización de variador Kinetix.

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