Servo-järjestelmän valinta ottaen huomioon tekijät
On monia tekijöitä, jotka meidän on harkittava, kun valitaan oikeat servotuotteet tietylle sovellukselle. Jotta saavutettaisiin koko servojärjestelmän paras suorituskyky, on otettava huomioon 9 näkökohtaa.
1. Moottorin eritelmien valinta
Kun moottori käynnistyy, on 3 tärkeintä standardia: nopeus, vääntömomentti ja pyörivä inertia.
Ensimmäiset kaksi kriteeriä ovat ilmeisiä ja yleensä voidaan laskea käyttämällä valmistajan toimittamaa "mitoitus" -ohjelmistoa .
Kun käytät näitä ohjelmia, syötä sovelluksessa tarvittava liikkeen tyyppi ja ohjelmisto laskee automaattisesti vaaditun vääntömomentin ja nopeuden kuormitustyypin ja käyttölaitteen (vaihteisto, hihna, teline ja hammaspyörä, kuularuuvi jne.) Perusteella. Vaikka pyörivä inertia on vähemmän intuitiivinen, se on yhtä tärkeä. Koska eniten kytkintä on kiinnitetty sen yhdistävän mekaanisen voimansiirron kanssa, on ensiarvoisen tärkeää, että moottorin pyörivä inertia verrataan kuorman reflex-inertiaalisuureen ole liian suuri.
Kun molempien osuus kasvaa, se lisää merkittävästi säätelyn vaikeutta. Regulaatioalgoritmien kehittyessä mikroprosessorin nopeus nousee ja sallittu suhde kasvaa, mutta perinteinen kuorma- inertia-suhde 10: 1 on turvallinen valinta.
2.Lata yhteys
Onko moottori kytkettävä suoraan? Jotkut servolaitteet mahdollistavat kuorman kytkemisen suoraan moottorin roottoriin. Vähimmäisvaatimukset ja alhaiset kiihdytys- / hidastuvuudet mahdollistavat yli 100: 1: n hitausnopeuden saavuttamisen . Valmistajan toimittama valintaohjelma on paras työkalu näiden ohjeiden säätämiseen järjestelmän inertiasuhteen rajoittamiseksi sopivaan tasoon.
3.Energia uusiutuva käyttö
Toinen tekijä, jota servo-järjestelmät tarvitsee pohtia monissa sovelluksissa, on kyky käsitellä moottoreiden ja kuormien tuottamia uudelleenkäytettäviä energioita. Tässä on mukana varavoimajärjestelmä. Kun moottorin vääntömomentti on samassa suunnassa ja moottori liikkuu vastakkaiseen suuntaan , moottori lähettää regeneratiivisen energian takaisin vahvistimeen. Tämä johtuu siitä , että moottorin perusrakenne on sama kuin generaattori.
Moottorin käämille lähetetty energia tuottaa sähkömagneettisia kenttiä niin, että moottorin roottori ja kestomagneetti seuraa- vat pyörimään. Samoin, kun moottoriroottori pyörii, kestomagneetit aktivoivat käämityksiä . Käytössä on useita eri tapoja käyttää uusiutuva energia. Jotkut pienet kuljettajat käyttävät väyläkondensaattoreita näiden energioiden absorboimiseksi, ja suurempi kuljettaja kuluttaa tämän lämmön sisäisellä vastuslämmityksellä. Valmistajan tarjoama valintaohjelma antaa yleensä energian regenerointiprosessin.
4.Effective circuit regeneration
Joissakin suurissa järjestelmissä on yleensä varustettu muuntimilla, jotta energia voidaan siirtää takaisin järjestelmän virransyöttöpiiriin. Toinen tekijä, joka on otettava huomioon, kun servo-järjestelmän suunnittelussa on sellaisen regeneratiivisen energian määrä, jota taajuusmuuttaja pystyy käsittelemään, jos muotoilu mahdollistaa moottorin ja kuorman välisen hitauden epätasaisuuden.
Ulkoiset tehovastukset kytketään tyypillisesti vahvistimeen, kun käsitellään ylimääräisiä uusiutuvan energian sovelluksia. Painovoimana
tulee huolestuttava tekijä ja tarve nopeasti vähentää suuria inertiakuormia, nämä sovellukset ovat yleensä vertikaalisesti suunnattuja.
On selvää, että regeneratiivisten toimintojen lisäksi vahvistimen on myös annettava moottorille oikea jännite ja virta halutun nopeuden ja vääntömomentin saavuttamiseksi. Moottoreiden ja vahvistimien oikean tehon tarve on vain alku.
5.Kontrollointivaatimukset
Seuraavaksi meidän on käsiteltävä ohjaustarpeita. Palataan ensin moottoriin. Määritelmän mukaan servojärjestelmä tarvitsee aina takaisinkytkentälaitteen. Nykyään takaisinkytkentälaite on yleensä suuriresoluutioinen dekooderi tai resolveri. Jotta varmistetaan, että vaadittu paikannustarkkuus on saavutettu, takaisinkytkentälaitteella on oltava oikea tarkkuus toistettavuuden ja tarkkuuden kannalta . Vahvistimen on myös oltava yhteensopiva moottorille asennetusta takaisinkytkentälaitteesta tulevan signaalin tyypin kanssa.
6.Position-tarkkuus
Perinteisesti dekooderi läpäisee paikan ja nopeustiedot molemmista kanavista pulssijunalla ja lähettää sen takaisin
Kuitenkin koska näiden dekooderien tarkkuus on suuresti parantunut, jotkut valmistajat ovat alkaneet käyttää sarjaporttia
dekoodereita, joilla on korkeammat siirtonopeudet kuin pulssisekvenssit näiden tietojen pakettien toimittamiseksi. Nämä sarjaporttisekoodereita tuottavat suuremman resoluution signaalit suurempaa melua ja muita signaaleja varten. Nämä lisätiedot sisältävät moottorin lämpötilan ja jopa moottorin osanumeron.
Servo-järjestelmissä, kun moottori ja vahvistin on saman valmistajan toimittama, takaisinkytkentälaitteen kyky tunnistaa ja toimittaa moottori vahvistimeen, joka automaattisesti sallii sen asettamaan sisäiset parametrit optimaaliseen toimintaan ja moottorin suojaukseen.
7. Yhteysyhteyden suorituskyky
Kun moottori ja vahvistin, joissa on taajuusmuuttaja ja takaisinkytkentälaitteet, sopivat toisiinsa ja tarvitsevat tarkkuuden
sovellus, voi alkaa harkita komentosignaalia vahvistimen ja liikkeenohjaimen välillä. Yhdensuuntaisille sovelluksille on yhteistä upottaa tai liittää ohjain vahvistimen toiselle puolelle. Jotkut sovellukset integroivat sen korkeamman tason ohjausjärjestelmään . Ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) tai ohjelmoitava automaatioohjain (PAC) voi ohjata koko yksikköä tai linjaa ja siirtää nämä tiedot yksisuuntaiseen liiketunnistimeen digitaalisen tulon / lähdön (I / O) tai viestintäprotokollan, kuten EtherNet / IP tai Modbus TCP / IP.
8. Hallintalaitteen valinta
Moniakselisissa sovelluksissa säätimet ovat yleensä itsenäisiä. Normaalisti ohjaimen antanut komento on yleensä +10 V: n signaali, joka kuvaa nopeutta tai vääntömomenttia. Useimmat valmistajat tarjoavat nyt web-pohjaisia ratkaisuja. Nämä verkkopohjaiset ratkaisut vaativat vähemmän johdotusta ja voivat käsitellä suurempaa resoluution takaisinkytkentää ja kerätä enemmän vianmääritystietoja vahvistimesta. On olemassa monia liikkumaverkkoja, joista kullakin on sen edut ja haitat.
9. Liikkuvan ohjausverkon valinta
Monet uudemmista liikennevalvontajärjestelmistä perustuvat Ethernet-laitteistoon ja hyödyntävät täysipainoisesti niiden jatkuvasti kasvavia hintoja ja lisäkustannuksia. Et kuitenkaan voi olettaa, että sen on oltava yhteensopiva asianomaisen ohjaimen tai muun verkon osan kanssa, koska RJ-45-liitin vahvistimessa.
Näissä verkoissa käytettävät protokollat määräävät järjestelmän yhteensopivuuden. Muut CAT, Mechatrolink III ja Powerlink ovat useita nopeita deterministisiä verkkoja, jotka perustuvat Ethernet-protokollaan ja soveltuvat liikkeenohjaukseen .
Verkkopohjaiset servojärjestelmät on yleensä määritetty Ethernet-portteilla, jotka voivat käyttää yhteisiä teollisuusprotokollia, kuten Modbus TCP / IP ja EtherNet / IP, raportoimaan diagnoosi- ja tuotetiedot valvontaverkkoon.