Servo sistēmas izvēle, ņemot vērā faktorus
Ir daudzi faktori, kas mums jāņem vērā, izvēloties pareizos servoproduktus konkrētam pielietojumam. Lai sasniegtu vislabāko servo sistēmas darbību, jāņem vērā 9 aspekti.
1. Motora specifikāciju izvēle
Kad motors sāk darboties, ir trīs vissvarīgākie standarti: ātrums, griezes moments un rotācijas inerce.
Pirmie divi kritēriji ir acīmredzami, un tos parasti var aprēķināt, izmantojot "lieluma" programmatūru, ko nodrošina ražotājs.
Izmantojot šīs programmas, ievadiet pieteikumā prasīto kustības veidu, un programmatūra automātiski aprēķina nepieciešamo griezes momentu un ātrumu, pamatojoties uz slodzes un piedziņas tipu (pārnesumkārba, jostas, plaukts un zobrata, lodīšu skrūves utt.). Lai gan rotējošā inerce ir mazāk intuitīva, tā ir tikpat svarīga. Tā kā visbiežāk sakabe ir savienota ar mehānisko transmisiju, ir ļoti svarīgi, lai motoru rotējošā inerce tiktu salīdzināta ar inerces slodzes refleksu, kas nav pārāk liela.
Tā kā abu proporciju palielina, tas ievērojami palielinās pielāgošanās grūtības. Tā kā regulēšanas algoritmi attīstās, mikroprocesora ātrums palielinās un pieļaujamais koeficients palielinās, bet tradicionālā 10: 1 slodzes un motora inerces attiecība ir droša izvēle.
2.Load savienojumu
Vai motors ir jāpieslēdz tieši? Dažas servopiedziņas ļauj slodzi pieslēgt tieši motora rotoram. Ar minimālu atbilstību un zemu paātrinājuma / palēnināšanās ātrumu var panākt inerces koeficientu, kas pārsniedz 100: 1. Ražotāja piedāvātais atlases programmatūra ir labākais līdzeklis, lai koriģētu šīs konstrukcijas vadlīnijas, lai ierobežotu sistēmas inerces attiecību līdz atbilstošam līmenim.
3.Energy atjaunojamiem lietojumiem
Vēl viens fakts, ka servo sistēmas jāņem vērā daudzās lietojumprogrammās, ir spēja apstrādāt ar motoru un slodzi radīto daudzreizējo enerģiju. Šeit iesaistītā servo sistēma ir pastiprinātājs. Kad motora griezes moments ir vienā virzienā un motors virzās pretējā virzienā , motors atsūta atjaunojošo enerģiju atpakaļ uz pastiprinātāju. Tas ir tādēļ , ka motora pamatdizains ir tāds pats kā ģeneratoram.
Enerģijai, kas tiek pārraidīta uz motora aptinumiem, radīsies elektromagnētiskie lauki, lai rotējošais mehāniskais rotors un pastāvīgais magnēts sekos rotācijai. Tāpat, kad motora rotors pagriež, pastāvīgi magnēti aktivizē tinumus. Ir daudz dažādu veidu, kā vadīt transportlīdzekli atjaunojamā enerģija. Daži mazi autovadītāji izmanto autobusu kondensatorus, lai absorbētu šīs enerģijas, un lielāks dzinējs patērē šo siltumu ar iekšējo pretestību. Ražotāja piedāvātā izvēles programmatūra parasti nodrošina enerģijas reģenerācijas procesu.
4.Efektīva ķēžu reģenerācija
Dažām lielām sistēmām parasti ir aprīkoti ar pārveidotājiem, lai enerģija varētu tikt pārraidīta atpakaļ uz sistēmas energoapgādes ķēdi. Cits faktors, kas jāņem vērā, projektējot servo sistēmu, ir reģeneratīvās enerģijas daudzums , ko disks var rīkoties, ja dizains ļauj inerces neatbilstību starp motoru un slodzi.
Ārējie strāvas rezistori parasti tiek savienoti ar pastiprinātāju, kad tiek izmantoti lielāki atjaunojamās enerģijas izmantošanas veidi
kļūst par bažām, un ir nepieciešams strauji samazināt lielu inerces slodzi, šīs programmas parasti ir vertikāli orientētas.
Acīmredzot, papildus reģeneratīvām funkcijām, pastiprinātājam ir arī jānodrošina motors ar atbilstošu spriegumu un strāvu, lai sasniegtu vēlamo ātrumu un griezes momentu. Izvēle pareizās jaudas prasības motoriem un pastiprinātājiem ir tikai sākums.
5. Kontroles sistēmas prasības
Tālāk mums jārisina kontroles vajadzības. Atgriezīsimies pie motora pirmās. Saskaņā ar definīciju servosistēmai vienmēr ir nepieciešama atgriezeniskās saites ierīce. Pašlaik atsauksmju ierīce parasti ir augstas izšķirtspējas dekodētājs vai atrisinātājs. Lai nodrošinātu, ka vajadzīgais pozicionēšanas precizitāte ir izpildīta, atgriezeniskās saites ierīcei jābūt atbilstošai rezolūcijai attiecībā uz atkārtojamību un precizitāti . Pastiprinātājam jābūt saderīgam arī ar signāla veidu, kas nāk no motora pievienotās atgriezeniskās saites ierīces.
6. Pozicionēšanas precizitāte
Tradicionāli dekodētājs ar impulsu vilciena palīdzību pārraida informāciju par atrašanās vietu un ātrumu abos kanālos un nosūta to atpakaļ uz
pastiprinātājs.Tomēr, tā kā šo dekodētāju precizitāte ir ievērojami uzlabojusies, daži ražotāji ir sākuši izmantot sērijas
dekoderi ar lielākiem pārraides ātrumiem, nevis pulsa secības, lai piegādātu šos informācijas paketus. Šie seriālo portu dekodētāji nodrošina augstākas izšķirtspējas signālus, lai nodrošinātu lielāku trokšņu neaizskaramību un cita veida signālus. Šī papildinformācija ietver motora temperatūru un pat motora daļas numuru.
Servosistēmās, kad motors un pastiprinātājs tiek piegādāti no tā paša ražotāja, atgriezeniskās saites ierīces spēja atpazīt un piegādāt motoru pastiprinātājam, kas automātiski ļauj iestatīt iekšējos parametrus, lai nodrošinātu optimālu darbību un motora aizsardzību.
7.Komunikācijas savienojuma veiktspēja
Kad motors un pastiprinātājs ar piedziņas un atgriezeniskās saites ierīcēm atbilst vienam otram un ir nepieciešama izšķirtspēja
pieteikumu, var sākt izskatīt komandu signālu starp pastiprinātāju un kustības kontrolieri. Attiecībā uz vienas ass programmas lietošanu parasti ir jāievieto vai jāpievieno vadības ierīce vienā pastiprinātāja pusē. Dažas lietojumprogrammas integrē to augstākās pakāpes vadības sistēmā Programmējamais loģiskais kontrolleris (PLC) vai programmējams automatizācijas kontrolieris (PAC) var kontrolēt visu vienību vai līniju un pārsūtīt šo informāciju uz viena ass kustības kontrolieri, izmantojot digitālo ievades / izvades (I / O) vai sakaru protokolus, piemēram, EtherNet / IP vai Modbus TCP / IP.
8. Kontroles interfeisa izvēle
Vairāku asu programmās kontrolieri parasti ir neatkarīgi. Tradicionāli vadītājs, kas izsniedz komandu, parasti ir +10 V signāls, kas atspoguļo ātrumu vai griezes momentu. Lielākā daļa ražotāju tagad piedāvā tīmeklī balstītus risinājumus. Šiem tīkla risinājumiem nepieciešams mazāk elektroinstalācijas un var rīkojas ar augstākas izšķirtspējas atgriezenisko saiti un var iegūt no pastiprinātāja vairāk diagnostikas informācijas. Ir pieejami daudzi kustības tīkli, no kuriem katram ir savas priekšrocības un trūkumi.
9. Kustības kontroles tīkla izvēle
Daudzi no jaunākajiem kustības kontroles tīkliem balstās uz Ethernet aparatūru un pilnībā izmanto to arvien pieaugošās likmes un papildu izmaksas. Tomēr jūs nevarat pieņemt, ka tam jābūt saderīgam ar attiecīgo kontrolieri vai citu tīkla daļu, jo RJ-45 savienotājs uz pastiprinātāja.
Protokoli, kas darbojas šajos tīklos, noteiks sistēmas saderību. EtherCAT, Mechatrolink III un Powerlink ir vairāki ātrgaitas determinējošie tīkli, kas balstās uz Ethernet protokolu un ir piemēroti kustības kontrolei.
Tīklu balstītas servo sistēmas parasti tiek konfigurētas ar Ethernet portiem, kas var izmantot kopējus nozares protokolus, piemēram, Modbus TCP / IP un EtherNet / IP, lai ziņotu diagnostikas un produkta informāciju uzraudzības tīklam.