Servo è un dispositivo di trasmissione di potenza che fornisce il controllo per l'operazione di movimento richiesta dalle apparecchiature elettromeccaniche.Pertanto, la progettazione e la selezione del servosistema è in realtà il processo di selezione dei componenti di alimentazione e controllo appropriati per il sistema di controllo del movimento elettromeccanico dell'apparecchiatura.Coinvolge I prodotti ricevuti includono principalmente:
Il controller automatico utilizzato per controllare la posizione di movimento di ciascun asse nel sistema;
Servoazionamento che converte l'alimentazione CA o CC con tensione e frequenza fisse nell'alimentazione controllata richiesta dal servomotore;
Servomotore che converte la potenza alternata erogata dal driver in energia meccanica;
Il meccanismo di trasmissione meccanica che trasmette l'energia cinetica meccanica al carico finale;
…
Considerando che ci sono molte serie di arti marziali di prodotti servo industriali sul mercato, prima di entrare nella selezione specifica del prodotto, dobbiamo ancora prima soddisfare le esigenze di base dell'applicazione di controllo del movimento dell'apparecchiatura che abbiamo appreso, inclusi controller, azionamenti, motori Preliminare la vagliatura viene effettuata con servoprodotti come riduttori…ecc.
Da un lato, questo screening si basa sugli attributi del settore, sulle abitudini applicative e sulle caratteristiche funzionali dell'apparecchiatura per trovare alcune serie di prodotti potenzialmente disponibili e combinazioni di programmi di molte marche.Ad esempio, il servo nell'applicazione a passo variabile dell'energia eolica è principalmente il controllo della posizione dell'angolo della pala, ma i prodotti utilizzati devono essere in grado di adattarsi all'ambiente di lavoro duro e duro;l'applicazione servo nell'apparecchiatura di stampa utilizza il controllo della sincronizzazione di fase tra più assi Allo stesso tempo, è più propenso a utilizzare un sistema di controllo del movimento con funzione di registrazione ad alta precisione;le attrezzature per pneumatici prestano maggiore attenzione all'applicazione completa di una varietà di sistemi ibridi di controllo del movimento e di automazione generale;l'attrezzatura per macchine in plastica richiede che il sistema venga utilizzato nel processo di lavorazione del prodotto.Il controllo della coppia e della posizione fornisce opzioni di funzioni speciali e algoritmi dei parametri….
D'altra parte, dal punto di vista del posizionamento dell'attrezzatura, in base al livello di prestazioni e ai requisiti economici dell'attrezzatura, selezionare la serie di prodotti dell'attrezzatura corrispondente di ciascun marchio.Ad esempio: se non hai requisiti troppo elevati per le prestazioni delle apparecchiature e desideri risparmiare sul budget, puoi scegliere prodotti economici;al contrario, se si hanno requisiti di prestazioni elevate per il funzionamento delle apparecchiature in termini di precisione, velocità, risposta dinamica, ecc., allora naturalmente è necessario aumentare l'input di budget per questo.
Inoltre, è anche necessario tenere conto dei fattori dell'ambiente di applicazione, tra cui temperatura e umidità, polvere, livello di protezione, condizioni di dissipazione del calore, standard elettrici, livelli di sicurezza e compatibilità con linee/sistemi di produzione esistenti... ecc.
Si può vedere che la selezione principale dei prodotti per il controllo del movimento si basa in gran parte sulle prestazioni di ciascuna serie di marchi del settore.Allo stesso tempo, anche l'aggiornamento iterativo dei requisiti applicativi, l'ingresso di nuovi marchi e nuovi prodotti avranno un certo impatto su di esso..Pertanto, per fare un buon lavoro nella progettazione e nella selezione dei sistemi di controllo del movimento, le riserve di informazioni tecniche quotidiane del settore sono ancora molto necessarie.
Dopo lo screening preliminare delle serie di marchi disponibili, possiamo ulteriormente eseguire la progettazione e la selezione del sistema di controllo del movimento per loro.
A questo punto, è necessario determinare la piattaforma di controllo e l'architettura complessiva del sistema in base al numero di assi di movimento nell'apparecchiatura e alla complessità delle azioni funzionali.In generale, il numero di assi determina la dimensione del sistema.Maggiore è il numero di assi, maggiore è il requisito per la capacità del controller.Allo stesso tempo, è anche necessario utilizzare la tecnologia bus nel sistema per semplificare e ridurre il controller e gli azionamenti.Il numero di connessioni tra le linee.La complessità della funzione di movimento influenzerà la scelta del livello di prestazioni del controller e del tipo di bus.Il semplice controllo della velocità e della posizione in tempo reale richiede solo l'uso di un normale controller di automazione e bus di campo;la sincronizzazione in tempo reale ad alte prestazioni tra più assi (come ingranaggi elettronici e camme elettroniche) richiede sia il controller che il bus di campo Ha una funzione di sincronizzazione dell'orologio ad alta precisione, ovvero deve utilizzare il controller e il bus industriale in grado di eseguire reali -tempo di controllo del movimento;e se il dispositivo deve completare l'interpolazione del piano o dello spazio tra più assi o anche integrare il controllo del robot, allora il livello di prestazioni del controller I requisiti sono ancora più elevati.
Sulla base dei principi di cui sopra, siamo stati sostanzialmente in grado di selezionare i controller disponibili tra i prodotti precedentemente selezionati e implementarli su modelli più specifici;quindi in base alla compatibilità dei bus di campo, possiamo selezionare i controllori che possono essere utilizzati con essi.Il driver corrispondente e le corrispondenti opzioni del servomotore, ma questo è solo nella fase della serie di prodotti.Successivamente, dobbiamo determinare ulteriormente il modello specifico dell'azionamento e del motore in base alla richiesta di potenza del sistema.
In base all'inerzia del carico e alla curva di movimento di ciascun asse nei requisiti dell'applicazione, mediante la semplice formula fisica F = m · a o T = J · α, non è difficile calcolare la loro richiesta di coppia in ogni momento del ciclo di movimento.Possiamo convertire i requisiti di coppia e velocità di ciascun asse di movimento dal lato carico al lato motore in base al rapporto di trasmissione preimpostato e, su questa base, aggiungere margini appropriati, calcolare i modelli di azionamento e motore uno per uno e redigere rapidamente il progetto di sistema per Prima di iniziare un gran numero di lavori di selezione meticolosi e noiosi, eseguire in anticipo una valutazione economica delle serie di prodotti alternativi, riducendo così il numero di alternative.
Tuttavia, non possiamo prendere questa configurazione stimata dalla coppia di carico, dalla richiesta di velocità e dal rapporto di trasmissione preimpostato come soluzione finale per il sistema di alimentazione.Poiché i requisiti di coppia e velocità del motore saranno influenzati dalla modalità di trasmissione meccanica del sistema di alimentazione e dalla sua relazione di rapporto di velocità;allo stesso tempo, anche l'inerzia del motore stesso fa parte del carico per il sistema di trasmissione e il motore è azionato durante il funzionamento dell'apparecchiatura.È l'intero sistema di trasmissione compreso il carico, il meccanismo di trasmissione e la propria inerzia.
In questo senso, la selezione del sistema di servopotenza non si basa solo sul calcolo della coppia e della velocità di ciascun asse di movimento... ecc.Ogni asse di movimento è abbinato a un'unità di potenza adeguata.In linea di principio si basa infatti sulla massa/inerzia del carico, sulla curva di funzionamento e sui possibili modelli di trasmissione meccanica, sostituendovi i valori di inerzia e i parametri di guida (caratteristiche momento-frequenza) di vari motori alternativi e confrontando la sua coppia (o forza) con L'occupazione della velocità nella curva caratteristica, il processo di ricerca della combinazione ottimale.In generale, è necessario eseguire i seguenti passaggi:
Sulla base delle varie opzioni di trasmissione, mappare la curva di velocità e l'inerzia del carico e di ogni componente della trasmissione meccanica lato motore;
L'inerzia di ciascun motore candidato è sovrapposta all'inerzia del carico e del meccanismo di trasmissione mappato sul lato motore, e la curva di richiesta di coppia è ottenuta combinando la curva di velocità sul lato motore;
Confronta la proporzione e la corrispondenza dell'inerzia della velocità del motore e della curva di coppia in varie condizioni e trova la combinazione ottimale di azionamento, motore, modalità di trasmissione e rapporto di velocità.
Poiché il lavoro nelle fasi precedenti deve essere eseguito per ciascun asse del sistema, il carico di lavoro per la selezione della potenza dei prodotti servo è in realtà molto elevato e la maggior parte del tempo nella progettazione del sistema di controllo del movimento viene solitamente consumato qui.Posto.Come accennato in precedenza, è necessario stimare il modello attraverso la richiesta di coppia per ridurre il numero di alternative, e questo è il significato.
Dopo aver completato questa parte del lavoro, dovremmo anche determinare alcune importanti opzioni ausiliarie dell'azionamento e del motore necessarie per finalizzare i loro modelli.Queste opzioni ausiliarie includono:
Se viene selezionato un convertitore DC bus comune, i tipi di raddrizzatori, filtri, reattanze e componenti di collegamento del bus DC (come il backplane del bus) devono essere determinati in base alla distribuzione dell'armadio;
Dotare un determinato asse o l'intero sistema di azionamento di resistenze di frenatura o unità di frenatura rigenerativa secondo necessità;
Se l'albero di uscita del motore rotante è una chiavetta o un albero ottico e se ha un freno;
Il motore lineare deve determinare il numero di moduli statorici in base alla lunghezza della corsa;
Protocollo e risoluzione del servo feedback, incrementale o assoluto, monogiro o multigiro;
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A questo punto, abbiamo determinato i parametri chiave delle varie serie di marchi alternativi nel sistema di controllo del movimento dal controller ai servoazionamenti di ciascun asse di movimento, il modello del motore e il relativo meccanismo di trasmissione meccanica.
Infine, dobbiamo anche selezionare alcuni componenti funzionali necessari per il sistema di controllo del movimento, come ad esempio:
Encoder ausiliari (mandrino) che aiutano determinati assi o l'intero sistema a sincronizzarsi con altri componenti di movimento non servo;
Modulo I/O ad alta velocità per la realizzazione di ingresso o uscita camma ad alta velocità;
Vari cavi di collegamento elettrico, tra cui: cavi di alimentazione del servomotore, cavi di feedback e freno, cavi di comunicazione bus tra il driver e il controller...;
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In questo modo, la selezione dell'intero sistema di controllo del movimento del servocomando è sostanzialmente completata.
Tempo di pubblicazione: 28 settembre 2021