Servo sistemos pasirinkimas atsižvelgiant į veiksnius
Yra daugybė veiksnių, kuriuos turime apsvarstyti, kai pasirenkate reikiamus servoproduktus konkrečiai programai. Norint pasiekti geriausią visos servopavaros sistemos veikimą, reikia atsižvelgti į 9 aspektus.
1. Variklio specifikacijų pasirinkimas
Pradėjus variklį, yra 3 svarbiausi standartai: greitis, sukimo momentas ir sukimosi inercija.
Pirmieji du kriterijai yra akivaizdūs ir apskritai gali būti apskaičiuojami naudojant "dydžio" programinę įrangą, kurią pateikė gamintojas.
Kai naudojate šias programas, įveskite programoje reikalingą judesio tipą ir programinė įranga automatiškai apskaičiuoja reikiamą sukimo momentą ir greitį pagal apkrovos ir pavaros tipą (pavarų dėžė, diržas, stovas ir krumpliaratis, rutulinis sraigtas ir kt.). Nors rotorinė inercija yra mažiau intuityvi, tai taip pat svarbu. Kadangi dauguma sukabinimo įtaisų yra sujungtos su mechanine pavarų dėže, labai svarbu, kad variklio sukimosi inercija būtų lyginama su inercine apkrovos reflekso, kuri nėra per didelė.
Kadangi abu padidėja, tai žymiai padidins reguliavimo sunkumus. Kadangi reguliavimo algoritmai vystosi, mikroprocesoriaus greitis padidėja ir leistinas santykis didėja, tačiau tradicinis 10: 1 apkrovos ir variklio inercijos santykis yra saugus pasirinkimas.
2.Load connection
Ar variklis turi būti tiesiogiai prijungtas? Kai kurie servopavaros prietaisai leidžia tiesiogiai prijungti krovinį prie variklio rotoriaus. Esant minimaliai atitikčiai ir nedideliam pagreičio / lėtėjimo greičiui, inercijos koeficientas gali būti didesnis nei 100: 1. Atsižvelgiant į gamintojo pateiktą atrankos programinę įrangą, geriausia priemonė pritaikyti šias projektavimo gaires, kad būtų apribotas sistemos inercijos santykis.
3.Energija atsinaujinančių energijos šaltinių
Kitas veiksnys, dėl kurio servopavaros sistemos turi apsvarstyti daugelyje programų, yra sugebėjimas valdyti variklių ir apkrovų naudojamas pakartotinai naudojamas energijas. Čia naudojama servo sistema yra stiprintuvas. Kai variklio sukimo momentas yra vienoje kryptyje ir variklis juda priešinga kryptimi , variklis atsiųs regeneracinę energiją atgal į stiprintuvą. Tai yra todėl, kad pagrindinis variklio dizainas yra tas pats, kas generatorius.
Energetika, perduodama variklio apvijoms, generuoja elektromagnetinius laukus, kad variklio rotorius ir nuolatinis magnetas pasisuks pasukamai. Panašiai, kai sukasi variklio rotorius, nuolatiniai magnetai įjungia apvijas. Yra daug įvairių būdų, kaip važiuoti naudoti atsinaujinanti energija. Kai kurie mažieji vairuotojai naudoja magistralinius kondensatorius, norint įsisavinti šias energijas, o didesnis vairuotojas šį šilumą naudoja vidinio atsparumo kaitinimui. Gamintojo pasirinkta programinė įranga paprastai suteikia energijos atkūrimo procesą.
4.Efektyvus grandinės regeneravimas
Kai kuriose didelėse sistemose dažniausiai įrengiami keitikliai, todėl energija gali būti perduodama atgal į sistemos maitinimo šaltinį. Kitas veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti projektuojant servovarą, yra tokios regeneracinės energijos kiekis , kurį pavara gali valdyti, jei dizainas leidžia inertišką neatitikimą tarp variklio ir apkrovos.
Išoriniai maitinimo rezistoriai paprastai yra prijungti prie stiprintuvo, kai rankena naudojama daugiau atsinaujinančių energijos šaltinių. Kaip gravitacija
tampa susirūpinimo veiksniu ir reikia greitai sumažinti dideles inercijos apkrovas, šios programos paprastai yra vertikalios.
Akivaizdu, kad be regeneracinių funkcijų, stiprintuvas taip pat turi suteikti varikliui tinkamą įtampą ir srovę, kad pasiektų pageidaujamą greitį ir sukimo momentą. Tinkamas variklių ir stiprintuvų galios nustatymas yra tik pradžia.
5.Valdymo sistemos reikalavimai
Tada mes turime elgtis su kontrolės poreikiais. Grįžkime pirmyn į variklį. Pagal apibrėžimą, servo sistemai visada reikalingas grįžtamojo ryšio įrenginys. Šiuo metu grįžtamojo ryšio įrenginys paprastai yra didelės skiriamosios gebos dekoderis arba pertvarkiklis. Siekiant užtikrinti, kad reikiamas pozicionavimo tikslumas yra įvykdytas, grįžtamojo ryšio įrenginys turi turėti tinkamą atkuriamumo ir tikslumo skiriamąją gebą . Pagreičio stiprintuvas taip pat turi būti suderinamas su signalo tipu, gautu iš variklio montuojamo grįžtamojo ryšio prietaiso.
6.Posinavimo tikslumas
Tradiciškai dekoderis perduoda informaciją apie padėtį ir greitį abiejuose kanaluose per impulsų traukinį ir siunčia jį atgal į
Kadangi šių dekoderių tikslumas buvo gerokai patobulintas, kai kurie gamintojai pradėjo naudoti serijinį
Tokiu nuosekliojo prievado dekoderiais aukštesnės skiriamosios gebos signalai pateikiami didesniam perdavimo spartojimui, o ne impulsų sekoms. Šie papildomi duomenys apima variklio temperatūrą ir net variklio dalies numerį.
Servo sistemose, kai variklį ir stiprintuvą tiekia tas pats gamintojas, grįžtamojo ryšio prietaisas sugeba atpažinti ir tiekti variklį į stiprintuvą, kuris automatiškai leidžia nustatyti vidaus parametrus optimaliam veikimui ir variklio apsaugai.
7. Ryšio ryšys
Kai variklis ir stiprintuvas su vairuotojo ir grįžtamojo ryšio prietaisais suderina vienas kitą ir turi tokią rezoliuciją, kokia reikalinga
programa gali pradėti vertinti komandinį signalą tarp stiprintuvo ir judesio reguliatoriaus. Vienos ašies programose paprastai įterpiama arba prijungiama valdiklio į vieną stiprintuvo pusę. Kai kurios programos integruojamos į aukštesnio lygio valdymo sistemą Programuojamas loginis valdiklis (PLC) arba programuojamas automatikos valdiklis (PAC) gali kontroliuoti visą įrenginį ar liniją ir perkelti šią informaciją į vieno ašies judesio valdiklį per skaitmeninį įėjimą / išėjimą (I / O) arba ryšio protokolus, tokius kaip EtherNet / IP arba Modbus TCP / IP.
8. Kontrolės sąsajos parinkimas
Daugelio ašių programose valdikliai paprastai yra nepriklausomi. Tradiciškai valdiklis, išduodamas komandą, paprastai yra + 10 V signalas, reprezentuojantis greitį arba sukimo momentą. Dauguma gamintojų dabar siūlo internetinius sprendimus. Šie tinklo sprendimai reikalauja mažiau laidų ir gali apdoroti didesnės raiškos grįžtamąjį ryšį ir gali surinkti daugiau stiprintuvo diagnostinės informacijos. Yra daug judesio tinklų, kurių kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų.
9. Judėjimo kontrolės tinklo pasirinkimas
Daugelis naujesnių judesio reguliavimo tinklų yra pagrįsti Ethernet aparatine įranga ir visapusiškai išnaudoja jų vis didėjančius tarifus ir papildomas išlaidas. Tačiau negalima daryti prielaidos, kad jis turi būti suderinamas su atitinkamu valdikliu ar kita tinklo dalimi dėl RJ-45 jungtis prie stiprintuvo.
Protokolai, kurie veikia šiuose tinkluose, lems sistemos suderinamumą. "EtherCAT", "Mechatrolink III" ir " Powerlink" yra keletas greitųjų deterministinių tinklų, kurie yra pagrįsti Ethernet protokolu ir tinkami judesio kontrolei.
Tinklo pagrindu veikiančios servopavaros sistemos paprastai yra sukonfigūruotos su Ethernet prievadais, kurie gali naudoti bendrus pramonės protokolus, tokius kaip Modbus TCP / IP ir EtherNet / IP, kad stebėjimo tinklui pateiktų diagnostikos ir produktų informaciją.