Servo süsteemi valik, võttes arvesse tegureid
Paljud tegurid, mida peame arvestama konkreetse rakenduse õigete servo-toodete valimisel. Selleks, et saavutada kogu servosüsteemi parim tulemus, on vaja arvestada 9 aspektiga.
1.Mootori spetsifikatsioonide valik
Mootori käivitamisel on kolm kõige olulisemat standardit: kiirus, pöördemoment ja pöörlemisserver.
Kaks esimest kriteeriumi on ilmne ja neid saab üldjuhul arvutada tootja poolt pakutava suurusega tarkvara abil .
Kui kasutate neid programme, sisestage taotluses nõutav liikumissuund ja tarkvara arvutab automaatselt vajaliku pöördemomendi ja kiiruse, sõltuvalt koormuse tüübist ja käigukastist (käigukast, rihm, hammasratas, hammasratas jne). Kuigi pöörleva inertsi on vähem intuitiivne, on see sama tähtis. Kuna enamus haakeseadisest on ühendatud selle mehaanilise jõuülekandega, on ülioluline, et mootori pöörleva inertsi oleks võrreldav koormusrefleksiga, mis on inertsiaalselt liiga suur.
Mõlema suurenemise osakaal suurendab kohandamise raskusi. Kuna reguleerimisalgoritmid arenevad, suureneb mikroprotsessori kiirus ja lubatud suhe suureneb, kuid traditsiooniline 10: 1 koormusmootori inertside suhe on turvaline valik.
2.Load ühendus
Kas mootor tuleb otse ühendada? Mõned servo seadmed võimaldavad koormuse ühendada otse mootori rootoriga. Minimaalse vastavuse ja väikese kiirenduse / aeglustuse korral saab inertsikoormust ületada 100: 1. Tootja poolt pakutav valikutarkvara on parim vahend nende projekteerimisjuhiste kohandamiseks, et piirata süsteemi inertside suhet sobival tasemel.
3.Energia taastuvkasutamine
Teine tegur, mida servo süsteemid peavad paljudes rakendustes arvestama, on võime käsitseda mootorite ja koormate poolt tekitatavat korduvkasutatavat energiat. Selles süsteemis kasutatav süsteem on võimendi. Kui mootori pöördemoment on ühes suunas ja mootor liigub vastassuunas , mootor saadab regeneratiivse energia tagasi võimendisse. Selle põhjuseks on see , et mootori põhiline disain on sama kui generaator.
Mootori mähistele edastatav energia tekitab elektromagnetvälju nii, et mootori rootor ja püsimagnet järgivad pöörlemist. Samamoodi, kui mootori rootor pöörleb, aktiveerivad püsimagnetid mähiseid. Võimalik on kasutada mitut erinevat juhtimisviisi taastuvad energiaallikad. Mõned väikseimad autojuhid kasutavad nende energiate neelamiseks buss kondensaatorit ja suurem juht juhib seda soojust sisemise takistuse kuumutamisega. Tootja poolt pakutav valikuprogramm annab tavaliselt energia taaskasutamise protsessi.
4.Efektiivne vooluahela regeneratsioon
Mõnede suurte süsteemide jaoks on üldiselt varustatud muunduritega, nii et energiat saab edasi suunata süsteemi toiteplokile. Teine tegur, mida tuleb arvestada, kui kujundada servosüsteemi, on regeneratiivenergia kogus, mida ajam saab hakkama, kui disain võimaldab mootori ja koorma vahelist inertsi mittevastavust.
Välised võimsustakistid on tavaliselt ühendatud võimendiga, kui kasutate üleliigseid taastuvenergia rakendusi. Nagu gravitatsioon
muutub murettekitavaks teguriks ja tuleb kiiresti suuri inertsikoormusi vähendada, on need rakendused üldiselt vertikaalselt orienteeritud.
Ilmselt lisaks regeneratiivsetele funktsioonidele peab võimendi andma mootorile õige pinge ja voolu, et saavutada soovitud kiirus ja pöördemoment. Mootori ja võimendi nõuetekohase võimsuse nõuded on lihtsalt algus.
5. Juhtimissüsteemi nõuded
Järgnevalt peame käsitlema kontrollivajadusi. Lähme tagasi mootorile. Vastavalt määratlusele peab alati servo süsteem tagasisideseadet. Praegu on tagasiside seade üldiselt kõrge resolutsiooniga dekooder või lahutusvõime. Selle tagamiseks, et nõutav positsioneerimistäpsus on täidetud, peab tagasiside seadmel olema korratavuse ja täpsuse jaoks õige resolutsioon . Võimendaja peab samuti ühilduma mootorile paigaldatud tagasisidevahendiga saadava signaali tüübiga.
6. Paigutuse täpsus
Traditsiooniliselt läbib dekooder mõlema kanali asukohta ja kiiruse andmeid impulssrongi abil ja saadab selle tagasi
võimendi. Kuid kuna nende dekoodrite täpsus on oluliselt paranenud, on mõned tootjad hakanud kasutama seerianumbrit
Need pakettide edastamiseks pigem suuremad edastuskiirused kui impulsi järjestused. Need jadapordi dekoodrid annavad kõrgemal eraldusvõimega signaale suurema müra häirekindluse ja muude signaalide jaoks. See lisateave hõlmab mootori temperatuuri ja isegi mootori osa numbrit.
Servo süsteemides, kui mootor ja võimendi on tarninud sama tootja, tagasisideseadme võime tuvastada ja tarnida mootorit võimendisse, mis võimaldab automaatselt sisest parameetreid optimaalseks tööks ja mootori kaitseks.
7. Sideühenduse jõudlus
Kui mootor ja võimendi, millel on ajam ja tagasiside seadmed, sobivad üksteisega ja nende jaoks on vajalik resolutsioon
rakendus võib hakata kaalutlema käivsignaali võimendi ja liikumiskontrolleri vahel. Ühtseteljeliste rakenduste puhul on tavaline juhtseadme kinnitamine või kinnitamine võimendi ühele küljele. Mõned rakendused integreerivad seda kõrgema taseme juhtimissüsteemi Programmeeritav loogikakontroller (PLC) või programmeeritav automaatkontroller (PAC) saab kogu seadet või liini juhtida ja edastada need andmed ühe telje liikumise kontrolleriga digitaalse sisendi / väljundi (I / O) või kommunikatsiooniprotokollide kaudu, nagu näiteks EtherNet / IP või Modbus TCP / IP.
8. Control-liidese valik
Mitmeteljeliste rakenduste puhul on kontrollerid üldiselt sõltumatud. Traditsiooniliselt andis juhtregulaator käsu üldiselt + 10 V signaali, mis esindab kiirust või pöördemomenti. Enamik tootjatest pakuvad nüüd veebipõhiseid lahendusi. Need võrgupõhised lahendused nõuavad vähem juhtmeid ja võivad käsitseda kõrgema eraldusvõimega tagasisidet ja koguda võimendajast rohkem diagnostilist teavet. Saadaval on palju liikumisvõrke, millest igaühel on oma eelised ja puudused.
9. Liikumisjuhtimisvõrgu valik
Paljud uuemad liikumiskontrolli võrgud põhinevad Etherneti riistvaral ja kasutavad ära nende üha kasvavaid kiirusi ja lisakulusid. Siiski ei saa te eeldada, et see peab olema kooskõlas vastava kontrolleri või muu võrgu osaga, kuna RJ-45 pistik võimendil.
Nendel võrkudel töötavad protokollid määravad süsteemi ühilduvuse.EtherCAT, Mechatrolink III ja Powerlink on mitu kiiret deterministlikku võrku, mis põhinevad Etherneti protokollil ja sobivad liikumiskontrolliks .
Võrgupõhised servosüsteemid on tavaliselt konfigureeritud Etherneti portidega, mis võivad kasutada seirevõrku diagnostiliste ja tooteandmete teatamiseks ühiseid tööstusprotokolle, nagu Modbus TCP / IP ja EtherNet / IP.