Snižte náklady na servomotory

Snižte náklady na servomotory:

Použití řídicího softwaru na bázi PC, sítě EtherCAT, integrovaného měniče a technologie s jedním kabelem pro konfiguraci může zjednodušit návrh systému řízení pohybu a snížit náklady na servomotory.

Ať už se jedná o projekt modernizace nebo novou aplikaci, výběr a instalace toho nejlepšího servomotory  není jednoduchý úkol. Jakýkoli upgrade obvykle vyžaduje úpravy pohonu, převodovky, kodéru a dalších součástí, které jsou v kontaktu s motorem. Programování a konfigurace každého servopohonu individuálně také prodlouží dobu ladění a zbytečné náklady.

 

Nová technologie servopohonů zjednodušuje tyto procesy a uvolňuje potenciální výhody, které poskytuje synchronní řízení pohybu servopohonů. Kromě podpory konfigurace pomocí řídicího softwaru na bázi PC poskytuje nový servosystém také další klíčové funkce, jako např servomotory  s přímými integrovanými pohony, jednokabelovým připojením a palubními bezpečnostními funkcemi. Větší zjednodušení a flexibilita při návrhu systému řízení pohybu snižuje pořizovací náklady servomotory , což z něj dělá silnou konkurenční výhodu pohybové architektury.

 

Nastavení a flexibilita

Pomocí automatizačního softwaru na bázi PC a funkce průmyslového Ethernetu EtherCAT lze jednoduchým inženýrským procesem konfigurovat více servomotorů. Tento software se používá ke skenování a konfiguraci disků, aniž by bylo nutné pro konfiguraci připojovat kabely z notebooku ke každému disku.

 

Síť s podporou EtherCAT může poskytnout velkou šířku pásma a vysoký výkon požadovaný pro konfiguraci měniče. Je dokonce možné použít vyhrazený software, který se obvykle používá pro konkrétní dodavatele prostřednictvím fieldbus EtherCAT. Jedinou informací, kterou musí technik ručně zadat, je mechanická vzdálenost, o kterou se motor otáčí.

 

Například vertikální balicí stroj na plnění/formu/těsnění má více pohyblivých hřídelí pro výrobu sáčků na snídani. Pokud se v minulosti výrobce originálního vybavení (OEM) rozhodl vyměnit typ motoru nebo pokud koncový uživatel zjistil, že stávající motor se blíží konci své životnosti, musel nejprve zvážit mechanická omezení motoru a dalších dílů, které bylo třeba vyměnit.

 

Vybraný motor tradičně vyžaduje samostatnou konfiguraci pro usnadnění vysokorychlostního zpracování přesných a opakovatelných sáčků. Pokud výrobce koncového uživatele potřebuje změnit profil umístění, aby vygeneroval řadu větších sáčků, musí technik přeprogramovat každou osu bod po bodu a poté znovu naprogramovat, pokud je třeba produkt změnit. Pomocí EtherCAT a softwarového řešení na bázi PC lze stejnou konfiguraci nebo rekonfiguraci provést během několika minut, toto řešení využívá variabilní rychlost a umístění servomotory . Pokud je vyžadována sekundární zpětná vazba, automatizační software může také snadno nakonfigurovat samostatný enkodér, jako je servomotor.

 

EtherCAT poskytuje možnosti diagnostiky v reálném čase pro motory, pohony a vstupní/výstupní (I/O) systémy. Měřicí funkce některých softwarových platforem mohou poskytovat přesné údaje o polohách bodů, rychlostech a krouticích momentech pro monitorování a maximalizaci výkonu.

 

Největší výhodou této aplikace je, že snižuje zmatek díky zjednodušenému prostředí pohybového inženýrství. Je velmi důležité najít software, který dokáže provádět konfiguraci pohybového systému a spouštět programovatelný logický kontrolér (PLC), rozhraní člověk-stroj (HMI) a všechny další funkce řízení stroje na stejné platformě. To eliminuje potřebu softwaru pouze pro servosystém. Softwarové produkty některých výrobců obsahují také integrované nástroje pro dimenzování pohybu, které usnadňují výběr a instalaci komponent prostřednictvím grafického rozhraní. Tyto softwarové produkty jsou velmi užitečné pro servomotory a další součásti, které se obtížně integrují, jako jsou pastorky, dopravníkové pásy nebo kliková ramena.

 

Nástroj pro dimenzování pohybu integrovaný v automatizačním softwaru usnadňuje výběr a instalaci komponent v grafickém rozhraní. Zdroj obrázků tohoto článku: Beckhoff

 

Nové funkce servomotory

Vyšší flexibilita umožňuje inženýrům implementovat servomotory  bez přerušení rozpočtu zařízení. Nejenže zkracuje dobu programování, ale také snižuje mzdové náklady, čímž se celková cena implementace těchto technologií přibližuje krokovým motorům. To je štěstí, protože ačkoli může poskytnout potenciální řízení synchronního pohybu a nejnovější pokroky v technologii servomotorů, problém s cenou ve skutečnosti zpomalil rychlost servomotorů akceptovaných některými továrnami.

 

Synchronní motory poskytují vyšší přesnost díky řízení v uzavřené smyčce. Servomotor vysílá zpětnou vazbu a umožňuje měniči sledovat jeho polohu bez samostatného kodéru. Spotřebovávají méně energie než podobně velké krokové motory a zároveň poskytují točivý moment při vyšších rychlostech. Servosystém má také vnitřní vinutí, která mohou účinněji odvádět teplo. Nové funkce, jako jsou motory s integrovanými pohony, bezpečnostní technologie a technologie jednoho kabelu (OCT), mohou zvýšit potenciální výhody servomotorů.

 

Servomotory s integrovanými pohony pomáhají vytvářet efektivní distribuované servosystémy. Kombinace servopohonu a servomotoru v jednom zařízení může ušetřit místo v rozvaděči a ušetřit další náklady. Integrované funkce Safe Torque Off (STO) a SS1 pro bezpečnost pohybu atd. mohou dále ušetřit náklady snížením potřeby samostatných I/O terminálů nebo jiného hardwaru pro tyto úkoly.

 

Jednokabelová technologie může podporovat různé velikosti servomotorů, od nízkopříkonových variant kompaktních pohonů připojených k formě I/O terminálu až po velké přírubové motory F7, které vyžadují velké pohony.

 

Přestože se flexibilita servomotorů zvýšila, velikost mnoha motorů se příliš nezměnila. Díky integraci zesilovače v zadní části krytu může motor zachovat stejné specifikace příruby a podobné rozměry a délka je pouze mírně zvýšena. Tím se snižuje půdorys nově navrženého stroje a odpadají drahé náklady na úpravy způsobené mechanickými změnami. Technologie s jedním kabelem spojuje napájení a zpětnou vazbu v jednom kabelu, snižuje pracovní zatížení kabeláže a potenciální body selhání o 50 % a podporuje všechny velikosti a typy motorů.

 

Prostřednictvím automatizačního řešení s jedním kabelem distribuovaný servosystém dále vylepšuje architekturu řízení pohybu bez pláště pomocí rozvodné skříně s krytím IP65. To podporuje aplikace, které potřebují provozovat více pohybových os v modulární konstrukci stroje. Jediným kabelem jsou propojeny zbývající rozvaděče a rozvodné skříně, které propojují více servomotorů s integrovanými pohony a další rozvodné skříně (pokud jsou potřeba další hřídele). Více typů konektorů je kombinováno s řídicím softwarem na bázi PC a intuitivní konfigurací EtherCAT pro vytvoření plug-and-play řešení.

 

Servomotory  s integrovanými pohony přispívají k retrofit projektům a novým aplikacím a použití EtherCAT a PC řízení může také zkrátit dobu uvádění do provozu. Ve srovnání s tradičními řídicími systémy budou tyto výhody ekonomičtější a snadněji realizovatelné. Výhody řízení s uzavřenou smyčkou, pokrok v technologii synchronních motorů a celkově jednodušší konfigurace činí ze servomotorů ideální volbu pro požadavky na rotační pohyb.