הלקוחות דורשים גודל תחזוקה וציוד מופחתים, והגדרת תפוקה והגדרת מכונות מהירה יותר. כדי לעמוד בדרישות אלה, יצרני ציוד בוחרים תנועה מבוקרת סרוו על פני רכיבים מכניים.

בקרת תנועה מגדירה את היכולות והמגבלות של מכונה. לכן, כדי למקסם את התפוקה והגמישות שלה, וכדי להפחית את התחזוקה, לעיתים קרובות עליכם לשדרג כיצד נשלטת התנועה בתוך אותה מכונה. רוב הסיבות להמרת עיצובים ומכשירים מסורתיים לבקרת סרוו הן להשיג אחד או יותר מהיתרונות הללו:

• הגדל את התפוקה. Servomotors מייצרים שיעורי תאוצה ומהירויות גבוהות.
• הגדל את הדיוק. Servos יכול להציע את הדיוק הגבוה הדרוש לעיבוד יצירה מהירה.
• הגדל את הגמישות. Servos מציעים גרסאות אלקטרוניות של רכיבים מכניים באופן מסורתי. לדוגמה, ניתן לשנות את פרופילי המצלמות האלקטרוניות כמעט באופן מיידי. פרופילי תנועה הניתנים לתכנות יכולים להתאים את גודל המוצר והתצורה המשתנים. יחסי "הילוכים" אלקטרוניים יכולים להשתנות כדי להתאים למהירויות מכונות שונות. כמו כן עם הילוכים אלקטרוניים, ניתן למקם את המנועים בכל מקום שנוח ליישום, מכיוון שהם מבטלים את הצורך בפירים, הילוכים וחגורות ארוכות.

בנוסף, "פיר קו" חשמלי אחד יכול לקשר למספר צירים כמעט בלתי מוגבל. עבור מכונות עם תצורות מרובות, פירוש הדבר שצירי תנועה נוספים אינם דורשים קישורים מכניים נוספים.

Servos מוסיף גם גמישות בגלל המידע המוגבר הקיים. לדוגמה, בקרי סרוו רבים מאחסנים היסטוריה של תקלות ותנאי שגיאה המסייעים לפתרון בעיות. מרבית מערכות הסרוו יכולות גם להציג דיאגרמות בסגנון אוסצילוסקופ לניתוח ביצועים. • צמצם את התחזוקה. Servos עוזר להפחית את מספר החלקים המכניים במכונה. הילוכים אלקטרוניים מחליפים חגורות. מצלמות אלקטרוניות אינן מושפעות מלבוש. מתגי הגבלה אלקטרוניים אינם זקוקים להתאמה או החלפה מחדש מדי פעם.

Servos אכן דורש כמות מסוימת של לימוד וניסיון. אם אתה חדש בבקרת סרוו, צפה להקדיש זמן לבחירה וביישום המערכת הראשונה שלך. (הערה על טרמינולוגיה של סרוו: בקר המילה מוצא מספר שימושים. המערכת אותְנוּעָהבקר בדרך כלל מפעיל את התוכנית השולטת בתנועה; THEמָנוֹעַבקר שולט באחדמָנוֹעַו כדי להפחית את הבלבול, נתייחס לבקרי המנוע כאל כוננים).

גודל יישומים ובחירה

בחירת רכיבי סרוו וגודל של גודל עשויה להיראות מורכבת בגלל מספר הרכיבים: מנועים, כוננים, בקר ואפשרות של מחשב תעשייתי או PLC. אם הרקע שלך מכני, זה יכול להיות מאיים. למרבה המזל, חברות - ספקי רכיבים ואינטגרטורי מערכות בקרה - אורזות רכיבים אלה יחד, וכן מציעות סיוע ליישום. בין אם עושה זאת בעצמך או קניית חבילה, התהליך הבסיסי הוא:

ראשית, בחר במנועו התחל את בחירת המנוע על ידי בחירת צורת המנוע. מנועים עם יחסי גובה גדולים (ארוכים בקוטר קטן) הם הנפוצים ביותר. הם יכולים להיות מרובעים או עגולים, והם מספקים ערך וביצועים מצוינים. מנועי דיסק (קצרים בקוטר גדול) משתלבים במקומות צמודים ומספקים תאוצה גבוהה בגלל הרוטורים הנמוכים שלהם. שני המנועים הללו זמינים בגרסאות אטומות ולא אטומות.

מנועים חסרי מסגרת או אינטגרל, הפרדו את הרוטור והסטטור לשילוב במכונה. מנועים אלה מאפשרים תכנון קומפקטי, ומשפרים את פעולת ההנעה הישירה על ידי הגברת הדיוק והפחתת הרטט.

מנועים לינאריים, המחליפים מנוע סיבוב רגיל ומנגנוני הכונן הנלווים, יוצרים תנועה לינארית ישירות. הם יכולים להגדיל בו זמנית את התפוקה והדיוק בכמה פעמים.

גודל המנועו גודל המנוע מבוסס בעיקר על מומנט: שיא ורציף. גודל מנועי גודל יכולים להיות מאתגרים וייתכן שלא יימצאו טעויות עד מאוחר במחזור הפיתוח. מכיוון שגודל המנוע יכול להיות קשה לעלות בשלב זה, חכם לכלול מרווח בחישובים שלך. אם אתה חדש בתהליך, סביר להניח שאתה צריך לסמוך על מהנדסי האפליקציות בחברות המנוע.

בחר את המשובו מכשירי המשוב הנפוצים ביותר הם מקודדים ופתרונות. מקודדים הם מכשירים אופטיים המייצרים רכבת דופק. ספירת הדופק פרופורציונלית לנסיעות הזוויתיות. הם מציעים דיוק גבוה, במיוחד בהחלטות גבוהות. פתרונות הם מכשירים אלקטרו-מכניים שחשים מיקום מוחלט במהפכה אחת של המנוע וידועים בזכות המחוספסות שלהם. בחר את זה המתאים ביותר ליישום שלך.

לאחר שתבחר בסוגי חיישן המשוב, עליך לבחור את הרזולוציה שלו. בדרך כלל מקודד 1,000 קו או, באופן שווה, פותר של 12 סיביות, יספק מספיק רזולוציה. שניהם מייצרים כ -4,000 עמדות שונות במהפכה, השווה לרזולוציה של כ- 0.1 מעלות. עם זאת, אם היישום שלך זקוק לרזולוציה גבוהה יותר, עליך לבחור את החיישן באופן מתאים. מילת זהירות אחת: הבחנה בין רזולוציה לדיוק. Servos רבים מציעים רזולוציה ניתנת לבחירה עבור משוב רזולוצי; עם זאת, הדיוק (בדרך כלל בין 10 ל- 40 קשת) עשוי שלא להיפגע.

בחר את הכונןו שקול אם אתה רוצה את אספקת החשמל מודולרית (נפרדת) או ישולבו בכונן. עם שלושה כוננים או יותר של אותה משפחה בסמיכות, ספקי כוח מודולריים עובדים היטב. עם ציר אחד, ספקי כוח משולבים בדרך כלל מתאימים טוב יותר. עם שני צירים, שני הפתרונות זהים בערך.

אם אתה מתכנן לסגור את הכונן, זכור כי גדלי ההנעה משתנים במידה ניכרת ועשויים להשפיע על הגודל הכללי של הציוד. תלוי בגודל המתחם, ייתכן שתצטרך לחקור אפשרויות קירור שונות.

סינוס קומוטציה לעומת שישה שלבים

צורת גל הכוח מהכונן למנוע נוטה להגיע בשתי דרכים למנועי סרוו ללא מברשות: שישה שלבים וגל סינוס. בגל סינוס, צורת הגל הנוכחית המיוצרת על ידי הכונן מייצרת זרם שמתקרב לגל סינוס. זה מייצר מומנט חלק יותר ופחות חימום. שיטת שישה שלבים מייצרת גל מרובע בן שישה קטעים באמצעות אלקטרוניקה פשוטה. למרות שנמוך יותר בעלות, שישה שלבים יש פעולה גסה במהירויות נמוכות.

גמישות כוונוןו כוונון, תהליך בחירת הרווחים בלולאות משוב, נחוץ לביצועים גבוהים ולשמירה על פעולה יציבה. בעבר, כוונון היה יותר אמנות מאשר מדע. כעת, כונני סרוו מודרניים מספקים שורה של כלים לסיוע למעצבי מכונות. כוונון אוטומטי (או כוונון עצמי), התהליך בו הכונן מרגש את המערכת המכנית ומייצר קבוצה של רווחי לולאה, הוא כמעט סטנדרט. רוב הכוננים מוגדרים עם רווחים דיגיטליים כך שלא תזדקק לברזל הלחמה או גוזם סיר (מברג קטן). יתכן שתזדקק לשיטות המורכבות יותר מדי פעם, אך יש להן זמינות מספק אפשרויות נוספות.

כוננים אנלוגיים יכולים להיות פחות יקרים, אך יתכן שתצטרך להתאים לולאות על ידי התאמת פוטנציומטרים או שינוי רכיבים פסיביים. לא משנה מה הבחירה שלך, כוונון הוא חלק מעקומת הלמידה ודורש קצת מחקר וניסויים.

כונן תקשורתו כוננים רבים משתמשים באות אנלוגי כדי לספק את פקודות המהירות והמומנט. עם זאת, תקשורת דיגיטלית צוברת פופולריות, מכיוון שהיא מפחיתה את חיווט התקשורת ומגדילה את הגמישות של המערכת. כוננים רבים תואמים לרשתות כמו Devicenet, Profibus ורשת חדשה במיוחד לבקרת תנועה הנקראת Sercos.

מֶתַחו שימו לב ש -110 כוח VAC יתכן שקשה להגיע אל תוך רצפת המפעל. באירופה 460 VAC פופולרי; שימוש ב -230 כונני VAC עשוי לדרוש שנאי במכונות לשימוש מעבר לים. לרוע המזל, 460 כונני VAC יכולים להיות יקרים. פשרה היא אספקת החשמל האוניברסלית המשתמשת במוליכים למחצה כוח כדי להמיר רמות מתח. עבור מערכות עם ספקי חשמל מודולריים, ספק כוח אוניברסלי אחד יכול להשתמש בכל מתח בין 230 ל- 480 VAC להעצמת מספר 230 צירי VAC.

נקודה אחרונה שיש לקחת בחשבון, על ידי שימוש רק במספר קטן של משפחות כונן במכונה, אתה מפשט את רשימת חלקי החילוף.

בחר את הבקר

בבחירת הבקר, בחר ציר יחיד או ציר מרובה. בקרי ציר יחיד משלבים בקר תנועה, כונן, ולעתים קרובות אספקת חשמל משולבת בחבילה אחת. במערכות אחת או בשני ציר, בקרים אלה יכולים להפחית עלות, גודל, חיווט ומורכבות המערכת.

בקרי ריבוי ציר הם בדרך כלל מתאימים יותר במערכות מורכבות יותר. ראשית, הם בדרך כלל מפחיתים את העלות, במיוחד ככל שספירת הציר גדלה. שנית, הם מצמצמים את מורכבות המערכת מכיוון שתוכנית אחת יכולה לשלוט על כל התנועה. בקרי תנועה אלה מספקים גם גמישות רבה יותר בסנכרון מכיוון שהם בדרך כלל מאפשרים לכל ציר לקשר לכל ציר אחר, והם מאפשרים לך לשנות את הקישור הזה במהלך ביצוע התוכנית.

לאחר בחירת הבקר שלך, תצטרך לבחור תצורת "תיבה" או "לוח". תצורת תיבה היא בקר סגור המסוגל לפעול עצמאי. בקרי לוח מתחברים למחשבים תעשייתיים. אם יש לך כבר מחשב תעשייתי במכונה, לוח תואם יכול להפחית את העלות ולשפר את שילוב הבקרה והמכונה. אם אינך מתכנן להשתמש במחשב תעשייתי, בדרך כלל קל יותר להוסיף את הבקר מבוסס התיבות.

הערך את מערך התכונות

לבסוף, הערך את תכונות הבקר. קחו בחשבון את הפונקציות שנדונו עד כה: הילוכים, CAMMING, רישום במהירות גבוהה ומתגי גבול הניתנים לתכנות. מרבית הבקרים מציעים תכונות אלה בצורה כלשהי, אך יש להשוות בין הפרטים עם צרכי היישום שלך. האם אתה צריך להחליף יחסי הילוכים במהלך הפעולה? האם אתה צריך לשנות פרופילי מצלמות תוך כדי תנועה? איזה דיוק רישום אתה זקוק? האם אתה זקוק לשינוי מהירות או מיקום היעד במהלך הפעולה? האם הבקר תומך מספיק בצירים ליישום זה? האם זה יתאים לגרסאות עתידיות של המכונה שלך?

התמודדות עם עלות

עלות רכיבי סרוו גבוהה לעתים קרובות יותר מזו של המרכיבים המכניים שהם מחליפים. עם זאת, כמה גורמים חשובים מקטין עלות גבוהה יותר זו. לדוגמה, ביטול מכשירים מכניים מורכבים יכול להפחית את העלות הכוללת ואת גודל המכונה, שיכולים להגדיל את ערך המערכת. בקר הסרוו מחליף לעתים קרובות PLC; במקרה זה, ניתן לקזז את כל עלות ההמרה לסרוו. הגמישות הנוספת עשויה להפחית את מספר דגמי המכונה, או את התהליכים הנדרשים לייצור קו מכונות, ובכך להפחית את עלויות הייצור.

שיקולים כלליים

מעבר לפונקציות תנועה, ישנן שאלות נוספות לשאול. האם השפה מסוגלת לתמוך בתהליכים שלך? האם זה כל כך מורכב שתצטרך להקדיש זמן מוגזם ללמוד אותו? האם המוצר תומך מרובי משימות? טכניקה המאפשרת לך לכתוב תוכניות שונות לתהליכים שונים, ריבוי משימות מפשטת את התכנות של מכונות מורכבות.

כל השאלות הללו יכולות להיות קשה לענות עליהן, במיוחד אם אתה חדש בבקרת תנועה אלקטרונית. רוב החברות המציעות בקרים תומכות בהן היטב. במהלך תהליך הבחירה שלך, שאל שאלות רבות. לא רק שעוזר לך להעריך את המוצר, זה עוזר לך להעריך את התמיכה. לבסוף, שקול את עתיד פעילות הפיתוח בחברה שלך. בחר ספקים שיכולים לספק מוצרים ותמיכה כעת ובשנים הקרובות.