Quali sono le differenze tra gli azionamenti ABB ACS350 e ACS355? Confronto dei parametri e delle funzioni degli azionamenti ABB

ABB ACS355 è il successore più recente e più avanzato della serie ABB ACS350. Le differenze più importanti riguardano il supporto per motori a magneti permanenti, un intervallo di frequenza di uscita più ampio fino a 600 Hz, la funzione Safe Torque Off di serie, la possibilità di alimentazione logica esterna a 24 V e una maggiore flessibilità di comunicazione. In pratica, ciò significa che un azionamento ABB ACS 355 può essere una scelta migliore nella modernizzazione delle macchine, ma prima di sostituire un vecchio azionamento ABB ACS 350 vale la pena verificare i parametri dell’applicazione, il metodo di controllo, il cablaggio, la comunicazione e lo stato tecnico dell’intero sistema.

Le serie ABB ACS350 e ABB ACS355 sono utilizzate nell’automazione industriale, nelle macchine di produzione, nei sistemi di trasporto, nelle pompe, nei ventilatori, nelle applicazioni macchina e nei quadri di comando. Per i reparti di manutenzione, le differenze tra queste serie non sono soltanto dati di catalogo. Hanno un impatto diretto sulla scelta del ricambio, sui tempi di avviamento della macchina, sulla sicurezza, sulla comunicazione con il controllore PLC e sul costo di un eventuale fermo macchina.

In molti stabilimenti produttivi, i vecchi inverter ABB ACS350 lavorano ancora sulle macchine, anche se nelle nuove applicazioni si incontrano più spesso soluzioni più recenti. Per questo la domanda non è solo: quale azionamento è migliore? È più importante capire se, in una specifica applicazione, convenga eseguire una modernizzazione, una sostituzione, una diagnostica oppure una riparazione di azionamenti ABB.

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ABB ACS350 e ABB ACS355: le principali differenze tecniche e funzionali

ABB ACS355 è il successore di ABB ACS350?

Sì, ABB ACS355 può essere considerato il successore più recente e più completo della serie ABB ACS350. Entrambe le serie appartengono agli azionamenti compatti utilizzati nelle applicazioni macchina, ma ACS355 amplia le possibilità del modello precedente in diverse aree chiave: controllo motore, sicurezza, comunicazione e integrazione con il sistema di automazione.

Per la manutenzione è importante che ACS355 mantenga una struttura compatta. Grazie a questo, in molti casi la modernizzazione di un’installazione esistente può essere più semplice rispetto al passaggio a una famiglia di azionamenti completamente diversa. Tuttavia, ciò non significa che ogni azionamento ABB ACS 350 possa essere sostituito con un dispositivo ACS355 senza analisi. Prima della sostituzione occorre verificare, tra l’altro:

• potenza e corrente nominale del motore,
• tensione di alimentazione dell’azionamento,
• metodo di controllo da PLC o pannello HMI,
• parametri degli ingressi e delle uscite digitali e analogiche,
• protocollo di comunicazione utilizzato,
• modalità di arresto della macchina e requisiti di sicurezza,
• parametri dell’applicazione salvati nel vecchio azionamento,
• condizioni di lavoro nel quadro di comando, tra cui temperatura, ventilazione e presenza di polvere.

Consiglio pratico: se una macchina lavora con un vecchio ACS350 e compaiono errori, interruzioni di funzionamento o problemi di avviamento del motore, la sostituzione dell’azionamento non dovrebbe essere sempre il primo passo. Spesso la diagnostica è più conveniente, perché consente di verificare se il problema deriva dall’inverter, dal motore, dall’encoder, dal cablaggio, dall’alimentazione, dai moduli I/O o dal controllo PLC.

In cosa differiscono ACS350 e ACS355 nel supporto dei motori?

Una delle differenze più importanti riguarda il supporto dei tipi di motore. ABB ACS350 è stato progettato principalmente per motori asincroni standard. ABB ACS355 amplia queste possibilità e supporta anche motori a magneti permanenti, cioè motori PM.

Questo ha grande importanza nelle moderne applicazioni industriali, dove si utilizzano sempre più spesso sistemi di azionamento che richiedono maggiore efficienza, controllo più preciso e migliore adattamento delle caratteristiche del motore al processo. I motori a magneti permanenti si trovano, tra l’altro, nelle macchine per imballaggio, nei sistemi di trasporto, nelle applicazioni di precisione, nei sistemi di posizionamento e nelle soluzioni modernizzate per l’efficienza energetica.

In pratica, la differenza è la seguente:

• ABB ACS350 funziona bene in molte applicazioni classiche con motori asincroni,
• ABB ACS355 offre maggiore flessibilità, perché può supportare sia motori asincroni sia motori a magneti permanenti,
• nella modernizzazione di una macchina, ACS355 può essere più adatto ad applicazioni in cui cambia il tipo di motore o cambiano i requisiti del processo,
• nella riparazione di una macchina più vecchia, ACS350 può essere ancora sufficiente se il sistema non richiede nuove funzioni.

Per i reparti produzione e manutenzione questo significa che la scelta tra ACS350 e ACS355 dovrebbe dipendere non solo dalla disponibilità del dispositivo, ma anche dal tipo di motore, dai requisiti dell’applicazione e dai piani di modernizzazione.

Qual è l’importanza dell’intervallo di frequenza di uscita fino a 600 Hz?

ABB ACS355 consente il funzionamento in un intervallo di frequenza di uscita più ampio, fino a 600 Hz. Questo è importante quando l’azionamento deve controllare il motore con maggiore flessibilità di velocità, ad esempio in applicazioni macchina, mandrini ausiliari, ventilatori speciali, meccanismi di trasporto rapido o sistemi che richiedono un ampio intervallo di regolazione.

Nelle applicazioni industriali tipiche, il funzionamento a frequenze molto superiori all’intervallo standard non è sempre necessario. Tuttavia, la possibilità di una regolazione più ampia offre un margine maggiore nella progettazione e nella modernizzazione del sistema. Con ACS355 l’utente ottiene maggiore flessibilità di configurazione, che può essere importante in macchine non standard o applicazioni OEM.

Bisogna però ricordare che la sola possibilità di impostare una frequenza elevata non significa che ogni motore e ogni macchina possano funzionare in sicurezza in tale intervallo. Prima di modificare i parametri occorre verificare:

• dati nominali del motore,
• cuscinetti e velocità meccanica ammessa,
• raffreddamento del motore a diverse velocità,
• carico meccanico,
• riduttore, giunto ed elementi azionati,
• impostazioni delle protezioni termiche e di corrente,
• influenza della variazione di velocità sul processo produttivo.

Una configurazione errata dell’azionamento può portare a surriscaldamento del motore, sovraccarico dell’inverter, errori dell’azionamento, danni meccanici o funzionamento instabile della macchina. Per questo, quando si modificano i parametri di ACS350 o ACS355, conviene considerare l’inverter come parte dell’intero sistema di azionamento, non come un componente autonomo.

Safe Torque Off in ABB ACS355: perché è importante per la sicurezza delle macchine?

Uno dei principali vantaggi di ACS355 rispetto alla serie precedente è la funzione standard Safe Torque Off, cioè STO. Questa funzione consente di disattivare in sicurezza la coppia del motore senza dover interrompere completamente l’alimentazione dell’azionamento come nei classici sistemi esterni.

In ACS355, la funzione STO soddisfa elevati requisiti di sicurezza, come SIL3 e PLe. È importante nelle macchine in cui l’arresto dell’azionamento è collegato alla sicurezza dell’operatore, alle protezioni, agli interblocchi, ai pulsanti di arresto di emergenza o alle procedure di assistenza.

In pratica, Safe Torque Off può essere importante in situazioni come:

• arresto della macchina dopo l’apertura di una protezione,
• reazione al pulsante di emergenza,
• gestione sicura dell’area di lavoro,
• riduzione del rischio di avviamento involontario del motore,
• modernizzazione del sistema di sicurezza della macchina,
• integrazione dell’inverter con un relè di sicurezza o un controllore di sicurezza.

Nelle installazioni più vecchie con ACS350, le funzioni di sicurezza potevano essere realizzate in modo diverso, spesso tramite contattori esterni, relè di sicurezza o interruzione dell’alimentazione. Nel passaggio ad ACS355 occorre quindi analizzare non solo i parametri dell’azionamento, ma anche lo schema di sicurezza della macchina. Una modernizzazione errata può causare problemi di avviamento, errori nei circuiti di sicurezza o incompatibilità con il concetto di controllo originale.

Alimentazione esterna a 24 V e comunicazione industriale in ACS355

ABB ACS355 può utilizzare un’alimentazione esterna a 24 V per la logica di controllo. Questa soluzione è molto utile nella manutenzione, perché consente di mantenere attive l’elettronica di controllo e la comunicazione anche quando l’alimentazione principale dell’azionamento viene scollegata.

In pratica, l’alimentazione esterna a 24 V può facilitare:

• diagnostica dell’azionamento dopo la perdita dell’alimentazione principale,
• mantenimento della comunicazione con il sistema di automazione,
• verifica dello stato degli errori e dei parametri,
• integrazione dell’azionamento con il sistema di controllo PLC,
• arresto controllato e riavvio della macchina,
• assistenza del sistema senza alimentazione completa di potenza.

Un’altra differenza riguarda le possibilità di comunicazione più ampie. ACS355 può funzionare con protocolli aggiuntivi tramite moduli di espansione. Un esempio è il supporto di LonWorks con il modulo FLON-01. Per gli integratori di automazione e i reparti di manutenzione ciò significa maggiore flessibilità nel collegare l’azionamento all’infrastruttura di controllo esistente.

Quando si sostituisce ACS350 con ACS355, tuttavia, non bisogna presumere che la comunicazione funzionerà senza alcuna configurazione. Occorre verificare indirizzamento, protocollo, parametri di comunicazione, mappatura dei segnali, stato dei moduli di espansione e logica del programma nel controllore PLC. Un errore in quest’area può fermare la macchina nonostante l’inverter funzioni correttamente.

Tabella comparativa ABB ACS350 e ABB ACS355

Area di confronto	ABB ACS350	ABB ACS355	Importanza pratica
Posizione nella famiglia di azionamenti	Serie precedente di azionamenti macchina compatti	Successore più recente e più avanzato di ACS350	ACS355 viene scelto più spesso per modernizzazioni e nuovi requisiti applicativi
Motori supportati	Principalmente motori asincroni standard	Motori asincroni e motori a magneti permanenti	ACS355 offre maggiore flessibilità nelle moderne applicazioni di azionamento
Intervallo di frequenza di uscita	Intervallo più limitato rispetto ad ACS355	Fino a 600 Hz	ACS355 consente una regolazione più ampia della velocità del motore
Sicurezza	Funzioni di sicurezza dipendenti dalla configurazione del sistema esterno	Safe Torque Off di serie, SIL3 e PLe	ACS355 risponde meglio ai moderni requisiti di sicurezza delle macchine
Alimentazione logica 24 V	Possibilità più limitate rispetto ad ACS355	Possibilità di alimentazione esterna a 24 V	Diagnostica più semplice e mantenimento della comunicazione dopo lo scollegamento dell’alimentazione principale
Comunicazione industriale	Possibilità dipendenti dalla versione e dalla configurazione	Supporto più ampio per moduli di espansione, tra cui LonWorks tramite FLON-01	Maggiore flessibilità di integrazione con automazione e PLC
Uso nella modernizzazione	Spesso presente in macchine più vecchie	Buon candidato per modernizzazione dopo analisi dell’applicazione	Prima della sostituzione occorre verificare parametri, cablaggio e comunicazione
Assistenza e riparazione	La riparazione può essere conveniente su macchine con configurazione mantenuta	La riparazione può essere conveniente quando il guasto riguarda elettronica, alimentazione o stadio di potenza	La diagnostica aiuta a evitare la sostituzione inutile di un azionamento funzionante

Conclusione: ABB ACS355 è più funzionale e meglio adattato alle applicazioni più recenti, ma il vecchio ABB ACS350 può ancora essere un componente prezioso di una macchina in funzione. In caso di guasto, non sempre è necessario sostituire subito l’intero azionamento. In molti casi sono convenienti una diagnostica professionale e la riparazione di azionamenti ABB.

Hai un problema con ACS350 o ACS355? Affida la diagnostica dell’azionamento ABB prima di acquistare un nuovo dispositivo. Questo consente di verificare se la causa del guasto è l’inverter stesso, il motore, l’alimentazione, la comunicazione, il controllore PLC o gli elementi attuatori della macchina.

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Riparazione di azionamenti ABB ACS350 e ACS355: quando l’assistenza ha senso?

Quali sintomi possono indicare un guasto dell’azionamento ABB ACS 350 o ACS 355?

Il guasto di un inverter in uno stabilimento produttivo raramente si manifesta soltanto con la totale assenza di funzionamento. Spesso i primi sintomi sono irregolari e compaiono sotto carico, dopo il riscaldamento del quadro, durante l’avviamento della macchina oppure in una determinata fase del ciclo produttivo. Per questo un azionamento ABB ACS350 o ACS355 va diagnosticato prima che la linea si fermi completamente.

I sintomi tipici dei problemi con azionamenti ABB includono:

• assenza di reazione dell’azionamento dopo l’applicazione dell’alimentazione,
• spegnimenti ciclici dell’inverter,
• errori di sovraccarico o corrente troppo elevata,
• problemi di avviamento del motore,
• funzionamento instabile durante i cambi di velocità,
• arresti automatici della macchina,
• perdita di comunicazione con il controllore PLC,
• assenza di risposta ai segnali di start o di riferimento velocità,
• surriscaldamento dell’azionamento,
• danneggiamento del ventilatore o peggioramento del raffreddamento,
• messaggi di errore dopo una perdita di alimentazione,
• problemi con ingressi e uscite digitali o analogiche,
• intervento delle protezioni nel quadro di comando.

Questi sintomi non significano sempre che l’inverter sia danneggiato. La causa può essere anche il motore, i cavi motore, l’encoder, il carico meccanico, il contattore, l’alimentatore 24 V, il modulo I/O, il controllore PLC, il pannello HMI oppure disturbi EMC. Per questo una diagnostica corretta deve comprendere l’intero sistema di azionamento.

Cosa si guasta più spesso negli azionamenti ABB?

Gli azionamenti ABB ACS350 e ACS355 lavorano generalmente in condizioni industriali impegnative. La loro durata è influenzata da temperatura, polvere, qualità dell’alimentazione, carico del motore, ventilazione del quadro, cicli di lavoro e stato dei collegamenti elettrici. Con il tempo possono degradarsi sia i componenti di potenza sia l’elettronica di controllo.

Nella pratica di assistenza richiedono un controllo particolare:

• lo stadio di potenza, compresi i transistor IGBT e gli elementi del circuito di uscita,
• i condensatori del circuito DC, che invecchiano sotto l’effetto della temperatura e del carico,
• l’alimentatore ausiliario, responsabile dell’elettronica di controllo,
• gli ingressi e le uscite di controllo, che possono essere danneggiati da sovratensioni o errori di collegamento,
• il sistema di raffreddamento, soprattutto il ventilatore e la pervietà dei canali d’aria,
• la scheda di controllo, responsabile della logica di lavoro e della comunicazione,
• morsetti e collegamenti, che possono surriscaldarsi in presenza di cavi allentati,
• i moduli di comunicazione, se l’azionamento lavora in una rete industriale.

In caso di guasto dello stadio di potenza, non è sufficiente sostituire l’elemento danneggiato senza verificarne la causa. Un cortocircuito in uscita, un problema del motore, cavi danneggiati, sovraccarico meccanico o configurazione errata possono provocare un nuovo guasto dell’azionamento dopo l’avviamento.

Come si svolge la diagnostica di un azionamento ABB prima della riparazione?

La diagnostica professionale di un azionamento ABB dovrebbe essere un processo tecnico, non soltanto la lettura di un messaggio di errore. Il codice di errore indica la direzione dell’analisi, ma non sempre dice quale elemento sia la causa reale del problema. Nelle macchine industriali, il guasto dell’inverter può essere conseguenza di un problema nel motore, nella meccanica, nell’alimentazione o nell’automazione.

La diagnostica di un azionamento ABB ACS350 o ACS355 dovrebbe comprendere:

• identificazione del modello completo, della potenza, della tensione e della versione dell’azionamento,
• analisi dei sintomi segnalati dalla manutenzione,
• verifica della cronologia degli errori e delle condizioni in cui si verificano,
• controllo dell’alimentazione di ingresso e del circuito intermedio DC,
• misurazione degli elementi dello stadio di potenza,
• valutazione dei condensatori, dell’alimentatore ausiliario e dell’elettronica di controllo,
• verifica della ventilazione, dello sporco e delle tracce di surriscaldamento,
• verifica di ingressi, uscite e segnali di controllo,
• controllo della comunicazione industriale se l’azionamento lavora con un PLC,
• test dopo la riparazione in termini di stabilità di funzionamento

Questo processo consente di ridurre il rischio di sostituzione casuale dei componenti e aumenta la possibilità di ripristinare stabilmente il funzionamento dell’azionamento. È particolarmente importante quando la macchina è critica per la produzione e il costo del fermo supera il valore dell’inverter stesso.

Riparazione, sostituzione o modernizzazione: cosa scegliere in caso di guasto di ACS350 o ACS355?

La decisione tra riparazione, sostituzione e modernizzazione dovrebbe dipendere dallo stato tecnico dell’azionamento, dalla disponibilità del dispositivo, dai requisiti dell’applicazione e dal rischio di fermo. Non esiste una risposta unica valida per ogni macchina.

La riparazione di un azionamento ABB ha senso soprattutto quando:

• la macchina è configurata per uno specifico modello ACS350 o ACS355,
• i parametri dell’applicazione sono difficili da ricostruire,
• il sistema di automazione è più vecchio e la sostituzione dell’azionamento richiederebbe modifiche nel PLC,
• il guasto riguarda un modulo elettronico o uno stadio di potenza riparabile,
• è importante ripristinare rapidamente il funzionamento del dispositivo,
• un nuovo ricambio richiederebbe la ricostruzione del quadro di comando,
• il costo del fermo produzione è elevato.

La sostituzione dell’azionamento può essere una soluzione migliore se il dispositivo è gravemente danneggiato, non conveniente da riparare, non soddisfa gli attuali requisiti di sicurezza oppure deve essere sostituito nell’ambito di una modernizzazione pianificata. In questo caso ACS355 può essere una direzione naturale nel passaggio dal vecchio ACS350, ma richiede un’analisi di compatibilità.

La modernizzazione è una buona scelta quando il problema non riguarda soltanto un singolo guasto, ma l’intero concetto del sistema. Ciò vale ad esempio per situazioni in cui la macchina deve essere adattata a nuovi requisiti produttivi, di sicurezza, di comunicazione industriale o di efficienza energetica.

Perché non conviene sostituire un inverter senza diagnosticare la causa del guasto?

La sostituzione di un inverter senza stabilire la causa del guasto può risolvere il problema solo temporaneamente. Se un azionamento ABB ACS350 o ACS355 è stato danneggiato da un motore sovraccaricato, un cortocircuito nei cavi, un’alimentazione errata, il surriscaldamento del quadro o un problema meccanico, il nuovo azionamento può danneggiarsi poco dopo l’avviamento.

I rischi più frequenti di una sostituzione affrettata sono:

• nuovo danneggiamento del nuovo inverter,
• perdita di tempo nella configurazione di un dispositivo che non era la causa principale del problema,
• incompatibilità dei parametri di controllo con il programma PLC,
• errori di comunicazione dopo la sostituzione,
• problemi con le funzioni di sicurezza,
• funzionamento errato del motore dopo il trasferimento dei parametri,
• costi aggiuntivi di fermo e assistenza.

Per questo, prima di decidere l’acquisto di un nuovo azionamento, vale la pena controllare l’inverter danneggiato, il motore, il cablaggio, le protezioni, l’alimentazione e le condizioni di lavoro nel quadro. Questa analisi è particolarmente importante nelle applicazioni in cui l’azionamento collabora con un controllore PLC, un pannello HMI, moduli I/O, un encoder, un alimentatore 24 V e componenti di sicurezza.

Se ABB ACS350 o ABB ACS355 ferma la macchina, segnala errori o non avvia il motore, affida la diagnostica prima della sostituzione. Una valutazione professionale consente di decidere se la soluzione migliore sarà riparazione, sostituzione, modernizzazione o ricostruzione dei parametri in un azionamento sostitutivo.

Quale azionamento ABB scegliere e quando affidare la riparazione?

ABB ACS355 è più avanzato di ABB ACS350 e offre funzioni importanti nelle moderne applicazioni industriali. Supporta motori a magneti permanenti, lavora in un intervallo di frequenza di uscita più ampio, dispone della funzione Safe Torque Off di serie, consente l’alimentazione logica esterna a 24 V e offre maggiori possibilità di comunicazione tramite moduli di espansione.

Questo però non significa che ogni vecchio azionamento ABB ACS 350 debba essere automaticamente sostituito. Se la macchina funziona correttamente e l’applicazione non richiede nuove funzioni, la riparazione o il mantenimento dell’azionamento esistente possono essere economicamente giustificati. Se invece lo stabilimento pianifica una modernizzazione, il cambio del tipo di motore, l’espansione della comunicazione o l’adeguamento del sistema a nuovi requisiti di sicurezza, un azionamento ABB ACS 355 può essere una direzione migliore.

Per la manutenzione, la cosa più importante non è solo il confronto da catalogo, ma la risposta alla domanda: che cosa permetterà di riportare la macchina a un funzionamento stabile nel modo più sicuro e rapido? In molti casi la sequenza corretta è diagnostica, valutazione del danno, verifica dei parametri dell’applicazione e solo dopo decisione su riparazione, sostituzione o modernizzazione.

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