Serwo to urządzenie do przenoszenia mocy, które zapewnia kontrolę ruchu wymaganego przez sprzęt elektromechaniczny.Dlatego projektowanie i dobór układu serwo jest w rzeczywistości procesem doboru odpowiednich elementów zasilających i sterujących dla elektromechanicznego układu sterowania ruchem urządzenia.Obejmuje to Otrzymane produkty obejmują głównie:
Automatyczny kontroler służący do sterowania pozycją ruchu każdej osi w systemie;
Serwonapęd, który przetwarza prąd zmienny lub stały o stałym napięciu i częstotliwości na kontrolowane zasilanie wymagane przez serwomotor;
Serwosilnik, który przetwarza zmienną moc wyjściową ze sterownika na energię mechaniczną;
Mechaniczny mechanizm transmisyjny, który przenosi mechaniczną energię kinetyczną do końcowego obciążenia;
…
Biorąc pod uwagę, że na rynku istnieje wiele serii przemysłowych serwomechanizmów do sztuk walki, przed przystąpieniem do konkretnego wyboru produktu nadal musimy najpierw zapoznać się z podstawowymi potrzebami aplikacji do sterowania ruchem sprzętu, których się nauczyliśmy, w tym kontrolerów, napędów, silników Wstępne przesiewanie odbywa się za pomocą produktów serwo, takich jak reduktory… itp.
Z jednej strony ten przegląd opiera się na atrybutach branżowych, zwyczajach związanych z aplikacjami i cechach funkcjonalnych sprzętu, aby znaleźć potencjalnie dostępne serie produktów i kombinacje programów wielu marek.Na przykład serwomechanizm w zastosowaniu do energii wiatrowej o zmiennym skoku służy głównie do kontroli położenia kąta łopatek, ale stosowane produkty muszą być w stanie dostosować się do trudnych i trudnych warunków pracy;aplikacja serwonapędu w sprzęcie drukującym wykorzystuje kontrolę synchronizacji faz między wieloma osiami Jednocześnie bardziej skłania się do stosowania systemu sterowania ruchem z funkcją rejestracji o wysokiej precyzji;wyposażenie opon zwraca większą uwagę na kompleksowe zastosowanie różnych hybrydowych systemów sterowania ruchem i ogólnych systemów automatyki;wyposażenie maszyn do tworzyw sztucznych wymaga zastosowania systemu w procesie przetwarzania produktu.Sterowanie momentem i pozycją zapewnia specjalne opcje funkcji i algorytmy parametrów….
Z drugiej strony, z punktu widzenia pozycjonowania sprzętu, zgodnie z poziomem wydajności i wymaganiami ekonomicznymi sprzętu, wybierz serię produktów odpowiedniego sprzętu każdej marki.Przykładowo: jeśli nie masz zbyt dużych wymagań co do wydajności sprzętu, a chcesz oszczędzić swój budżet, możesz wybrać produkty ekonomiczne;i odwrotnie, jeśli masz wysokie wymagania dotyczące wydajności działania sprzętu pod względem dokładności, szybkości, odpowiedzi dynamicznej itp., to naturalnie Konieczne jest zwiększenie nakładów budżetowych na to.
Ponadto konieczne jest również uwzględnienie czynników środowiskowych aplikacji, w tym temperatury i wilgotności, zapylenia, poziomu ochrony, warunków rozpraszania ciepła, standardów energii elektrycznej, poziomów bezpieczeństwa oraz kompatybilności z istniejącymi liniami / systemami produkcyjnymi… itd.
Można zauważyć, że podstawowy wybór produktów do sterowania ruchem jest w dużej mierze oparty na wydajności każdej serii marek w branży.Jednocześnie pewien wpływ będzie miała na to iteracyjna aktualizacja wymagań aplikacji, wejście nowych marek i nowych produktów..Dlatego, aby dobrze wykonywać swoją pracę przy projektowaniu i doborze systemów sterowania ruchem, nadal bardzo potrzebne są codzienne rezerwy branżowych informacji technicznych.
Po wstępnym skriningu dostępnych serii marki możemy dalej przeprowadzić projekt i dobór do nich systemu sterowania ruchem.
W tym momencie konieczne jest określenie platformy sterowania i ogólnej architektury systemu w zależności od liczby osi ruchu w sprzęcie i złożoności działań funkcjonalnych.Ogólnie rzecz biorąc, liczba osi określa wielkość systemu.Im większa liczba osi, tym większe wymagania dotyczące wydajności kontrolera.Jednocześnie konieczne jest również zastosowanie w systemie technologii magistrali, aby uprościć i zredukować sterownik oraz napędy.Liczba połączeń między liniami.Złożoność funkcji ruchu wpłynie na wybór poziomu wydajności sterownika i typu magistrali.Proste sterowanie prędkością i pozycją w czasie rzeczywistym wymaga jedynie użycia zwykłego sterownika automatyki i magistrali polowej;wysokowydajna synchronizacja w czasie rzeczywistym między wieloma osiami (takimi jak elektroniczne koła zębate i elektroniczne krzywki) wymaga zarówno kontrolera, jak i magistrali polowej Posiada funkcję precyzyjnej synchronizacji zegara, to znaczy musi korzystać ze sterownika i magistrali przemysłowej, które mogą wykonywać rzeczywiste -czasowa kontrola ruchu;a jeśli urządzenie musi wykonać interpolację płaszczyzny lub przestrzeni między wieloma osiami lub nawet zintegrować sterowanie robotem, to poziom wydajności kontrolera Wymagania są jeszcze wyższe.
W oparciu o powyższe zasady udało nam się w zasadzie wybrać dostępne kontrolery spośród wcześniej wybranych produktów i zaimplementować je do bardziej konkretnych modeli;następnie w oparciu o kompatybilność magistrali polowej możemy wybrać sterowniki, które mogą z nimi współpracować.Dopasowany sterownik i odpowiednie opcje serwomotoru, ale to tylko na etapie serii produktów.Następnie musimy dalej określić konkretny model napędu i silnika zgodnie z zapotrzebowaniem systemu na moc.
Zgodnie z bezwładnością obciążenia i krzywą ruchu każdej osi w wymaganiach aplikacji, poprzez prosty wzór fizyczny F = m · a lub T = J · α, nie jest trudno obliczyć ich wymagany moment obrotowy w każdym punkcie czasowym cyklu ruchu.Możemy przeliczyć wymagania momentu obrotowego i prędkości każdej osi ruchu po stronie obciążenia na stronę silnika zgodnie z zadanym przełożeniem i na tej podstawie dodać odpowiednie marginesy, obliczyć modele napędu i silnika jeden po drugim i szybko sporządzić projekt systemu dla Przed przystąpieniem do dużej liczby skrupulatnych i żmudnych prac selekcyjnych należy z wyprzedzeniem przeprowadzić opłacalną ocenę alternatywnej serii produktów, zmniejszając w ten sposób liczbę alternatyw.
Nie możemy jednak przyjąć tej konfiguracji oszacowanej na podstawie momentu obciążenia, zapotrzebowania na prędkość i zadanego przełożenia jako ostatecznego rozwiązania dla systemu elektroenergetycznego.Ponieważ na wymagania dotyczące momentu obrotowego i prędkości silnika będzie miał wpływ tryb przekładni mechanicznej systemu elektroenergetycznego i jego stosunek prędkości;jednocześnie bezwładność samego silnika jest również częścią obciążenia układu przesyłowego, a silnik jest napędzany podczas pracy urządzenia.Jest to cały system transmisyjny, w tym obciążenie, mechanizm transmisyjny i jego własna bezwładność.
W tym sensie wybór układu serwonapędu nie opiera się tylko na obliczeniu momentu obrotowego i prędkości każdej osi ruchu… itd.Każdej osi ruchu odpowiada odpowiednia jednostka napędowa.W zasadzie opiera się na masie/bezwładności obciążenia, krzywej działania i możliwych modelach przekładni mechanicznej, podstawiając do niej wartości bezwładności i parametry jazdy (charakterystykę moment-częstotliwość) różnych alternatywnych silników i porównując jego moment obrotowy (lub siła) z Zajęciem prędkości na krzywej charakterystycznej, procesem znajdowania optymalnej kombinacji.Ogólnie rzecz biorąc, musisz przejść przez następujące kroki:
W oparciu o różne opcje przekładni, zmapuj krzywą prędkości i bezwładności obciążenia oraz każdego mechanicznego elementu przekładni po stronie silnika;
Bezwładność każdego kandydującego silnika jest nakładana na bezwładność obciążenia i mechanizmu przekładni odwzorowanego na stronę silnika, a krzywa zapotrzebowania na moment obrotowy jest uzyskiwana przez połączenie krzywej prędkości po stronie silnika;
Porównaj proporcję i dopasowanie bezwładności krzywej prędkości silnika i momentu obrotowego w różnych warunkach i znajdź optymalną kombinację napędu, silnika, trybu przekładni i przełożenia prędkości.
Ponieważ prace w powyższych etapach muszą być wykonywane dla każdej osi w systemie, nakład pracy związanej z doborem mocy produktów serwo jest w rzeczywistości bardzo duży i większość czasu w projektowaniu systemu sterowania ruchem jest zwykle zużywana tutaj.Miejsce.Jak wspomniano wcześniej, konieczne jest oszacowanie modelu poprzez zapotrzebowanie na moment obrotowy, aby zmniejszyć liczbę alternatyw, i to jest znaczenie.
Po zakończeniu tej części pracy powinniśmy również określić kilka ważnych opcji pomocniczych napędu i silnika potrzebnych do sfinalizowania ich modeli.Te opcje pomocnicze obejmują:
Jeśli wybrano przemiennik ze wspólną szyną DC, typy prostowników, filtrów, dławików i elementów przyłączeniowych szyny DC (takich jak płyta montażowa magistrali) należy określić zgodnie z rozmieszczeniem szafy;
W razie potrzeby wyposażyć określoną oś lub cały układ napędowy w rezystory hamujące lub rekuperacyjne jednostki hamujące;
Czy wał wyjściowy obracającego się silnika jest wpustem, czy wałem optycznym i czy ma hamulec;
Silnik liniowy musi określić liczbę modułów stojana zgodnie z długością skoku;
Protokół i rozdzielczość sprzężenia zwrotnego serwomechanizmu, przyrostowe lub bezwzględne, jednoobrotowe lub wieloobrotowe;
…
W tym momencie określiliśmy kluczowe parametry różnych serii alternatywnych marek w systemie sterowania ruchem od sterownika po serwonapędy każdej osi ruchu, model silnika i związany z nim mechanizm przekładni mechanicznej.
Na koniec musimy jeszcze wybrać kilka niezbędnych komponentów funkcjonalnych dla systemu sterowania ruchem, takich jak:
Pomocnicze enkodery (wrzecionowe), które pomagają niektórym osiom lub całemu systemowi synchronizować się z innymi komponentami ruchu niebędącymi serwomechanizmami;
Szybki moduł we/wy do realizacji szybkiego wejścia lub wyjścia krzywki;
Różne kable połączeniowe elektryczne, w tym: kable zasilające serwomotory, kable sprzężenia zwrotnego i hamulcowego, kable komunikacyjne magistrali między sterownikiem a sterownikiem…;
…
W ten sposób dobór całego systemu sterowania ruchem serwomechanizmu jest w zasadzie zakończony.
Czas postu: 28 września 2021 r