Μειώστε το κόστος των σερβοκινητήρων

Μειώστε το κόστος των σερβοκινητήρων:

Η χρήση λογισμικού ελέγχου που βασίζεται σε υπολογιστή, δικτύου EtherCAT, ενσωματωμένης μονάδας δίσκου και τεχνολογίας ενός καλωδίου για τη διαμόρφωση μπορεί να απλοποιήσει τη σχεδίαση του συστήματος ελέγχου κίνησης και να μειώσει το κόστος του σερβοκινητήρες.

Είτε πρόκειται για ένα έργο αναβάθμισης είτε για μια νέα εφαρμογή, επιλέγοντας και εγκαθιστάτε τα καλύτερα Οι σερβοκινητήρες  δεν είναι απλή υπόθεση. Οποιαδήποτε αναβάθμιση συνήθως απαιτεί προσαρμογές στον κινητήρα, το κιβώτιο ταχυτήτων, τον κωδικοποιητή και άλλα εξαρτήματα που έρχονται σε επαφή με τον κινητήρα. Ο προγραμματισμός και η διαμόρφωση κάθε μονάδας σερβομηχανισμού ξεχωριστά θα αυξήσει επίσης τον χρόνο εντοπισμού σφαλμάτων και το περιττό κόστος.

 

Η νέα τεχνολογία σερβομηχανισμού απλοποιεί αυτές τις διαδικασίες και απελευθερώνει τα πιθανά πλεονεκτήματα που παρέχει ο σύγχρονος έλεγχος σερβοκίνησης. Εκτός από την υποστήριξη της διαμόρφωσης μέσω λογισμικού ελέγχου που βασίζεται σε υπολογιστή, το νέο σύστημα σερβομηχανισμού παρέχει επίσης άλλες βασικές λειτουργίες, όπως π.χ. σερβοκινητήρες  με άμεσες ενσωματωμένες μονάδες μετάδοσης κίνησης, συνδέσεις μονού καλωδίου και ενσωματωμένες λειτουργίες ασφαλείας. Η μεγαλύτερη απλοποίηση και ευελιξία στο σχεδιασμό του συστήματος ελέγχου κίνησης μειώνει το κόστος αγοράς του σερβοκινητήρες , γεγονός που το καθιστά ισχυρό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα της αρχιτεκτονικής κίνησης.

 

Ρύθμιση και ευελιξία

Με τη βοήθεια του λογισμικού αυτοματισμού που βασίζεται σε υπολογιστή και της λειτουργίας βιομηχανικού Ethernet EtherCAT, μπορούν να διαμορφωθούν πολλαπλοί σερβοκινητήρες μέσω μιας απλής διαδικασίας μηχανικής. Αυτό το λογισμικό χρησιμοποιείται για τη σάρωση και τη διαμόρφωση μονάδων δίσκου, χωρίς να χρειάζεται να συνδέσετε καλώδια από το φορητό υπολογιστή σε κάθε μονάδα δίσκου για διαμόρφωση.

 

Ένα δίκτυο με δυνατότητα EtherCAT μπορεί να παρέχει το υψηλό εύρος ζώνης και την υψηλή απόδοση που απαιτούνται για τη διαμόρφωση της μονάδας δίσκου. Είναι ακόμη δυνατή η χρήση αποκλειστικού λογισμικού που χρησιμοποιείται συνήθως για συγκεκριμένους προμηθευτές μέσω του διαύλου πεδίου EtherCAT. Η μόνη πληροφορία που πρέπει να εισαγάγει χειροκίνητα ο μηχανικός είναι η μηχανική απόσταση που περιστρέφεται ένας κινητήρας.

 

Για παράδειγμα, μια κατακόρυφη μηχανή συσκευασίας πλήρωσης/φόρμας/σφράγισης έχει πολλαπλούς κινούμενους άξονες για την παραγωγή σακουλών φαγητού πρωινού. Στο παρελθόν, εάν ο αρχικός κατασκευαστής εξοπλισμού (OEM) αποφάσιζε να αντικαταστήσει τον τύπο κινητήρα ή εάν ο τελικός χρήστης διαπίστωσε ότι ο υπάρχων κινητήρας πλησίαζε στο τέλος της ωφέλιμης ζωής του, έπρεπε πρώτα να εξετάσει τους μηχανικούς περιορισμούς του κινητήρα και άλλων εξαρτημάτων που έπρεπε να αντικατασταθούν.

 

Παραδοσιακά, ο επιλεγμένος κινητήρας απαιτεί ξεχωριστή διαμόρφωση για τη διευκόλυνση της υψηλής ταχύτητας επεξεργασίας ακριβών και επαναλαμβανόμενων σακουλών. Εάν ο κατασκευαστής του τελικού χρήστη χρειαστεί να αλλάξει το προφίλ τοποθεσίας για να δημιουργήσει μια σειρά από μεγαλύτερες σακούλες, ο μηχανικός πρέπει να επαναπρογραμματίσει κάθε άξονα σημείο προς σημείο και, στη συνέχεια, να επαναπρογραμματίσει ξανά εάν το προϊόν χρειάζεται αλλαγή. Χρησιμοποιώντας μια λύση λογισμικού που βασίζεται σε EtherCAT και υπολογιστή, η ίδια ρύθμιση παραμέτρων ή επαναδιαμόρφωση μπορεί να γίνει σε λίγα λεπτά, αυτή η λύση εκμεταλλεύεται τη μεταβλητή ταχύτητα και τη θέση του σερβοκινητήρες . Εάν απαιτείται δευτερεύουσα ανάδραση, το λογισμικό αυτοματισμού μπορεί επίσης να διαμορφώσει εύκολα έναν ξεχωριστό κωδικοποιητή όπως ένας σερβοκινητήρας.

 

Το EtherCAT παρέχει διαγνωστικές δυνατότητες σε πραγματικό χρόνο για κινητήρες, μονάδες δίσκου και συστήματα εισόδου/εξόδου (I/O). Οι λειτουργίες μέτρησης ορισμένων πλατφορμών λογισμικού μπορούν να παρέχουν ακριβή δεδομένα σχετικά με τις θέσεις των σημείων, τις ταχύτητες και τις ροπές για την παρακολούθηση και τη μεγιστοποίηση της απόδοσης.

 

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτής της εφαρμογής είναι ότι μειώνει τη σύγχυση μέσω ενός απλοποιημένου περιβάλλοντος μηχανικής κίνησης. Είναι πολύ σημαντικό να βρείτε λογισμικό που μπορεί να εκτελέσει τη διαμόρφωση του συστήματος κίνησης και να εκτελέσει τον προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (PLC), τη διεπαφή ανθρώπινης μηχανής (HMI) και όλες τις άλλες λειτουργίες ελέγχου μηχανής στην ίδια πλατφόρμα. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για λογισμικό μόνο για το σερβοσύστημα. Ορισμένα προϊόντα λογισμικού των πωλητών περιλαμβάνουν επίσης ενσωματωμένα εργαλεία ταξινόμησης μεγεθών κίνησης, τα οποία διευκολύνουν την επιλογή και την εγκατάσταση εξαρτημάτων μέσω μιας γραφικής διεπαφής. Αυτά τα προϊόντα λογισμικού είναι πολύ χρήσιμα για σερβοκινητήρες και άλλα εξαρτήματα που είναι δύσκολο να ενσωματωθούν, όπως σχάρες πινιόν, ιμάντες μεταφοράς ή βραχίονες στροφάλου.

 

Το εργαλείο μετατόπισης μεγέθους που είναι ενσωματωμένο στο λογισμικό αυτοματισμού διευκολύνει την επιλογή και την εγκατάσταση εξαρτημάτων στη γραφική διεπαφή. Πηγή εικόνας αυτού του άρθρου: Beckhoff

 

Νέα χαρακτηριστικά του σερβοκινητήρες

Η υψηλότερη ευελιξία επιτρέπει στους μηχανικούς να εφαρμόζουν σερβοκινητήρες  χωρίς διακοπή του προϋπολογισμού του εξοπλισμού. Όχι μόνο συντομεύει τον χρόνο προγραμματισμού, αλλά μειώνει και το κόστος εργασίας, καθιστώντας το συνολικό κόστος εφαρμογής αυτών των τεχνολογιών πιο κοντά στους βηματικούς κινητήρες. Αυτό είναι τυχερό, γιατί, παρόλο που μπορεί να παρέχει δυνητικό έλεγχο σύγχρονης κίνησης και τις τελευταίες εξελίξεις στην τεχνολογία σερβομηχανισμών, το ζήτημα του κόστους έχει στην πραγματικότητα επιβραδύνει την ταχύτητα των σερβοκινητήρων που γίνονται δεκτά από ορισμένα εργοστάσια.

 

Οι σύγχρονοι κινητήρες παρέχουν μεγαλύτερη ακρίβεια μέσω του ελέγχου κλειστού βρόχου. Ο σερβοκινητήρας στέλνει ανατροφοδότηση, επιτρέποντας στη μονάδα να παρακολουθεί τη θέση της χωρίς ξεχωριστό κωδικοποιητή. Χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια από τους βηματικούς κινητήρες παρόμοιου μεγέθους, ενώ παρέχουν ροπή σε υψηλότερες ταχύτητες. Το σερβο σύστημα έχει επίσης εσωτερικές περιελίξεις, οι οποίες μπορούν να διαχέουν τη θερμότητα πιο αποτελεσματικά. Νέα χαρακτηριστικά, όπως κινητήρες με ενσωματωμένους κινητήρες, τεχνολογία ασφαλείας και τεχνολογία μονού καλωδίου (OCT), μπορούν να ενισχύσουν τα πιθανά οφέλη των σερβοκινητήρων.

 

Οι σερβοκινητήρες με ενσωματωμένους κινητήρες βοηθούν στη δημιουργία αποτελεσματικών κατανεμημένων σερβο συστημάτων. Ο συνδυασμός του σερβοκινητήρα και του σερβοκινητήρα σε μία συσκευή μπορεί να εξοικονομήσει χώρο στον πίνακα ελέγχου και να εξοικονομήσει περισσότερο κόστος. Οι ενσωματωμένες λειτουργίες Safe Torque Off (STO) και SS1 ασφαλείας κίνησης, κ.λπ., μπορούν να εξοικονομήσουν επιπλέον κόστος μειώνοντας την ανάγκη για ξεχωριστά τερματικά I/O ή άλλο υλικό για αυτές τις εργασίες.

 

Η τεχνολογία ενός καλωδίου μπορεί να υποστηρίξει διάφορα μεγέθη σερβοκινητήρων, από τις επιλογές χαμηλής ισχύος συμπαγών μονάδων δίσκου που συνδέονται με τη φόρμα ακροδεκτών I/O έως μεγάλους κινητήρες φλάντζας F7 που απαιτούν μεγάλες μονάδες δίσκου.

 

Αν και η ευελιξία των σερβοκινητήρων έχει αυξηθεί, το μέγεθος πολλών κινητήρων δεν έχει αλλάξει πολύ. Με την ενσωμάτωση του ενισχυτή στο πίσω μέρος του περιβλήματος, ο κινητήρας μπορεί να διατηρήσει τις ίδιες προδιαγραφές φλάντζας και παρόμοιες διαστάσεις και το μήκος αυξάνεται ελαφρώς. Αυτό μειώνει το αποτύπωμα του πρόσφατα σχεδιασμένου μηχανήματος και εξαλείφει το ακριβό κόστος τροποποίησης λόγω μηχανικών αλλαγών. Η τεχνολογία ενός καλωδίου συνδυάζει την ισχύ και την ανάδραση σε ένα καλώδιο, μειώνοντας τον φόρτο εργασίας της καλωδίωσης και τα πιθανά σημεία αστοχίας κατά 50% και υποστηρίζει όλα τα μεγέθη και τους τύπους κινητήρα.

 

Μέσω της λύσης αυτοματισμού ενός καλωδίου, το κατανεμημένο σύστημα σερβομηχανισμού ενισχύει περαιτέρω την αρχιτεκτονική ελέγχου κίνησης χωρίς κέλυφος χρησιμοποιώντας ένα κουτί διανομής με βαθμολογία IP65. Αυτό υποστηρίζει εφαρμογές που πρέπει να εκτελούν πολλαπλούς άξονες κίνησης σε ένα αρθρωτό σχέδιο μηχανής. Ένα μόνο καλώδιο συνδέει τα υπόλοιπα ερμάρια ελέγχου και τα κιβώτια διανομής, τα οποία συνδέουν πολλαπλούς σερβοκινητήρες με ενσωματωμένους κινητήρες και πρόσθετα κουτιά διανομής (εάν απαιτούνται πρόσθετοι άξονες). Πολλαπλοί τύποι υποδοχών συνδυάζονται με λογισμικό ελέγχου που βασίζεται σε υπολογιστή και τη διαισθητική διαμόρφωση του EtherCAT για τη δημιουργία λύσεων plug-and-play.

 

Οι σερβοκινητήρες  με ενσωματωμένους δίσκους είναι ευνοϊκοί για την εκ των υστέρων τοποθέτηση έργων και νέων εφαρμογών, ενώ η χρήση του ελέγχου EtherCAT και υπολογιστή μπορεί επίσης να μειώσει τον χρόνο θέσης σε λειτουργία. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα ελέγχου, αυτά τα πλεονεκτήματα θα γίνουν πιο οικονομικά και ευκολότερα στην εφαρμογή τους. Τα πλεονεκτήματα του ελέγχου κλειστού βρόχου, η πρόοδος της τεχνολογίας σύγχρονου κινητήρα και η γενικότερη απλούστερη διαμόρφωση συνδυάζονται για να κάνουν τους σερβοκινητήρες ιδανική επιλογή για απαιτήσεις περιστροφικής κίνησης.