Kuidas konfigureerida CANopeni või EtherCATi protokolle integreeritud suletud ahelaga sammmootoril nutika tootmise jaoks?

Nutikas tootmine sõltub enamast kui automatiseeritud masinatest. Kaasaegsed tootmisrajatised vajavad ühendatud seadmeid, täpset liikumisjuhtimist, reaalajas andmevahetust ja paindlikku sidet mootorite, kontrollerite, andurite ja tootmissüsteemide vahel. Kuna tehased liiguvad tööstus 4.0 poole, on integreeritud suletud ahela samm-mootori valimisel oluliseks kaalutlemiseks saanud võimalus integreerida liikumisjuhtimisseadmeid tööstusvõrkudesse.

CANopen ja EtherCAT on kaks tööstuslikku sidetehnoloogiat, mida tavaliselt peetakse rakenduste jaoks, mis nõuavad koordineeritud liikumist, usaldusväärset andmevahetust ja lihtsustatud seadmete integreerimist. Kummagi protokolli konfigureerimine hõlmab aga enamat kui sidekaabli ühendamist. Insenerid peavad valima ühilduva riistvara, konfigureerima võrguparameetrid, kaardi juht- ja olekuandmed, määrama liikumisjuhtimise sätted ja kontrollima sidet tegelikes töötingimustes.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor ühendab samm-mootori, koodri ja ajami elektroonika ühes komplektis. Olenevalt toote konfiguratsioonist võib see toetada ka CANopeni või EtherCATi, vähendades vajadust eraldi ajamikomponentide järele ja lihtsustades masina juhtmestikku. Kooder annab asendi tagasisidet, võimaldades juhtimissüsteemil jälgida rootori tegelikku liikumist ja tuvastada lahknevusi käsu ja mõõdetud positsioonide vahel.

Selles juhendis selgitame, kuidas CANopeni ja EtherCATi sisse lülitada integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid nutikaks tootmiseks , võrrelda nende tehnilisi erinevusi, visandada levinumad kasutuselevõtuprobleemid ja teha kindlaks tegurid, mida insenerid ja OEM-i ostumeeskonnad peaksid enne mootori valimist hindama.

1. Nutika tootmise ja selle liikumisjuhtimise nõuete mõistmine

Nutikas tootmine ühendab masinad, tootmissüsteemid ja tööandmed, et parandada tootmise efektiivsust, toodete järjepidevust ja seadmete kättesaadavust. Selle asemel, et töötada isoleeritud seadmetena, suhtlevad tootmismasinad tööstusvõrkude kaudu ja vahetavad teavet programmeeritavate loogikakontrollerite (PLC), tööstuslike arvutite, inim-masina liideste (HMI) ja kõrgema taseme seiresüsteemidega.

Tüüpiliste nutikate tootmisrakenduste hulka kuuluvad:

• Automatiseeritud montaaži- ja täppispositsioneerimissüsteemid

• Pooljuhtide ja elektroonika tootmise seadmed

• Pakkimis-, märgistamis- ja väljastusmasinad

• Automatiseeritud materjalikäitlus- ja konveiersüsteemid

• Laboriautomaatika ja vedelikukäitlusseadmed

• CNC abimehhanismid ja automatiseeritud ülevaatusjaamad

• Tööstusrobotid ja mitmeteljelised positsioneerimisplatvormid

• Nutikad laod ja automatiseeritud laosüsteemid

Need rakendused seavad liikumisjuhtimiskomponentidele mitmeid nõudeid.

1.1 Täpne positsioneerimine ja korratavus

Automatiseeritud tootmisprotsessid nõuavad sageli mehhanismi, et naasta kindlaksmääratud positsiooni korduvalt. Näiteks elektroonikakomponentide paigutusmasin peab komponente täpselt positsioneerima, samas kui automaatne väljastussüsteem peab liigutama oma otsikut mööda programmeeritud rada.

Avatud ahelaga samm-mootor võtab liikumiskäsklusi vastu, ilma et oleks võimalik otseselt mõõta, kas rootor järgis kästud liikumist. Ülemäärase koormuse, kiire kiirenduse või ebapiisava pöördemomendi korral võib see sünkroonimise kaotada, ilma et kontroller probleemi kohe ära tunneks.

Suletud ahelaga sammmootor kasutab mootori asendi mõõtmiseks ja ajamile tagasiside andmiseks kodeerijat. Ajam saab seda teavet kasutada töö reguleerimiseks, olenevalt selle juhtimiskonstruktsioonist, ja asukohavigade tuvastamiseks.

Nutika tootmise jaoks aitab see tagasiside parandada liikumiskindlust ja toetab tõhusamat rikete jälgimist.

1.2 Tööstusvõrgu ühenduvus

Kaasaegsed masinad võivad sisaldada kümneid või sadu mootoritelgi. Iga mootori ühendamine üksikute impulss- ja suunasignaalide kaudu võib suurendada kaabli keerukust ja kulutada kontrolleri I/O ressursse.

Tööstuslikud sideprotokollid võimaldavad kontrolleril vahetada käske ja olekuteavet mitme draiviga üle võrgu.

CANopenit kasutatakse tavaliselt hajutatud automatiseerimissüsteemides, kus struktureeritud side, seadmeprofiilid ja sündmustepõhine andmevahetus on olulised. EtherCAT on loodud suure jõudlusega tööstuslikuks Etherneti suhtluseks ja on eriti atraktiivne sünkroniseeritud mitmeteljeliste rakenduste jaoks.

Õige valik sõltub masina arhitektuurist, nõutavatest värskendussagedustest, sünkroonimise täpsusest, kontrolleri ühilduvusest ja süsteemi üldistest kuludest.

1.3 Kompaktne disain ja lihtsustatud juhtmestik

Masinaehitajad vajavad üha enam väiksemaid juhtkappe, lühemaid paigaldusaegu ja vähem üksikuid komponente.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor asetab mootori ja ajami elektroonika ühte komplekti. Mõned mudelid sisaldavad samas korpuses ka kodeerijat ja sideliidest.

See paigutus võib vähendada välist juhtmestikku ja lihtsustada paigaldamist. Mootor vajab siiski sobivaid toiteühendusi, sidekaablit, mehaanilist kinnitust ja kõiki täiendavaid I/O- või tagasisideühendusi, mille tootja on määranud.

1.4 Diagnostika ja prognoosiv hooldus

Nutikad tootmissüsteemid vajavad enamat kui põhilised käivitus- ja seiskamiskäsklused. Hooldusmeeskondadel võib olla vaja tuvastada asukohavead, ülekoormustingimused, sidekatkestused või ajami vead, enne kui need põhjustavad pikemat tootmisseisakut.

Olenevalt mootorist ja ajami teostusest võivad CANopen või EtherCAT pakkuda juurdepääsu olekusõnadele, töörežiimidele, diagnostikakoodidele, asendiväärtustele ja muudele parameetritele.

Nende andmete saadavus sõltub seadme püsivarast ja toetatud sideprofiilist. Insenerid peaksid kinnitama, milliseid diagnostilisi objekte ja funktsioone valitud mootor tegelikult pakub.

Jkongmotori kohandatud servomootori liigutused

Ühekordne integreeritud alalisvoolu servomootori lahenduste pakkuja

2. Mis on integreeritud suletud ahelaga sammmootor?

An integreeritud suletud ahelaga samm-mootor ühendab mitu liikumisjuhtimise komponenti üheks kompaktseks seadmeks.

Tüüpiline komplekt sisaldab:

• Sammmootor: tekitab pöörleva liikumise mootori faaside elektromagnetilise ergastuse kaudu.

• Kodeerija: mõõdab rootori asendit ja annab ajamile tagasisidet.

• Integreeritud ajam: juhib mootori voolu ja juhib liikumist vastavalt toetatud töörežiimidele.

• Sideliides: ühendab mootori PLC, tööstusliku arvuti või ühilduva liikumiskontrolleriga.

• Sisseehitatud juhtelektroonika: täitke ajami funktsioone, jälgige töötingimusi ja töötlege käske.

Mitte iga integreeritud mootor ei sisalda samu elektroonikat või sidevõimalusi. Mõned mudelid toetavad impulsi ja suuna juhtimist, samas kui teised pakuvad RS485, CANopen, EtherCAT või alternatiivseid liideseid.

Enne ostmist kontrollige, kas sideliides on mootorisse sisse ehitatud või vajab välist kontrollerit või valikulist moodulit.

2.1 Miks on suletud ahela juhtimine oluline?

Suletud ahelaga töötamine annab teavet mootori tegeliku asendi kohta, selle asemel, et tugineda ainult kästud sammudele.

See on kasulik, kui rakendus hõlmab koormuse muutmist, sagedast kiirendamist, korduvat positsioneerimist või vajadust tuvastada ebanormaalset liikumist.

Sõltuvalt ajami juhtimisalgoritmist võib tagasiside toetada asendivigade jälgimist, paremat sünkroonimist käskude ja liikumise vahel ning kaitsereaktsioone tööpiirangute ületamisel.

Suletud ahela juhtimine ei kõrvalda iga positsioneerimisviga. Mehaaniline lõtk, siduri paindlikkus, kodeerija eraldusvõime, häälestuse kvaliteet, konstruktsiooni vibratsioon ja koormuse omadused võivad siiski mõjutada süsteemi üldist täpsust.

2.2 Miks integreerida mootor ja ajam?

Automatiseeritud seadmeid arendavate originaalseadmete tootjate jaoks võib integreerimine lihtsustada nii elektriarhitektuuri kui ka hankeprotsessi.

Tavapärane paigutus võib nõuda eraldi mootoreid, ajamid, tagasisidekaableid, ajami toitejuhtmeid ja sideliideseid. Integreeritud lahendus koondab mitu neist elementidest.

Võimalike eeliste hulka kuuluvad:

• Vähendatud väline mootori ja ajami vaheline juhtmestik

• Kompaktsemad masina paigutused

• Vähem eraldi komponente, mida paigaldada ja konfigureerida

• Seadmete lihtsustatud kokkupanek

• Standardiseeritud masinakonstruktsioonide lihtsam replikatsioon

• Tsentraliseeritud juurdepääs toetatud liikumis- ja diagnostikafunktsioonidele

Masinatootjate jaoks, kes toodavad mitut seadmemudelit, võib standardiseeritud integreeritud mootoriplatvorm lihtsustada ka varuosade haldamist ja tootmise planeerimist.

Tegelik kulukasu sõltub mootori spetsifikatsioonist, võrgu arhitektuurist, paigalduskeskkonnast ja teenindusnõuetest.

3. CANopen vs. EtherCAT: milline protokoll on nutika tootmise jaoks parem?

CANopen ja EtherCAT lahendavad erinevaid suhtlusvajadusi. Kumbki protokoll pole automaatselt parem valik iga integreeritud suletud ahela samm-mootori rakenduse jaoks.

Järgmine võrdlus kirjeldab tüüpilisi protokolli omadusi. Tegelik jõudlus sõltub valitud seadmest, kontrollerist, võrgukonfiguratsioonist ja püsivarast.

3.1 Millal peaksite valima CANopeni?

CANopen võib olla praktiline valik, kui masin juba kasutab CANopeni võrku või kui vajalik liikumisjõudlus ei õigusta nõudlikumat tööstuslikku Etherneti arhitektuuri.

Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:

• Pakkimismehhanismid

• Automatiseeritud doseerimisseadmed

• Kompaktsed montaažimasinad

• Materjali positsioneerimissüsteemid

• Väikesed automatiseeritud tootmisjaamad

• Mõõdukate sidenõuetega hajutatud ajamid

CANopen pakub struktureeritud suhtlusmudelit. PDO-sid kasutatakse tavaliselt ajatundlike protsessiandmete vahetamiseks, samas kui SDO-d võimaldavad konfigureerimist ja juurdepääsu objektisõnastiku kirjetele.

Võrguhaldusteenused aitavad hallata seadme olekuid, sealhulgas üleminekuid tööeelse ja tööoleku vahel.

Kui integreeritud samm-mootor toetab CiA 402 ajamiprofiili, võib kontroller kasutada ka standardseid ajami olekuid ja töörežiime. Kuid ainult CANopeni tugi ei taga CiA 402 ühilduvust.

3.2 Millal peaksite valima EtherCATi?

EtherCAT on sageli atraktiivne, kui masin nõuab kiiret tsüklilist andmevahetust ja koordineeritud liikumist mitme telje vahel.

Võimalikud rakendused hõlmavad järgmist:

• Täppismontaaži seadmed

• Kiired pakkimisliinid

• Mitmeteljelised positsioneerimisplatvormid

• Elektroonika tootmissüsteemid

• Automaatsed kontrollimasinad

• Sünkroniseeritud materjalikäitlusseadmed

EtherCAT töötleb andmeid läbi Etherneti-põhise väljasiini arhitektuuri, mis on loodud tõhusaks tsükliliseks suhtluseks.

Kui ülem-, alamseadmed ja konfiguratsioon seda toetavad, võivad hajutatud kellad aidata sünkroonida toiminguid mitme telje vahel.

Integreeritud suletud ahela samm-mootori puhul võib see parandada koordineeritud käskude ajastuse järjepidevust. Lõplik liikumise täpsus sõltub siiski kodeerija jõudlusest, ajami algoritmidest, mehaanilisest disainist, juhtkontuuri häälestusest ja süsteemitaseme ajastusest.

3.3 Praktiline valiku reegel

Valige CANopen, kui esmatähtsad on ühilduvus olemasoleva CANopeni süsteemiga, lihtne integreerimine ja nõutav juhtimisjõudlus.

Valige EtherCAT, kui masina arhitektuur nõuab kiiret tsüklilist sidet, tihedamat koordineerimist mitme telje vahel või integreerimist olemasolevasse EtherCAT-põhisesse liikumisjuhtimisplatvormi.

Esimene ostuküsimus peaks olema, kas mootori sideliides ühildub ettenähtud kontrolleriga. Protokolli valik ei tohiks põhineda ainult protokolli nimel.

4. Mida tuleb enne mootori seadistamist kontrollida?

Enne sideseadete muutmist soovitame kontrollida mootori täielikke tehnilisi andmeid.

Konfiguratsiooniprotseduur, mis töötab ühe integreeritud suletud ahela samm-mootori jaoks, ei pruugi töötada teise puhul, isegi kui mõlemad reklaamivad CANopeni või EtherCATi tuge.

4.1 Kinnitage täpne sidevariant

Kontrollige toote mudelit, riistvara versiooni, püsivara versiooni ja sidevalikut.

Kinnitage järgmist.

• Kas mootor toetab CANopenit, EtherCAT-i või mõlemat eraldi tootevariantidena

• Kas on vaja sidepistikut või adapterit

• Kas tootja pakub CANopeni jaoks EDS-faili

• Kas ESI-fail on EtherCATi jaoks saadaval

• Kas mootor toetab CiA 402 või mõnda muud dokumenteeritud juhtimisprofiili

• Millised töörežiimid ja diagnostikaparameetrid on saadaval

Tähtis: CANopen ja EtherCAT ei ole omavahel asendatavad konfiguratsioonid. Ei saa eeldada, et CANopeni jaoks loodud mootor toetab EtherCATi ainult tarkvaraseadete kaudu.

4.2 Kinnitage elektrilised ja mehaanilised nõuded

Kontrollige nimipinget, voolupiiranguid, toiteallika võimsust, mootori pöördemomenti, kiirusvahemikku ja lubatud töötemperatuuri.

Hinnake ka rakenduskoormust, ülekandearvu, siduri paigutust, kiirendusprofiili ja nõutavat positsioneerimistäpsust.

Mootor võib suhelda õigesti, kuid ei vasta siiski rakendusnõuetele, kui selle pöördemomendi varu on ebapiisav või mehaaniline koost põhjustab liigset lõtku.

4.3 Valmistage ette õiged konfiguratsioonifailid

CANopeni puhul kirjeldab elektrooniline andmeleht (EDS) tavaliselt seadme objektisõnastikku, sideparameetreid ja toetatud funktsioone.

EtherCATi puhul kirjeldab EtherCATi alamteabe (ESI) fail alamseadme identiteeti ja toetatud konfiguratsiooniteavet, võimaldades ühilduval põhitarkvaral seda tuvastada ja konfigureerida.

Vajadusel kasutage täpsele mootorivariandile ja püsivarale vastavat faili. Seadme vale kirjeldus võib põhjustada puuduvad parameetrid, ühildumatud protsessiandmete määramised või konfiguratsioonivead.

4.4 Turvalise kasutuselevõtukeskkonna loomine

Enne mootori ühendamist tootmismasinaga:

1. Kinnitage mootor ja käitatav mehhanism.

2. Veenduge, et mehhanism saaks liikuda ilma mehaaniliste piiranguteta.

3. Kontrollige õiget toiteallika ja maanduse paigutust.

4. Hoidke töötajad liikuvatest osadest eemal.

5. Määrake konservatiivsed algkiiruse, kiirenduse ja voolupiirangud, kui neid toetatakse.

6. Veenduge, et masina hädaseiskamis- ja kaitsesüsteemid on rakendatud tavalisest võrgukommunikatsioonist sõltumatult.

Tööstusvõrkude sidet ei tohiks käsitleda korralikult kavandatud ohutussüsteemi asendajana.

5. Kuidas seadistada CANopen integreeritud suletud ahelaga sammmootoril

CANopeni konfiguratsioon hõlmab üldiselt sideparameetrite määramist, sõlme tuvastamist, objektisõnastiku kontrollimist, võrgu oleku tuvastamist, protsessiandmete kaardistamist ja liikumise testimist.

Täpsed parameetriindeksid, käivitusjärjestus ja saadaolevad objektid sõltuvad draivi püsivarast.

1. samm: ühendage mootor CANopeni võrku

Ühendage integreeritud mootor CAN-siiniga vastavalt tootja juhtmestikule.

CAN-võrgud kasutavad tavaliselt signaaliliine CAN_H ja CAN_L. Konkreetse seadme ja paigalduse jaoks tuleb kontrollida õiget pistiku väljundit, kaabli spetsifikatsiooni, varjestust, maandust ja otste paigutust.

Tavalise kiire CAN-võrgu puhul on terminal tavaliselt ette nähtud siini kahes füüsilises otsas. Nõutav takistus ja juhtmestiku topoloogia peaksid järgima kehtivaid võrgu spetsifikatsioone ja tootja juhiseid.

Vältige soovimatute okste või liiga pikkade tüvede tekitamist, kuna need võivad signaali terviklikkust mõjutada.

2. samm: konfigureerige CANopeni sõlme ID

Iga CANopeni võrgu seade vajab toetatud vahemikus ainulaadset sõlme ID-d.

Sõlme ID võib konfigureerida riistvaralülitite, tootjatarkvara, salvestatud parameetrite või muu toetatud meetodi abil.

Näiteks võib insener määrata sõlme ID 3 ühele integreeritud samm-mootorile ja sõlme ID 4 teisele.

Tegelik määramismeetod on tooteti erinev. Kui mootor kasutab riistvaralüliteid, kontrollige, kas sõlme ID loetakse käivitamisel või nõuab enne uue väärtuse jõustumist taaskäivitamist.

Dubleerivad sõlme ID-d võivad põhjustada sidekonflikte ja takistada võrgu usaldusväärset toimimist.

3. samm: määrake CAN-siini bitikiirus

Kontroller ja kõik samas CAN-võrgus olevad seadmed peavad kasutama ühilduvaid sidesätteid.

Tavalised CANopeni bitikiirused hõlmavad 125 kbit/s, 250 kbit/s, 500 kbit/s ja 1 Mbit/s, olenevalt seadme toetatud levialast ja võrgu elektrilistest piirangutest.

Maksimaalne praktiline bitikiirus sõltub kaabli pikkusest, juhtmestiku kvaliteedist, transiiveri omadustest ja võrgu topoloogiast.

Näiteks võib lühike masinavõrk töötada kiirusega 500 kbit/s, samas kui pikem võrk võib vajada madalamat bitikiirust.

Pärast bitikiiruse muutmist veenduge, et ülemseade ja kõik osalevad seadmed kasutavad sama sätet.

4. samm: importige EDS-fail CANopeni konfiguratsioonitööriista

Laadige õige EDS-fail inseneritarkvara või PLC konfiguratsioonikeskkonda.

Seejärel peaks tarkvara tuvastama seadme toetatud objektisõnastiku kirjed ja suhtlusvõimalused.

Kui EDS-fail pole saadaval, küsige mootoritootjalt ametlikku seadme kirjeldust ja sidejuhendit, selle asemel, et tugineda oletatud objektiindeksitele.

Objektisõnastik sisaldab tavaliselt mitut parameetrite rühma:

• Seadme identifitseerimine ja olek

• Sideseaded

• KPN-side ja kaardistamise parameetrid

• Sõidurežiimid, kus seda toetatakse

• Sihtpositsiooni ja kiiruse parameetrid, kui neid toetatakse

• Tegeliku asukoha ja olekuteave, kui seda toetatakse

• Vea- ja diagnostikateave

Kõik objektid ei ole kirjutatavad ja mõnda saab muuta ainult siis, kui draiv on kindlas olekus.

5. samm: kontrollige võrguhalduse olekut

CANopeni seadmed kasutavad oma sideoleku kontrollimiseks võrguhaldusteenuseid.

Tüüpiline kasutuselevõtu järjestus võib hõlmata järgmist:

1. Seadme tuvastamine siinis.

2. Kinnitades, et seade vastab sidepäringutele.

3. Kasutuseelse oleku kontrollimine.

4. Lubatud konfiguratsioonimuudatuste rakendamine.

5. Seadme käivitamine ja tööoleku kinnitamine.

Täpne järjestus sõltub ülemseadmest ja draivi rakendusest.

Kui sõlm ei sisene oodatud olekusse, kontrollige sõlme ID-d, bitikiirust, juhtmestikku, lõpetamist, toiteallikat ja kõiki kontrolleri teatatud algkäivitus- või veateateid.

6. samm: KPN-side konfigureerimine

Protsessi andmeobjektid võimaldavad CANopeni seadmetel rakenduste andmeid tõhusalt vahetada.

Sõltuvalt sõiduprofiilist võib kontroll-PDO sisaldada sellist teavet nagu juhtsõna, sihtasend või sihtkiirus. Tagasiside PDO võib anda olekusõna, tegeliku asukoha või tegeliku kiiruse.

Täpsed väljad sõltuvad mootori toetatud objektidest ja kaardistamise konfiguratsioonist.

Positsioneerimisrakenduse puhul võib kontroller vajada töötamise ajal liikumise sihtmärkide saatmist ja olekuteabe vastuvõtmist. Kaitstud päritolunimetuse vastendamist tuleks konfigureerida alles pärast seda, kui olete veendunud, milliseid kirjeid seade toetab ja millised edastustüübid on sobivad.

Mitme mootori kasutuselevõtul veenduge, et iga seadme sideidentifikaatorid ja kaardisätted ei oleks vastuolus.

7. samm: konfigureerige draivi töörežiim

Kui mootor toetab CiA 402 ajamiprofiili, võib kontroller olla võimeline valima töörežiimi, nagu profiili asend, profiili kiirus või tsükliline sünkroonpositsioon.

Need režiimid teenivad erinevaid eesmärke:

• Profiili asend: ajam täidab asukoha sihtmärki, kasutades konfigureeritud liikumisprofiili parameetreid.

• Profiili kiirus: ajam järgib kiiruse eesmärki, kasutades toetatud profiili käitumist.

• Tsükliline sünkroonne asend: kontroller varustab sünkroniseeritud liikumisrakenduste jaoks tsükliliselt asukoha sihtmärke.

Iga režiimi olemasolu ja käitumine tuleb kinnitada mootori dokumentatsioonis.

Ärge eeldage, et iga CANopeni integreeritud suletud ahela sammmootor toetab kõiki CiA 402 režiime.

8. samm: määrake asukoha ja liikumise parameetrid

Konfigureerige rakenduse jaoks vajalikud parameetrid, nagu sihtasend, maksimaalne kiirus, kiirendus, aeglustus ja lubatud järgnev viga, kui seda toetatakse.

Kontrollige ka seost mootori siseseadmete ja masina tehniliste üksuste vahel.

Näiteks võib kontroller väljendada teekonda millimeetrites, samal ajal kui ajam aktsepteerib asendiväärtusi kodeerija loendustes või mõnes muus sisemises ühikus. Juhtkruvi, käigukast või rihmülekanne loob mootori pöörlemise ja lineaarse liikumise vahelise teisendussuhte.

Vale skaleerimine võib põhjustada mootori, mis suhtleb normaalselt, kuid läbib vale vahemaa.

9. samm: testige käske ja tagasisidet

Alustage madalal kiirusel liikumisest ja piiratud liikumisulatusest.

Veenduge, et:

• Mootor võtab käsklusi vastu eeldatavas tööolekus.

• Tegelik liikumine vastab kästud suunale.

• Asendi tagasiside muutub järjekindlalt liikumisega.

• Ajam teatab vigadest ja olekumuutustest õigesti.

• Mootor peatab või blokeerib liikumise vastavalt konfigureeritud juhtimiskäitumisele.

• Korduv positsioneerimine annab oodatud koormuse korral vastuvõetavaid tulemusi.

Kui põhitöö on stabiilne, suurendage järk-järgult kiirust, kiirendust ja koormust, jälgides samal ajal sidet ja ajami diagnostikat.

6. Kuidas seadistada EtherCAT integreeritud suletud ahelaga sammmootoril

EtherCATi konfigureerimine nõuab üldiselt ühilduvat peakontrollerit, õiget ESI-faili, toetatud võrgutopoloogiat, seadme leidmist, protsessiandmete konfiguratsiooni ning side ja draivi olekute kontrollimist.

Võrreldes CANopeniga on kasutuselevõtu töövoog tihedamalt seotud EtherCATi põhitarkvara ja seadme EtherCAT-rakendusega.

1. samm: kinnitage EtherCAT Masteri ühilduvus

Kontrollige, kas PLC, tööstusarvuti või liikumiskontroller toetab EtherCATi põhioperatsiooni.

Kinnitage ühilduvus mootori seadmeprofiili, toetatud protsessiandmete vormingute ja vajalike sünkroonimisfunktsioonidega.

Kui rakendus kasutab konkreetset liikumisjuhtimisplatvormi, veenduge, et platvormi konfiguratsioonitööriistad toetaksid integreeritud mootorit või kas vajalik seadme integreerimise teave on saadaval.

2. samm: ühendage EtherCAT-võrk

Ühendage ülemseade ja mootor kasutades tootja määratud EtherCAT-porte ja heakskiidetud kaablit.

EtherCAT kasutab tavaliselt liinitopoloogiat, kuigi sobivate seadmete ja infrastruktuuriga on võimalikud ka muud topoloogiad.

Mitme telje puhul kinnitage lubatud ühendusjärjekord ja pordi paigutus. Kui mootoril on eraldi sisend- ja väljundpordid, järgige määratud suuna ja topoloogia nõudeid.

Kasutage EtherCAT-side jaoks määratud võrguliidest. Standardne Etherneti pistik ei tähenda automaatselt, et iga võrguliides või tavaline Etherneti lüliti sobib iga EtherCATi konfiguratsiooni jaoks.

3. samm: importige ESI-fail

Laadige mootori ESI-fail EtherCATi põhikonfiguratsioonitarkvarasse.

Fail sisaldab teavet, mida juht kasutab seadme tuvastamiseks ja konfigureerimiseks, sealhulgas toetatud sidefunktsioonid ja protsessiandmete valikud.

Pärast faili importimist skannige võrku või lisage seade põhitarkvara toetatud meetodil.

Kontrollige, kas avastatud seadme identiteet vastab eeldatavale mootorimudelile ja versioonile.

Kui juht teatab identiteedi mittevastavusest, kontrollige seadme versiooni, ESI-faili, püsivara versiooni ja hankijapõhiseid konfiguratsiooninõudeid.

4. samm: kontrollige EtherCAT-i alluvühendust

Pärast seadme ühendamist veenduge, et ülemseade tuvastab mootori ja et EtherCATi olek läheb üle ootuspäraselt.

EtherCAT-i seadmed kasutavad tavaliselt olekuid, sealhulgas:

• INIT: esialgne suhtlusolek.

• PRE-OP: tööeelne olek, mida kasutatakse tavaliselt konfigureerimiseks.

• SAFE-OP: ohutu tööolek, kus sisendprotsessi andmed võivad olla saadaval, samas kui väljundkäitumine jääb seadme teostuse järgi piiratuks.

• OP: tööolek, milles protsessiandmete vahetus on lubatud vastavalt seadme konfigureeritud käitumisele.

Täpsed üleminekud ja lubatud toimingud sõltuvad alamrakendusest.

Kui mootor ei jõua oodatud olekusse, kontrollige peamist diagnostikalogi, kaabliühendusi, seadme identiteeti, sünkroonimisseadeid ja protsessiandmete konfiguratsiooni.

5. samm: protsessiandmete konfigureerimine

EtherCAT-i tsükliline side kasutab protsessiandmete vahetamist ülem- ja alamseadme vahel.

Kui seade toetab CANopeni üle EtherCATi (CoE), võivad selle objektisõnastik ja toetatud draiviprofiil pakkuda CANopeni draive konfigureerinud inseneridele tuttavaid kontseptsioone.

Ühilduva CiA 402 juurutuse korral võivad protsessiandmed sisaldada järgmist:

• Kontrollsõna

• Olekusõna

• Sihtpositsioon

• Tegelik positsioon

• Sihtkiirus

• Tegelik kiirus

• Muud toetatud draivipõhised väärtused

Tegelik protsessiandmete struktuur peab ühtima mootori toetatud konfiguratsiooniga.

Vale protsessiandmete määramine võib takistada ülemseadet draivi lubamast või panna kontroller väärtusi valesti tõlgendama.

6. samm: konfigureerige draivi profiil ja töörežiim

Kui mootor toetab CiA 402 üle CoE, valige kontrolleris sobiv töörežiim.

Lihtsa punkt-punkti positsioneerimise jaoks võib profiili asendist piisata. Sünkroniseeritud mitmeteljelise liikumise jaoks võib tsükliline sünkroonpositsioon olla sobivam, kui seda toetavad nii ajam kui ka kontroller.

Töörežiim määrab, kuidas sihtmärke genereeritakse, edastatakse ja tõlgendatakse.

Enne mootori lubamist kontrollige konfigureeritud režiimi, juhtsõnade jada, olekusõnade tõlgendust ja kõiki vajalikke kodustamis- või lähtestamisprotseduure.

7. samm: konfigureerige hajutatud kellad, kus neid toetatakse

EtherCAT Distributed Clocks saab sünkroonida toetatud alamseadmete ajastust.

Mitut koordineeritud telge hõlmavate rakenduste puhul võib juht konfigureerida sünkroonimisparameetrid ja tsüklilise värskenduse ajastuse.

Kuid hajutatud kellad pole universaalselt saadaval ega konfigureeritud kõigis integreeritud samm-mootorites.

Kontrollige, kas valitud mootor toetab hajutatud kellasid, milliseid sünkroonimisrežiime see rakendab ja millised tsükliajad on lubatud.

Alustage ülem- ja alamseadme toetatud tsükliajast, seejärel kontrollige sünkroonimise olekut ja liikumiskäitumist enne, kui proovite nõudlikumaid seadistusi.

8. samm: konfigureerige asukoha skaleerimine ja liikumispiirangud

Määrake sihtasendi ühikud, sõidupiirangud, kiirus, kiirendus, aeglustus ja mis tahes toetatud järgnevate tõrkete künnised.

Lineaarsete mehhanismide puhul määrake mootori pöörlemise ja tegeliku lineaarse nihke vaheline teisendus.

Näiteks kui juhtkruvi liigub edasi 5 mm pöörde kohta, tuleb mootori kästud pöörlemine teisendada vastavaks lineaarkäiguks. Arvestusse tuleb lisada ka käigukastid ja muud jõuülekandeelemendid.

Vale skaleerimine võib põhjustada positsioneerimisvigu isegi siis, kui EtherCAT-side toimib õigesti.

9. samm: lubage draiv ja kinnitage liikumine

Järgige draivi dokumenteeritud lubamisjärjestust ja alustage madala kiirusega testliigutustega.

Jälgige testimise ajal põhidiagnostikat ja draivi olekuteavet.

Veenduge, et:

• Mootor jõuab oodatud EtherCAT-i olekusse.

• Töötle andmete värskendusi järjepidevalt.

• Draiv siseneb soovitud tööolekusse.

• Positsioneerimiskäsud tekitavad oodatud liikumise.

• Tegeliku asukoha tagasiside jääb masina liikumisega kooskõlas.

• Side- ja ajamitõrkeid käsitletakse ettenähtud viisil.

Koordineeritud masinate puhul testige mitme telje ajastust ja liikumist enne seadmete tootmist vabastamist.

7. Kuidas valida nutika tootmise jaoks õigeid sideseadeid

Edukas konfigureerimine sõltub võrgusätete vastavusest masina tegelikele nõuetele.

7.1 Võrgu värskendusmäär

Nõutav värskendusmäär sõltub liikumisprofiilist, kontrolleri arhitektuurist ja ajami töörežiimist.

Lihtne positsioneerimismehhanism ei pruugi vajada sama tsüklilist värskenduskiirust kui masin, mis koordineerib suurel kiirusel mitut telge.

CANopeni puhul kinnitage saadaolev bitikiirus, kaitstud päritolunimetuse konfiguratsioon, võrgu laadimine ja eeldatav side ajastus.

EtherCATi puhul kinnitage toetatud tsükliaeg, põhifunktsioonid, protsessiandmete suurus ja sünkroonimisvalikud.

Vältige kõrgeima saadaoleva sidekiiruse valimist ilma tegelikke juhtimisnõudeid hindamata.

7.2 Asukoha eraldusvõime ja täpsus

Positsiooni eraldusvõime ei ole sama, mis positsioneerimise täpsus.

Kooder määrab saadaoleva tagasiside eraldusvõime, samas kui ajami juhtimisstrateegia ja mehaaniline süsteem mõjutavad seda, kui täpselt mootor sihtmärgini jõuab ja seda säilitab.

Lineaarsete rakenduste puhul hinnake kogu mehaanilist ketti, sealhulgas kruvi juhet, käigukasti suhet, sidurit, lõtku, jäikust ja koormust.

Kui protsess nõuab kindlaksmääratud positsioneerimise tolerantsi, kinnitage kokkupandud masin, mitte ei toetu ainult koodri loendustele või mootori nominaalsele sammunurgale.

7.3 Mitmeteljeline sünkroonimine

Koordineeritud liikumist vajavate masinate puhul hinnake, kuidas kontroller käske ajastab ja kuidas ajamid neid täidavad.

CANopen võib toetada hajutatud liikumisjuhtimissüsteeme, kuid sünkroonimismeetod ja jõudlus sõltuvad rakendusest.

EtherCAT võib olla eelistatum rakenduste jaoks, mis nõuavad tihedalt koordineeritud tsüklilist juhtimist, kui valitud ülem ja ajamid toetavad vajalikke sünkroonimisfunktsioone.

Mõlemal juhul tuleb sünkroonimist testida süsteemi tasemel.

7.4 Diagnostika ja rikete taastamine

Tootmisvalmis konfiguratsioon peaks sisaldama selget strateegiat sidekao, ajami tõrgete, järgnevate vigade ja ootamatute tööolekute käsitlemiseks.

Tehke kindlaks, millistest riketest mootor teatab, millised kontroller tuvastab ja milliseid meetmeid masin peaks reageerima.

Näiteks võib sidekatkestus nõuda, et kontroller lõpetaks uute liikumiskäskude andmise ja teostaks määratletud taastamisprotseduuri.

Sobiv reaktsioon sõltub riskihinnangust ja masina konstruktsioonist. Tavaline väljasiini diagnostika ei asenda sertifitseeritud ohutusfunktsioone.

8. Levinud CANopeni konfiguratsiooniprobleemid ja nende lahendamine

CANopeni probleemid tulenevad sageli ebajärjekindlatest võrguseadetest, valedest seadmekirjeldustest või seadme toetatud objektide mittetäielikust mõistmisest.

8.1 Miks on õige EDS-fail oluline?

EDS-fail on seadme kirjeldus, mitte universaalne konfiguratsioon, mida saab rakendada igale CANopeni mootorile.

Vale faili kasutamine võib põhjustada parameetrite puudumist, toetamata konfigureerimiskatseid või eksitavaid inseneritarkvara kuvasid.

Kontrollige faili alati mootori tegeliku mudeli ja püsivara nõuetele vastavust.

8.2 Miks CANopeni suhtlus ei garanteeri liikumist?

Mootor suudab edukalt suhelda, kuid ei suuda liikumist sooritada.

Võimalikud põhjused on vale ajami olek, aktiivne tõrge, toetamata töörežiim, puuduv kodustamisprotseduur või kehtetud liikumisparameetrid.

Seetõttu peaks kasutuselevõtt eraldama võrgu kontrollimise ajami kasutuselevõtust ja mehaanilisest valideerimisest.

9. Levinud EtherCATi konfiguratsiooniprobleemid ja nende lahendamine

EtherCATi kasutuselevõtu probleemid võivad hõlmata seadme tuvastamist, oleku üleminekuid, protsessiandmete konfigureerimist, sünkroonimist või ühilduvust ülemseadmega.

9.1 Enne parameetrite muutmist kontrollige EtherCATi olekut

Kui mootor ei sisene tööolekusse, ei lahenda liikumisparameetrite korduv muutmine tõenäoliselt kommunikatsiooniprobleemi.

Alustuseks tehke kindlaks ülemseadme teatatud täpne olek ja vaadake üle vastavad diagnostikateated.

Kontrollige esmalt ESI-faili, seadme identiteeti, protsessiandmete konfiguratsiooni ja sünkroonimisnõudeid.

Alles siis, kui side on stabiilne, peaksite jätkama ajami lubamist ja liikumistesti.

9.2 Eeldamise asemel kontrollige sünkroonimist

EtherCAT-ühendus ei taga automaatselt sünkroniseeritud liikumist.

Põhiseade, mootori püsivara, töörežiim ja valitud ajastuse konfiguratsioon peavad toetama nõutavat sünkroonimismeetodit.

Nõudlike rakenduste puhul kontrollige telje tegelikku käitumist kontrolleri diagnostika ja sobivate mõõtmisvahendite abil.

10. CANopen vs. EtherCAT: realistlik rakenduste valiku näide

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootori jaoks valik CANopeni ja EtherCATi vahel sõltub masina liikumisnõuetest, olemasolevast juhtimisarhitektuurist, sidetsükli ajast ja tulevastest laiendusplaanidest. Nutikate tootmisseadmete puhul peaks õige protokoll lihtsustama integreerimist, pakkudes samas positsioneerimisjõudlust, töökindlust ja diagnostikavõimalusi, mida rakendus nõuab.

Praktiliste erinevuste mõistmiseks kaaluge kahte levinumat OEM-projekti: kompaktne automaatne doseerimismasin ja kiire mitmeteljeline koostesüsteem.

10.1 Rakenduse näide 1: CANopen automaatse väljastusmasina jaoks

Seadmetootja töötab välja automatiseeritud jaotusmasinat, mida kasutatakse liimide, määrdeainete või muude vedelike kandmiseks tootmisliini komponentidele. Masin sisaldab mitmeid positsioneerimistelgesid, mis vastutavad väljastuspea liigutamise, tooriku asendi reguleerimise ja abimehhanismide juhtimise eest.

Tootja kasutab juba CANopeni sideliidesega PLC-d ja soovib lihtsustada mootori juhtmestikku olemasolevat juhtimisarhitektuuri oluliselt muutmata.

Sellises olukorras võib sobivaks lahenduseks olla CANopeni integreeritud suletud ahelaga sammmootor.

Integreeritud disain ühendab samm-mootori, koodri ja ajami elektroonika ühes üksuses, vähendades iga telje jaoks vajalike eraldi komponentide arvu. CANopen võimaldab PLC-l vahetada ühendatud mootoritega liikumiskäske, olekuteavet ja toetatud diagnostikaandmeid.

Kooder annab asendi tagasisidet, võimaldades ajamil jälgida rootori tegelikku liikumist ja tuvastada asendi lahknevusi vastavalt oma juhtimisstrateegiale. See on eriti kasulik, kui doseerimiskonsistents sõltub korduvast asendist ja kontrollitud liikumisest.

Peamised konfiguratsiooniülesanded hõlmavad järgmist:

• Igale mootorile ainulaadse CANopeni sõlme ID määramine.

• Ühilduva CAN-siini bitikiiruse seadistamine.

• Õige elektroonilise andmelehe (EDS) faili importimine kontrolleri tarkvarasse.

• Toetatud protsessiandmeobjektide (PDO-de) konfigureerimine liikumiskäskude ja tagasiside jaoks.

• Sobiva töörežiimi, kiiruse, kiirenduse ja asendi parameetrite seadistamine.

• Positsioneerimise korratavuse testimine tüüpiliste töökoormuste korral.

Insenerimeeskond peaks kontrollima ka sidetsükli nõudeid, võrgu koormust ja kontrolleri võimet hallata kõiki ühendatud telgi.

Miks CANopen on mõttekas: masin juba kasutab CANopenit ja selle positsioneerimisnõudeid saab täita ilma teistsugust väljasiini arhitektuuri kasutusele võtmata. See võib vähendada integreerimispingutusi ja aidata tootjal standardida juhtimissüsteemi mitmel masinamudelil.

10.2 Rakenduse näide 2: EtherCAT kiirele montaažimasinale

Mõelge mõnele teisele originaalseadmete tootjale, kes arendab elektroonika tootmiseks kiiret koostemasinat. Seade kasutab mitut liikumistelge, et positsioneerida komponente, liigutada kinnitusi ja koordineerida mehaanilisi toiminguid kindlaksmääratud tootmistsükli jooksul.

Masin vajab järjepidevat telgede vahelist ajastust, kiiret tsüklilist andmevahetust ja tsentraliseeritud juhtimist tööstusliku arvuti või EtherCAT-toega PLC kaudu.

Selle rakenduse jaoks võib EtherCATi integreeritud suletud ahela sammmootor olla parem valik, eeldusel, et mootor toetab vajalikke protsessiandmete konfiguratsiooni ja sünkroonimisfunktsioone.

EtherCAT võimaldab kontrolleril vahetada ühendatud draividega tsüklilisi protsessiandmeid. Kui juhtseade ja mootor seda toetavad, saavad hajutatud kellad sünkroonida seadme ajastust, et toetada koordineeritud mitmeteljelist liikumist.

Kasutuselevõtu ajal peab insenerimeeskond tavaliselt:

• Importige õige EtherCAT Slave teabe (ESI) fail.

• Skannige võrku ja kontrollige iga ühendatud mootori identiteeti.

• Kinnitage nõutavad EtherCAT-i sideolekud.

• Konfigureerige toetatud protsessiandmete struktuur.

• Kontrollige CiA 402 ühilduvust, kui rakendus tugineb sellele draiviprofiilile.

• Valige vajadusel toetatud töörežiim, näiteks tsükliline sünkroonne asend.

• Konfigureerige tsükli kestust ja sünkroonimisseadeid, kui seda toetatakse.

• Kinnitage tegelik liikumine, asendi tagasiside ja mitmeteljeline koordineerimine.

Tootja peaks kinnitama, et valitud mootor toetab nõutavat tsükliaega ja sünkroonimismeetodit. Ainuüksi EtherCAT-ühenduvus ei taga, et iga draiv toetab kõiki liikumisjuhtimisfunktsioone.

Miks EtherCAT on mõttekas: masin sõltub koordineeritud liikumisest ja tsüklilisest suhtlusest ning juhtimisarhitektuur on juba loodud EtherCATi ümber. Ühilduvate integreeritud suletud ahela samm-mootorite kasutamine võib hajutatud ajami paigutust lihtsustada, toetades samal ajal vajalikku juhtimisstrateegiat.

10.3 CANopen vs. EtherCAT: originaalseadmete tootjate praktiline võrdlus

Tabel illustreerib pigem tüüpilisi rakendusvalikuid kui absoluutseid protokollipiiranguid. CANopen suudab toetada nõudlikke automatiseerimisülesandeid, kui kogu süsteem on asjakohaselt kavandatud, ja EtherCAT saab teenindada rakendusi, mis ei vaja kõige arenenumaid sünkroonimisfunktsioone.

10.4 Mida teha, kui originaalseadmete tootja töötab välja uut nutikat tootmisplatvormi?

Uue masinakujunduse puhul peaks otsus põhinema pigem kogu automatiseerimisarhitektuuril, mitte ainult mootoril.

Enne sideprotokolli valimist soovitame hinnata viit tegurit.

Kontrolleri ühilduvus

Kontrollige, milliseid tööstusvõrke PLC või liikumiskontroller toetab. Olemasoleva kontrolleriga loomulikul teel suhtleva mootori valimine võib integreerimise keerukust vähendada.

Liikumise jõudlus

Arvutage vajalik pöördemoment, töökiirus, kiirendus, positsioneerimise korratavus ja liikumistsükli aeg. Veenduge, et mootor ja ajam vastavad tegeliku koormuse korral nendele nõuetele.

Telgede arv

Mõelge mootorite arvule, eeldatavale võrguliiklusele, vajalikule värskenduskiirusele ja sellele, kas mitu telge vajavad koordineeritud liikumist.

Diagnostika ja hooldus

Määrake, millised tööparameetrid, olekuteave ja veakoodid on sideliidese kaudu saadaval. Need funktsioonid võivad aidata hooldusmeeskondadel probleeme tuvastada ja vähendada tõrkeotsingu aega.

Tulevane laienemine

Kui masin lisab lõpuks rohkem telgi või nõuab tihedamat koordineerimist, hinnake, kas valitud kontroller ja võrk suudavad oodatava arenguga hakkama.

10.5 Kuidas valida õige integreeritud suletud ahelaga sammmootor JKONGMOTORi

Automaatsete doseerimisseadmeid, koostemasinaid, pakendamissüsteeme või muid nutikaid tootmislahendusi arendavate originaalseadmete tootjate jaoks peaks mootorite valik algama selgest tehnilisest spetsifikatsioonist.

JKONGMOTORi integreeritud suletud ahelaga sammmootorite hindamisel kinnitage tarnijaga järgmised nõuded:

• Sideprotokoll: CANopen, EtherCAT või muu toetatud liides.

• Mootori jõudlus: nimipöördemoment, saadaolev pöördemoment töökiirusel, pinge, vool ja töötsükkel.

• Tagasiside võimalus: kodeerija spetsifikatsioonid, asukoha jälgimine ja toetatud vigade tuvastamine.

• Ajami funktsioonid: saadaolevad töörežiimid, liikumisparameetrid ja diagnostikateave.

• Mehaaniline konfiguratsioon: raami suurus, võlli mõõtmed, paigaldusnõuded ja käigukasti valikud, kui need on saadaval.

• Integratsiooni dokumentatsioon: EDS- või ESI-failid, ühendusskeemid, sidejuhendid ja kontrolleri ühilduvuse teave.

Tooteteabe saamiseks külastage JKONGMOTORi integreeritud servomootorilahenduste lehte või uurige integreeritud servomootori tarnija lehte.

Sobitades sideprotokolli kontrolleri arhitektuuriga ja mootorit tegelike liikumisnõuetega, saavad tootjad luua ühtsema, hooldatavama ja skaleeritavama nutika tootmissüsteemi.

11. Mida peaksid originaalseadmete tootjad hindama integreeritud suletud ahelaga sammmootori ostmisel?

Algseadmete tootjate jaoks on mootori valimine pigem süsteemi integreerimise otsus kui lihtne komponentide ostmine.

Enne tarnija valimist tuleks arvestada järgmiste teguritega.

11.1 Sideprotokolli ja kontrolleri ühilduvus

Veenduge, et mootor toetab nõutavat protokolli ja tarnija esitab integreerimiseks piisavalt dokumentatsiooni.

CANopeni jaoks taotlege EDS-faili, objektisõnastiku teavet, toetatud sidesätteid ja vajaduse korral draivi profiili dokumentatsiooni.

EtherCATi jaoks taotlege ESI-faili, toetatud protsessiandmete konfiguratsiooni, püsivara ühilduvuse teavet ja vajaduse korral sünkroonimisdokumentatsiooni.

Samuti kontrollige, kas ettenähtud PLC või liikumiskontroller suudab seadet konfigureerida ja kasutada.

11.2 Pöördemomendi, kiiruse ja koormuse karakteristikud

Hinnake hoidmismomenti, saadaolevat pöördemomenti töökiirusel, kiirendusnõudeid, koormuse inertsust ja eeldatavat töötsüklit.

Sammmootori pöördemoment üldiselt väheneb kiiruse kasvades, seega ei piisa sobivuse kindlakstegemiseks üksnes nimipüsivuse-momendi näitajast.

Vertikaalsete telgede või raskusjõu toimel käitatavate mehhanismide puhul hinnake nõutavat pidurdus- või koormuse hoidmise strateegiat eraldi. Ärge eeldage, et suletud ahelaga samm-mootor suudab ilma täiendavate meetmeteta ohutult hoida iga koormust.

11.3 Kodeerija jõudluse ja asukoha tagasiside

Vaadake üle kodeerija eraldusvõime, tagasiside käitumine, asukohavigade jälgimine ja toetatud rikete tuvastamine.

Peenpositsioneerimist hõlmavate rakenduste puhul arvestage kogu mehaanilise süsteemiga, selle asemel, et tugineda üksnes kooderi eraldusvõimele.

Küsige, kas ajam pakub juhtimistarkvarale ja hooldusmeeskonnale vajalikke diagnostikaandmeid.

11.4 Keskkonnakaitse ja soojuslik jõudlus

Mootor peab masina tegelikes tingimustes töökindlalt töötama.

Hinnake ümbritseva õhu temperatuuri, tolmu, niiskust, vibratsiooni, paigaldussuunda, saadaolevat õhuvoolu ja korpuse nõudeid.

Kui masin töötab pesemisalal või elektrit juhtivate osakestega keskkonnas, kontrollige toote dokumenteeritud sissepääsukaitse taset ja keskkonnapiiranguid.

Integreeritud disain ei kõrvalda termilisi piiranguid. Ajami elektroonika ja mootor toodavad endiselt soojust ning paigaldustingimused võivad mõjutada lubatud voolu ja töötsüklit.

11.5 Dokumentatsioon ja tehniline tugi

Tarnija peaks suutma anda teavet, mis on vajalik mootori integreerimiseks tootmissüsteemi.

Kasulikud tarned hõlmavad järgmist:

• Mootori ja ajami andmelehed

• Ühendusskeemid ja pistikupesad

• Suhtlusjuhendid

• EDS- või ESI-failid, vastavalt vajadusele

• Parameetrite loendid ja konfiguratsioonijuhised

• Veakoodi määratlused

• Püsivara ja versiooni teave

• Katseprotseduurid ja rakendusjuhised

OEM-projektide puhul võib nende ressursside kättesaadavus oluliselt mõjutada projekteerimisaega ja kasutuselevõtu tõhusust.

11.6 Kohandamine ja pikaajaline tarnimine

Mõned masinad nõuavad mittestandardseid võlli mõõtmeid, käigukasti ülekandearvu, kaabli pikkust, pistikuid, paigalduskorraldusi või sideliideseid.

Enne tarnija lõpuleviimist tehke kindlaks, kas tootja suudab nõutavat konfiguratsiooni toetada ja säilitada järjepidevuse tootmispartiide lõikes.

Pikaajaliste seadmeprogrammide puhul kaaluge ka püsivara muudatuste haldamist, toote versioonide kontrolli, asenduste ühilduvust ja tehnilist tuge pärast tarnimist.

12. Kuidas JKONGMOTOR toetab Integreeritud suletud ahelaga samm-mootori projektid

Algseadmete tootjate ja automaatikaseadmete tootjate jaoks hõlmab integreeritud suletud ahela samm-mootori valimine enamat kui pöördemomendi nimiväärtuste, koodri eraldusvõime või mootori mõõtmete võrdlemist. Mootor peab töötama usaldusväärselt koos masina kontrolleri, sidevõrgu, mehaanilise jõuülekande ja töökeskkonnaga. See peaks toetama ka tootja tootmiseesmärke, paigaldusnõudeid ja pikaajalist hooldusstrateegiat.

JKONGMOTOR keskendub integreeritud liikumisjuhtimislahendustele, mis ühendavad mootoritehnoloogia ajami elektroonika ja tagasisidevõimalustega kompaktsetes koostudes. Nutikate tootmisprojektide puhul on eesmärk aidata seadmete tootjatel liikumissüsteemide integreerimist lihtsustada, vähendada tarbetut juhtmestikku ja töötada välja mootori konfiguratsioon, mis vastab rakenduse tegelikele nõuetele.

12.1 Integreeritud liikumisjuhtimislahendused nutikaks tootmiseks

Kaasaegsed tootmisseadmed nõuavad sageli kompaktseid mootoreid, mis suudavad suhelda keskkontrolleriga, pakkudes samal ajal ühtlast positsioneerimist ja kasulikku töö tagasisidet.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor ühendab samm-mootori, kodeerija ja ajami elektroonika üheks komplektiks. Sõltuvalt valitud tootekonfiguratsioonist võivad saadaval olla ka täiendavad side- ja juhtimisfunktsioonid.

OEM-rakenduste jaoks võib see integreeritud arhitektuur pakkuda mitmeid praktilisi eeliseid:

• Lihtsustatud süsteemi arhitektuur: mootori ja ajami kombineerimine vähendab vajadust paigaldada iga mootori jaoks eraldi ajam.

• Vähendatud välisjuhtmestik: integreeritud disain võib vähendada mootori ja ajami vahelist juhtmeid ja lihtsustada masina kokkupanekut.

• Asendi tagasiside: kodeerija tagasiside võimaldab ajamil jälgida rootori liikumist ja tuvastada asendi lahknevusi vastavalt oma juhtimisvõimalustele.

• Paindlik masinate integreerimine: toetatud sideliidesed võivad ühendada mootori ühilduvate PLC-de, tööstuslike personaalarvutite ja automaatikakontrolleritega.

• Järjekindel seadmete disain: standardsed mootorikonfiguratsioonid võivad lihtsustada projekteerimis-, monteerimis- ja asendamisprotseduure mitme masinamudeli puhul.

Need eelised on eriti olulised automatiseeritud montaažiseadmete, pakkimismasinate, jaotussüsteemide, laboriautomaatika ja täppispositsioneerimisplatvormide puhul.

Lõplikud eelised sõltuvad valitud mootorist, selle sidevõimalustest ja kogu masina nõuetest.

12.2 CANopeni ja EtherCATi integratsiooni tugi

Sideühilduvus on üks esimesi probleeme, mida soovitame mootori valimisel lahendada.

Mootor võib pakkuda sobivat pöördemomenti ja positsioneerimist, kuid nõuab siiski täiendavat inseneritööd, kui selle sideliides ei ühildu kavandatud kontrolleriga.

CANopenit kasutavate projektide puhul peaksid insenerid kinnitama sobiva elektroonilise andmelehe (EDS), objektisõnastiku dokumentatsiooni, toetatud sidesätete ja töörežiimide olemasolu.

EtherCAT-põhiste masinate puhul hõlmavad põhinõuded õiget EtherCAT-i alamteabe (ESI) faili, protsessiandmete konfiguratsiooni, toetatud draiviprofiili ja vajaduse korral sünkroonimisvõimalusi.

Kummagi võrgu JKONGMOTOR-mootori hindamisel peaksid originaalseadmete tootjad kinnitama täpse mudeli jaoks järgmisi üksikasju:

• Kas valitud variant toetab CANopenit või EtherCAT-i.

• Milliseid PLC-sid või liikumiskontrollereid saab seadmega kasutada.

• Kas mootor toetab CiA 402 või mõnda muud nõutavat juhtimisprofiili.

• Milline asukoht, kiirus, olek ja diagnostilised parameetrid on juurdepääsetavad.

• Kas kavandatud tsükliaega ja sünkroonimisnõudeid toetatakse.

• Millist konfiguratsioonitarkvara, püsivara versiooni ja seadme kirjeldusfaile on vaja.

CANopeni ja EtherCATi tuleks käsitleda eraldiseisvate suhtlusvõimalustena. Ühe toetamine ei tähenda automaatselt teise toetamist. Nende nõuete kinnitamine enne ostmist aitab vältida ühilduvusprobleeme kasutuselevõtu ajal.

12.3 Mootori valik tegelike rakendusnõuete alusel

Õige mootori spetsifikatsioon sõltub mehaanilisest koormusest ja liikumisprofiilist, mitte ainult mootori raami suurusest või nimipöördemomendist.

Näiteks võib juhtkruvi positsioneerimismoodulit käitav mootor nõuda teistsugust kiiruse ja pöördemomendi profiili kui pöörlevas indekseerimismehhanismis. Sarnaselt võib pidevalt töötav pakendamismasin kehtestada erinevad soojus- ja töötsükli nõuded kui vahelduva positsioneerimissüsteemi puhul.

Enne mootori konfiguratsiooni lõpetamist soovitame hinnata järgmisi parameetreid.

Pöördemoment ja kiirus: määrake vajalik töömoment kogu kiirusvahemikus, kaasa arvatud kiirendus ja aeglustus. Pöördemomendi hoidmisest üksi ei piisa, et teha kindlaks, kas samm-mootor vastab rakenduse nõuetele.

Kodeerija ja positsioneerimise nõuded: määratlege nõutav positsioneerimise korratavus, tagasiside eraldusvõime ja lubatud asukohaviga. Võtke arvesse tagasilööki, siduri paindlikkust ja mehaanilist jäikust.

Toiteallikas: kontrollige ettenähtud töötingimuste jaoks saadaolevat pinget, voolunõudeid ja toiteallika võimsust.

Mehaaniline paigaldamine: vaadake üle raami suurus, paigalduskoht, võlli mõõtmed, jõuülekande tüüp ja saadaolev paigaldusruum.

Töökeskkond: hinnake temperatuuri, vibratsiooni, tolmu, niiskust, jahutustingimusi ja korpuse nõudeid.

Sidearhitektuur: määrake võrguprotokoll, kontroller, nõutav värskenduskiirus ja diagnostikafunktsioonid.

Määrates need parameetrid projekti alguses, saavad originaalseadmete tootjad valida mootori, mis sobib paremini rakendusega ja vältida tarbetuid muudatusi masina arendamise ajal.

12.4 OEM/ODM-i kohandamine seadmetootjatele

Mootori standardsed spetsifikatsioonid ei vasta alati spetsialiseeritud automaatikaseadmete nõuetele. OEM-id võivad vajada kohandatud mehaanilisi liideseid, spetsiifilisi kaablite paigutusi, erinevaid edastuskonfiguratsioone või konkreetset sidevõimalust.

Olenevalt projekti jaoks saadaolevast tooteplatvormist ja tootmisvõimalustest võivad kohandamisvestlused hõlmata järgmist:

• Mootori mõõtmed ja paigaldusliidesed

• Võlli konfiguratsioonid ja mehaanilised ühendused

• Käigukasti valik ja ülekandearvud

• Kodeerija ja tagasiside nõuded

• Kaabli pikkused ja pistikute paigutus

• Side-liidese valikud

• Masina korpusega seotud integreerimispiirangud

Tootjatel, kes arendavad mitut seadmemudelit, võib ühtne kohandatud mootoriplatvorm aidata standardiseerida elektrilist disaini ja lihtsustada tootmist.

Kohandamine peaks siiski põhinema dokumenteeritud tehnilisel spetsifikatsioonil. Sidefunktsioonid, kaitsereitingud, püsivara funktsioonid ja jõudluse piirangud tuleb kinnitada, mitte eeldada, et need on saadaval igal mudelil.

12.5 Prototüübi testimine ja süsteemi valideerimine

Edukas mootorivaliku protsess peaks hõlmama valideerimist lõppmasinat iseloomustavates tingimustes.

Enne partiitootmisse üleminekut soovitame katsetada integreeritud suletud ahelaga samm-mootorit ettenähtud mehaanilises montaaži- ja juhtimiskeskkonnas.

Tüüpiline valideerimisprotsess hõlmab järgmist:

1. Mehaaniline kontroll: kinnitage paigalduse ühilduvus, võlli joondamine, siduri sobivus ja jõuülekande käitumine.

2. Side testimine: kontrollige seadme tuvastamist, parameetrite konfigureerimist, käsuvahetust ja olekuteavitust.

3. Liikumise testimine: hinnake positsioneerimise korratavust, suunda, kiirust, kiirendust ja aeglustumist.

4. Koormuskatse: testige mootorit tüüpiliste töökoormuste ja töötsüklite all.

5. Termiline hindamine: kontrollige mootori ja ajami temperatuure eeldatavates töötingimustes.

6. Tõrkele reageerimise testimine: kontrollige süsteemi reageerimist sidekatkestele, ajami tõrgetele ja muudele eeldatavatele ebatavalistele tingimustele.

7. Tootmisdokumentatsioon: salvestage kinnitatud parameetrid, püsivara versioonid, juhtmestiku üksikasjad ja konfiguratsioonifailid.

CANopeni puhul peaks testimine hõlmama sõlmede adresseerimist, bitikiiruse ühilduvust ja toetatud PDO või SDO toiminguid. EtherCATi puhul peaks valideerimine hõlmama alluva oleku üleminekuid, protsessiandmete vahetamist ja vajaduse korral sünkroonimisfunktsioone.

See protsess aitab tuvastada integratsiooniprobleeme enne, kui need mõjutavad tootmisseadmeid.

12.6 Tehniline dokumentatsioon ja pikaajaline hooldatavus

OEM-projektide puhul on täielik dokumentatsioon tootevaliku oluline osa.

Esialgse testi ajal hästi toimiv mootor võib siiski tekitada raskusi, kui insenerid ei pääse hoolduse ajal juurde vajalikule konfiguratsiooniteabele ega taasta algsätteid.

Enne projekti lõpuleviimist kinnitage asjakohaste dokumentide olemasolu, sealhulgas:

• Mootori ja ajami andmelehed

• Elektrijuhtmestiku skeemid

• Konnektori tihvtide määramine

• Suhtlusjuhendid

• EDS- või ESI-failid, vastavalt vajadusele

• Toetatud töörežiimid ja parameetrite loendid

• Veakoodide kirjeldused

• Püsivara ja riistvara versioonide teave

Partiidena toodetud seadmete puhul võib heakskiidetud mootorikonfiguratsiooni arvestuse pidamine lihtsustada asendamist, hooldust ja tulevasi tootmistöid.

Samuti soovitame määratleda, kuidas tooteversioone hallatakse. Kui mootori riistvara, püsivara või sidekäitumine muutub, peaks OEM mõistma, kas muudatus mõjutab olemasolevat kontrolleri konfiguratsiooni või masina valideerimist.

12.7 JKONGMOTORiga töötamine teie järgmises liikumisjuhtimisprojektis

JKONGMOTORiga uue rakenduse üle arutledes aitab selge tehniline ülevaade kindlaks teha, kas saadaolev integreeritud suletud ahela samm-mootori platvorm sobib.

Kasulik projektiteave sisaldab järgmist:

• Rakendus ja masina tüüp

• Nõutav pöördemoment ja töökiirus

• Toitepinge ja voolu piirangud

• Kodeerija ja positsioneerimise nõuded

• Eelistatud sideprotokoll

• PLC või liikumiskontrolleri mudel

• Mehaanilised mõõtmed ja paigaldusnõuded

• Eeldatav töötsükkel ja keskkonnatingimused

• Hinnanguline aastane nõudlus ja kohandamisnõuded

See teave aitab keskenduda arutelule mootori tegelikele töötingimustele, mitte tugineda üldistele tootekirjeldustele.

13. Kohaldamine Integreeritud suletud ahelaga sammmootorid nutikas tootmises

Nutikas tootmine muudab seda, kuidas tehased kavandavad, töötavad ja hooldavad automatiseeritud tootmisseadmeid. Kaasaegsed tootmissüsteemid toetuvad üha enam täpsele liikumisjuhtimisele, seadmete reaalajas jälgimisele, tööstuslikele sidevõrkudele ja paindlikele tootmisprotsessidele. Selles keskkonnas on integreeritud suletud ahelaga sammmootorist saanud praktiline liikumisjuhtimisvõimalus seadmete tootjatele, kes otsivad tasakaalu positsioneerimise jõudluse, kompaktse disaini ja süsteemiintegratsiooni vahel.

Kombineerides samm-mootori, kodeerija ja ajami elektroonika ühes komplektis, võib integreeritud suletud ahelaga samm-mootor vähendada välist juhtmeid ja lihtsustada masina arhitektuuri. Olenevalt mudelist võib see toetada ka tööstuslikke sideprotokolle, nagu CANopen, EtherCAT või RS485-põhised protokollid, mis võimaldab ühendada ühilduvate kontrollerite ja automaatikasüsteemidega.

Erinevalt tavapärasest avatud ahelaga samm-mootorist kasutab suletud ahelaga konstruktsioon koodri tagasisidet, et jälgida rootori tegelikku liikumist. See aitab ajamil tuvastada asendi lahknevusi ja juhtida mootori tööd vastavalt oma juhtimisvõimalustele. Nutikate tootmisrakenduste puhul, mis hõlmavad muutuvaid koormusi, sagedast positsioneerimist või automatiseeritud protsessijadasid, võib see tagasiside parandada liikumise jälgimist ja töökindlust.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid pakuvad kaasaegsetele tootmisseadmetele mitmeid eeliseid alates automatiseeritud kokkupanemisest ja pakkimisest kuni täpse doseerimise ja intelligentse materjalikäsitluseni.

13.1. Automatiseeritud kokkupanek ja täpne positsioneerimine

Automatiseeritud kokkupanek on integreeritud suletud ahelaga samm-mootorite jaoks üks levinumaid rakendusi. Tootmisliinid peavad sageli enne nende kinnitamist, sisestamist, kontrollimist või kokkupanemist viima komponendid täpsetesse kohtadesse.

Näited hõlmavad elektrooniliste komponentide kokkupanekut, väikeste osade sisestamist, kinnitusdetailide positsioneerimist ja automatiseeritud kinnitusseadmeid.

Nendes rakendustes peab mootor tagama korratava liikumise, reageerides samal ajal mehaanilise koormuse ja tootmistsükli nõuete muutustele.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor annab anduri tagasisidet, mis võimaldab ajamil jälgida rootori asendit. See on kasulik, kui mehhanism liigub korduvalt eelnevalt määratletud asendite vahel või kui seade peab tuvastama ebanormaalse liikumise.

Integreeritud mootori ja ajamiga disain võib vähendada ka masinasse paigaldatud eraldi komponentide arvu.

Automatiseeritud kokkupaneku peamised eelised on järgmised:

• Korduv positsioneerimine korduvate montaažitoimingute jaoks

• Mootori tegeliku liikumise kodeerijapõhine jälgimine

• Kompaktne paigaldus piiratud ruumiga seadmetesse

• Vähendatud välisjuhtmestik mootori ja eraldi ajami vahel

• Võimalik integreerimine PLC-de ja tööstuslike liikumiskontrolleritega

Nõudlikumate rakenduste puhul peaksid insenerid hindama nõutavat positsioneerimise tolerantsi, kiirendust, settimisaega, koormuse inertsust ja mehaanilist lõtku. Kodeerija tagasiside parandab vaadeldavust, kuid kogu koostu täpsus sõltub siiski mootorist, ajamist, jõuülekandest ja masina struktuurist.

13.2. Elektroonika tootmine ja pooljuhtseadmed

Elektroonika tootmine nõuab trükkplaatide käsitsemisel, komponentide positsioneerimisel, kontrolliseadmete reguleerimisel või väikeste mehaaniliste sõlmede teisaldamisel kontrollitud liikumist.

Mõned pooljuht- ja elektroonikaprotsessid nõuavad ka kompaktseid mehhanisme, mis võivad töötada tihedalt piiratud paigaldusruumides.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootoreid saab kasutada sellistes seadmetes nagu:

• PCB käsitsemis- ja positsioneerimissüsteemid

• Komponentide söötmismehhanismid

• Automatiseeritud optilise kontrolli seadmed

• Täppisreguleerimisplatvormid

• Väikesed valiku- ja asetamismehhanismid

• Automatiseeritud testimisseadmed

Kompaktne konstruktsioon aitab seadmete projekteerijatel vähendada eraldi mootoriajamite sõlmede poolt hõivatud ruumi. Kodeerija tagasiside võib samuti aidata jälgida liikumist korduvate positsioneerimistoimingute ajal.

Võrku ühendatud seadmete puhul võib ühilduv CANopen- või EtherCAT-liides lihtsustada mootori ja masina kontrolleri vahelist suhtlust. Valik sõltub kontrolleri arhitektuurist, nõutavast uuendussagedusest ja liikumise koordineerimise vajadustest.

Elektroonika tootmiseks mootorit valides peaksid insenerid arvestama vibratsiooni, soojuse teket, positsioneerimise korratavust ja keskkonnanõudeid. Puhasruume või tundlikke protsesse hõlmavad rakendused võivad samuti nõuda erilist tähelepanu määrimisele, osakeste tekitamisele, materjalidele ja kaablite suunamisele.

Mootori tegelik sobivus peab olema vastavuses konkreetse tootmiskeskkonna nõuetega.

13.3. Automaatsed pakkimis- ja täitmismasinad

Pakkimisseadmed teevad sageli korduvaid toiminguid suhteliselt suure tootmiskiirusega. Tüüpilised liigutused hõlmavad pakkematerjali etteandmist, konteinerite paigutamist, sulgemismehhanismide reguleerimist, toodete indekseerimist ja väljastuspeade juhtimist.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor aitab neid liikumisi hallata, andes samal ajal tagasisidet rootori tegeliku asendi kohta.

Näiteks võib pakendamismasin kasutada konteineri positsioneerimiseks, täiteotsiku liigutamiseks ja märgistusmehhanismi reguleerimiseks eraldi mootoritelgi. Iga telg nõuab sobivat pöördemomendi, kiiruse ja liikumise korratavuse kombinatsiooni.

Integreeritud disain võib lihtsustada elektripaigaldust, eriti kui masinas on mitu mootorit.

Võimalike eeliste hulka kuuluvad:

• Mootorajami lihtsustatud paigaldamine

• Korduv liikumine programmeeritud asendite vahel

• Asendi jälgimine korduvate tsüklite ajal

• Vähendatud ruumi kapis eraldi ajami komponentide jaoks

• Lihtsam integreerimine ühilduvatesse automatiseeritud juhtimissüsteemidesse

Pakendamisrakendused on aga märkimisväärselt erinevad. Aeglasele indekseerimismehhanismile on erinevad nõuded kui kiirele lõike- või tihendusteljele.

Enne integreeritud suletud ahela samm-mootori valimist peaksid tootjad arvutama vajaliku pöördemomendi ja kiiruse, hindama kiirendus- ja aeglustusprofiile ning kinnitama, et ajam toetab kavandatud tsüklikiirust.

Mootorit tuleks testida ka realistlike tootmiskoormustega, et kontrollida soojuslikku jõudlust ja positsioneerimise järjepidevust.

13.4. Täppisdoseerimis- ja vedelikukäitlusautomaatika

Täppisdoseerimis- ja vedelikukäitlusseadmed nõuavad kontrollitud liikumist, et vedelikke täpselt ja järjepidevalt kohale toimetada. Neid süsteeme kasutatakse laialdaselt labori automatiseerimises, keemilises analüüsis, meditsiiniseadmetes ja tööstuslike vedelike töötlemisel.

Levinud rakendused hõlmavad järgmist:

• Automatiseeritud pipeteerimissüsteemid

• Süstlapumba mehhanismid

• Vedeliku doseerimisseadmed

• Reaktiivide käitlemise süsteemid

• Laboratoorse proovi ettevalmistamine

• Liimi ja määrdeainete doseerimine

• Automaatsed doseerimismehhanismid

Näiteks süstlapumbas juhib mootor juhtkruvi või muud ülekandemehhanismi, et liigutada süstlakolvi. Saadud vedeliku nihe sõltub mehaanilisest konstruktsioonist, süstla mõõtmetest, vedeliku omadustest ja liikumisprofiilist.

Integreeritud suletud ahelaga sammmootor võib jälgida rootori liikumist ja aidata tuvastada lahknevusi käsu ja tegeliku liikumise vahel. See võib toetada usaldusväärsemat mehaanilist positsioneerimist ja parandada ebanormaalse töö diagnoosimise võimet.

Mootori tagasiside funktsioon ei mõõda otseselt vedeliku mahtu ega taga doseerimistäpsust. Vedeliku rõhk, süstla vastavus, torude elastsus, leke, lõtk ja kalibreerimine võivad lõpptulemust mõjutada.

Vedelikukäitlusseadmete puhul soovitame hinnata:

• Positsioneerimise korratavus ja kodeerija jõudlus

• Madala kiirusega liikumise sujuvus

• Juhtkruvi täpsus ja tagasilöök

• Nõutav väljastuskiirus ja jõud

• Termiline stabiilsus pideva töötamise ajal

• Ühilduvus masina juhtimissüsteemiga

Meditsiini- ja laborirakenduste puhul võivad lisanõuded hõlmata elektriohutust, puhastusprotseduure, materjalide ühilduvust ja rakendusspetsiifilist regulatiivset valideerimist.

13.5. Automatiseeritud materjalikäitlus- ja konveierisüsteemid

Nutikad tehased tuginevad komponentide, konteinerite ja valmistoodete tootmisjaamade vahel teisaldamiseks automatiseeritud materjalikäitlussüsteemidele.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootoreid saab kasutada valitud konveierimehhanismides, ülekandesüsteemides, indekseerimislaudades ja kompaktsetes positsioneerimisseadmetes.

Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:

• Väikesed konveieri positsioneerimissüsteemid

• Automaatsed söötjad

• Toote ülekandemehhanismid

• Sorteerimisseadmed

• Toorikute indekseerimise tabelid

• Reguleeritavad juhtmehhanismid

• Kompaktsed materjalikäsitlusmoodulid

Need rakendused hõlmavad sageli koormuse muutmist või korduvat käivitus-seiskamist. Kodeerija tagasiside võib aidata jälgida mootori liikumist, samas kui integreeritud ajam võib vähendada vajalike välisjuhtmete hulka.

Mehhanismide jaoks, mis vajavad suuremat väljundmomenti madalamal kiirusel, võib sobida käigukastiga integreeritud suletud ahela samm-mootor. Käigukasti ülekandearv tuleb valida vajaliku väljundkiiruse, pöördemomendi, efektiivsuse, lõtku ja kasutusea alusel.

Pikemate konveierite või suure inertsiga süsteemide puhul peaksid insenerid kaaluma ka seda, kas samm-mootor tagab vajaliku pideva pöördemomendi ja dünaamilise jõudluse. Suuremaid või suurema kiirusega materjalikäitlussüsteeme võib paremini teenindada servomootor või mõni muu ajamitehnoloogia.

Otsus peaks põhinema arvutatud koormusnõuetel, mitte ainult integreeritud mootori kasutusmugavusel.

13.6. Automatiseeritud kontrolli- ja kvaliteedikontrolli seadmed

Automaatsed kontrollisüsteemid peavad korduvate mõõtmiste kogumiseks piisavalt täpselt positsioneerima kaamerad, andurid, testsondid ja toorikud.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor võimaldab kontrollietappide, reguleeritavate kinnitusdetailide, optiliste positsioneerimismehhanismide ja automatiseeritud testimisseadmete kontrollitud liikumist.

Näiteks võib kontrollmasin liigutada kaamerat üle komponendi, paigutada testsondi mitmesse mõõtmispunkti või reguleerida kinnitust enne pildistamist.

Nendes rakendustes on korratavus ja stabiilsus sageli olulisemad kui mootori maksimaalne kiirus.

Integreeritud mootoriarhitektuur võib seadme elektrilist disaini lihtsustada, samas kui koodri tagasiside aitab jälgida liikumist, mida kasutatakse kontrollmehhanismi positsioneerimiseks.

Võimalike eeliste hulka kuuluvad:

• Korduv positsioneerimine ülevaatuspunktide vahel

• Lihtsam integreerimine automatiseeritud testijadadesse

• Vähendatud välise mootori ajami juhtmestik

• Kompaktne konstruktsioon mitme jaamaga seadmetele

• Juurdepääs toetatud liikumis- ja diagnostikaandmetele

Nõutava mõõtmise järjepidevuse saavutamiseks peavad insenerid arvestama kogu positsioneerimisahelaga. Mootori tagasiside üksi ei suuda kõrvaldada vigu, mis on põhjustatud mehaanilisest vibratsioonist, kinnitusdetaili liikumisest, lõtkidest, soojuspaisumisest või ebapiisavast konstruktsiooni jäikusest.

Nõudlike täpsusnõuetega rakenduste puhul võib masin vajada täiendavat lineaarset tagasisidet või otsest mõõtmist töökohas.

13.7. Nutikas laondus ja automatiseeritud salvestussüsteemid

Nutikad laod kasutavad kaupade ladustamiseks, väljatoomiseks, sortimiseks ja teisaldamiseks automatiseeritud seadmeid piiratud käsitsi sekkumisega.

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid võivad sobida valitud positsioneerimismehhanismide jaoks laoautomaatikas, eriti kui olulised on kompaktsed mõõtmed ja korratav liikumine.

Võimalikud rakendused hõlmavad järgmist:

• Väikepakkide sorteerimise mehhanismid

• Positsioneerimisüksused automatiseeritud salvestusseadmetes

• Reguleeritavad konveieri juhikud

• Automatiseeritud söötmissüsteemid

• Kompaktsed ülekandeplatvormid

• Abipositsioneerimisteljed laotehnikas

Võrku ühendatud laoseadmete puhul peaks mootori sideliides ühtima süsteemi kontrolleriga. CANopen võib sobida olemasoleva CANopeni võrgu ümber ehitatud süsteemidega, samas kui EtherCAT võib sobida masinatele, mis vajavad koordineeritud tsüklilist liikumist ja toetatud sünkroonimisfunktsioone.

Lao automatiseerimiseks mootorite valimisel arvestage töötunde, kiirendussagedust, mehaanilist koormust, kokkupuudet tolmuga, temperatuuri ja hoolduse ligipääsetavust.

Raskeveokite AGV-de, AMR-ide või suure koormusega transpordisüsteemide puhul võivad pöördemomendi, kiiruse, pidurdamise ja dünaamilise jõudluse nõuded ületada tavapärase integreeritud samm-mootori võimeid. Sellistel juhtudel võib sobivam olla integreeritud servomootor või muu otstarbeks ehitatud ajamisüsteem.

13.8. CNC abimehhanismid ja automatiseeritud tööriistade positsioneerimine

Arvutite arvjuhtimise (CNC) seadmed ja muud tööpingid sisaldavad abimehhanisme, mis nõuavad kontrollitud liikumist.

Sõltuvalt masina konstruktsioonist võivad integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid juhtida tööriistade reguleerimismehhanisme, väikeseid positsioneerimisastmeid, sööteid ja abitelgi.

Integreeritud konstruktsioon võib vähendada eraldi paigaldatavate komponentide arvu, mis võib olla kasulik seadmete moderniseerimisel või kompaktsete masinate projekteerimisel.

Kodeerija tagasiside võimaldab ka ajamil jälgida rootori liikumist ja tuvastada teatud positsioonide lahknevusi.

Kuid mitte iga CNC-telg ei sobi samm-tehnoloogia jaoks. Kiire kontuurimine, nõudlik dünaamiline reaktsioon, suured koormused ja ranged täpsusnõuded võivad vajada spetsiaalset servosüsteemi.

Enne integreeritud suletud ahela samm-mootori valimist peaksid insenerid võrdlema selle saadaolevat pöördemomenti töökiirusel, dünaamilist reaktsiooni, tagasisidevõimalusi ja toetatud juhtimisrežiime masina nõuetega.

13.9. Nutikas tootmine CANopeni ja EtherCAT võrkudega

Tööstuslik kommunikatsioon on oluline kaalutlus mootorite integreerimisel ühendatud tootmisseadmetesse.

Integreeritud suletud ahelaga sammmootor võib olenevalt mudelist toetada impulss- ja suunakäske, RS485-põhist sidet, CANopenit, EtherCAT-i või mõnda muud liidest.

CANopen ja EtherCAT on eriti olulised, kui masin vajab võrgupõhist juurdepääsu liikumiskäskudele, olekuteabele ja toetatud diagnostikaparameetritele.

CANopen integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid

CANopen võib sobida hajutatud automaatikaseadmetele, mis kasutavad ühilduvat kontrollerit ja ei vaja teistsugust väljasiini arhitektuuri.

Levinud konfiguratsioonitoimingud hõlmavad sõlme ID-de määramist, bitikiiruse määramist, EDS-faili importimist, toetatud kaitstud päritolunimetuste konfigureerimist ja draivi tööoleku kontrollimist.

EtherCATi integreeritud suletud ahelaga sammmootorid

EtherCAT võib olla atraktiivne seadmete jaoks, mis nõuavad tõhusat tsüklilist andmevahetust või koordineeritud liikumist mitme telje vahel.

Konfigureerimine hõlmab tavaliselt ESI-faili importimist, alluva oleku kontrollimist, protsessiandmete seadistamist ning toetatud draivirežiimide ja sünkroonimisfunktsioonide kontrollimist.

Peamine ostunõue on ühilduvus ettenähtud kontrolleriga. CANopeni tugi ei tähenda automaatselt EtherCATi tuge ja EtherCAT-ühenduvus ei garanteeri, et kõik liikumisjuhtimisfunktsioonid on saadaval.

OEM-id peaksid enne disaini lõplikku vormistamist kontrollima täpset suhtlusvarianti ja püsivara võimalusi.

13.10. Miks nutikad tootmisseadmete tootjad Valige integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid

Seadmetootjad valivad integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid, et kombineerida mehaanilisi, elektrilisi ja juhtimissüsteemi eeliseid.

Kompaktne disain ja vähendatud juhtmestik

Mootori ja ajami ühendamine ühes komplektis võib lihtsustada paigaldamist ja vähendada eraldi komponentide arvu. See on kasulik piiratud paigaldusruumi või paljude hajutatud positsioneerimistelgedega masinates.

Kodeerija tagasiside ja liikumise jälgimine

Kodeerija tagasiside aitab ajamil jälgida rootori tegelikku asendit ja tuvastada teatud liikumise lahknevusi. Olenevalt rakendusest võib süsteem pakkuda ka diagnostikateavet, mis toetab tõrkeotsingut.

Paindlikud juhtimisvalikud

Mõned mudelid toetavad impulsi ja suuna juhtimist, jadasidet või tööstuslikke väljasiini protokolle. See annab inseneridele paindlikkuse mootori sobitamisel olemasoleva või äsja väljatöötatud automatiseerimisarhitektuuriga.

Lihtsustatud seadmete standardimine

Algseadmete tootjad, kes toodavad mitut masinamudelit, võivad kasu saada ühtse mootoriplatvormi kasutamisest sarnastes rakendustes. Standardimine võib lihtsustada juhtmestiku projekteerimist, varuosade haldamist ja hooldusdokumentatsiooni.

Võimalikud madalamad süsteemiintegratsiooni kulud

Integreeritud disain võib vähendada eraldi draivi riistvara, kapi nõudeid ja juhtmestiku tööjõudu. Süsteemi kogumaksumus sõltub aga ka mootorihinnast, konfiguratsioonitööriistadest, kontrolleri ühilduvusest, kasutuselevõtu pingutusest ja teenindusnõuetest.

Kõige ökonoomsem lahendus on see, mis vastab masina jõudlusnõuetele ilma liigse keerukuseta.

13.11. Kuidas valida õige Integreeritud suletud ahelaga sammmootor nutikaks tootmiseks

Mootori valimine ainult raami suuruse või pöördemomendi järgi võib põhjustada rakenduse kehva jõudluse. Enne ostuotsuse tegemist peaksid insenerid hindama kogu tegevusprofiili.

Pöördemoment ja kiirus: arvutage vajalik pöördemoment tegeliku töökiiruse juures, kaasa arvatud kiirendus, hõõrdumine, inerts ja ülekandekadud.

Positsioneerimisnõuded: määratlege nõutav eraldusvõime, korratavus, lubatud asendiviga ja kas mootori võlli või käitatava mehhanismi tagasiside on vajalik.

Sideliides: kinnitage ühilduvus PLC, tööstusarvuti või liikumiskontrolleriga. Kontrollige toetatud protokolli, konfiguratsioonifaile ja töörežiime.

Mehaaniline konfiguratsioon: kontrollige paigaldusmõõtmeid, võlli paigutust, käigukasti nõudeid, juhtkruvi spetsifikatsioone ja olemasolevat paigaldusruumi.

Töökeskkond: hinnake ümbritseva õhu temperatuuri, jahutuse, vibratsiooni, tolmu, niiskuse ja korpuse kaitse nõudeid.

Töötsükkel: määrake, kas mootor peab pidevalt töötama, tegema sagedasi kiirendustsükleid või hakkama saama vahelduvaid positsioneerimistoiminguid.

Kohandamine ja tehniline tugi: OEM-projektide puhul kinnitage, kas tarnija suudab pakkuda nõutavat mehaanilist konfiguratsiooni, juhtmestiku paigutust, dokumentatsiooni ja toote järjepidevust tootmispartiide lõikes.

Enne masstootmisele üleminekut on tungivalt soovitatav teha prototüübi test tüüpiliste koormustega.

Järeldus

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootoritel on nutikas tootmises lai valik rakendusi, sealhulgas automatiseeritud kokkupanek, elektroonika tootmine, pakendamine, vedeliku käitlemine, materjalide positsioneerimine, kontrolliseadmed ja valitud laoautomaatika mehhanismid.

Nende mootori, ajami elektroonika ja koodri tagasiside kombinatsioon võib masina arhitektuuri lihtsustada, pakkudes samal ajal kasulikku liikumise jälgimist. Kui seda toetab ühilduv tööstuslik sideliides, saab neid integreerida ka ühendatud automatiseerimissüsteemidesse.

Parim lahendus sõltub aga tegelikust koormusest, kiirusest, positsioneerimisnõuetest, mehaanilisest konstruktsioonist, kontrolleri ühilduvusest ja töökeskkonnast.

Algseadmete tootjate jaoks on kõige tõhusam lähenemisviis liikumisnõuete arvutamine, side- ja tagasisidevõimaluste kinnitamine, kogu mehhanismi valideerimine ja koostöö tarnijaga, kes suudab pakkuda usaldusväärseks integreerimiseks vajalikku tehnilist dokumentatsiooni.

Sobitades mootori rakendusega, mitte valides selle ainult spetsifikatsioonide järgi, saavad tootjad luua nutikamaid tootmisseadmeid, mis on kompaktsemad, hooldatavamad ja töökindlamad.

14. Korduma kippuvad küsimused CANopeni ja EtherCATi integreeritud suletud ahelaga sammmootorite kohta

1. Mis on integreeritud suletud ahelaga samm-mootor?

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootor ühendab samm-mootori, koodri ja mootoriajami ühes kompaktses seadmes. Kooder annab asendi tagasisidet, võimaldades ajamil jälgida mootori liikumist ja reageerida asendivigadele. Olenevalt mudelist võib mootor toetada ka sideliideseid, nagu CANopen, EtherCAT või RS485, muutes selle sobivaks automatiseeritud koosteseadmete, pakendamismasinate, jaotussüsteemide ja muude nutikate tootmisrakenduste jaoks.

2. Millised on integreeritud suletud ahelaga samm-mootorite peamised rakendused nutikas tootmises?

Integreeritud suletud ahelaga samm-mootoreid kasutatakse automatiseeritud monteerimisel, elektroonika tootmisel, täppisdoseerimisel, vedelike käitlemisel, pakkimisel, kontrolliseadmetes, konveiersüsteemides ja automatiseeritud materjalikäsitluses. Need on eriti kasulikud, kui seadmed nõuavad korratavat positsioneerimist, kompaktset paigaldust ja tagasisidepõhist liikumisjuhtimist. Sobiv mootor sõltub nõutavast pöördemomendist, kiirusest, positsioneerimise täpsusest, töötsüklist ja sideliidest.

3. Mis vahe on avatud ahelaga sammmootoril ja suletud ahelaga sammmootoril?

Avatud ahelaga samm-mootor töötab üldiselt ilma anduri tagasisideta, et kontrollida võlli tegelikku liikumist. Suletud ahelaga sammmootor kasutab koodri tagasisidet, et jälgida mootori asendit ja aidata tuvastada või parandada liikumisvigu, olenevalt selle juhtimiskonstruktsioonist. Suletud ahelaga süsteemid võivad parandada liikumiskindlust muutuva koormuse korral, kuid nende jõudlus sõltub siiski õigest suurusest, häälestusest, mehaanilisest konstruktsioonist ja konkreetse ajami võimalustest.

4. Kas ma peaksin integreeritud suletud ahelaga samm-mootori jaoks valima CANopeni või EtherCATi?

Valige CANopen, kui rakendus vajab võrgustatud liikumisjuhtimist sobiva juurutuskulude ja side jõudlusega. EtherCATi eelistatakse sageli süsteemide jaoks, mis nõuavad kiiret tsüklilist sidet, koordineeritud liikumist ja madalat side latentsust mitme telje vahel. Otsuses tuleks arvesse võtta kontrollerit, võrguarhitektuuri, tsükliaja nõudeid, sünkroonimisvajadusi ja seda, kas mootori täpne mudel toetab nõutavat protokolli ja töörežiime.

5. Kuidas konfigureerida CANopeni integreeritud suletud ahelaga sammmootoril?

CANopeni konfigureerimine hõlmab tavaliselt seadme toetatud CANopeni juurutamise kinnitamist, sõlme ID ja side bitikiiruse seadistamist, vajaduse korral võrgu lõpetamise konfigureerimist ja mootori ühendamist ühilduva CANopeni ülemseadmega. Seejärel konfigureerib insener tootja dokumentatsiooni kasutades asjakohased side- ja liikumisparameetrid ning kontrollib võrguühendust, tööolekuid, liikumiskäske ja tõrketeadet. Täpne protseduur ja toetatavad objektid sõltuvad mootori ja ajami püsivarast.

6. Kuidas konfigureerida EtherCATi integreeritud suletud ahelaga sammmootoril?

EtherCATi konfigureerimiseks on tavaliselt vaja ühilduvat EtherCAT-juhtseadet, õiget seadme kirjeldusfaili, kui see on olemas, ning tootja side- ja seadistusjuhiseid. Insener tuvastab seadme põhikonfiguratsioonis, määrab toetatud töörežiimid ja liikumisparameetrid, kaardistab protsessiandmed ning kontrollib olekute üleminekuid ja tsüklilist sidet. Mitmeteljelisi rakendusi tuleks testida ka sünkroonimise ja ajastuse osas. Mitte iga integreeritud suletud ahelaga samm-mootor ei toeta EtherCAT-i, seega kontrollige enne ostmist protokolli ühilduvust.

7. Kas integreeritud suletud ahelaga samm-mootorid võivad parandada positsioneerimise usaldusväärsust automatiseeritud seadmetes?

Need võivad parandada positsioneerimise usaldusväärsust, kasutades koodri tagasisidet, et jälgida mootori tegelikku liikumist ja tuvastada asendi kõrvalekaldeid. See on kasulik komplekteerimismehhanismides, ülevaatusjaamades, väljastussüsteemides ja automatiseeritud montaažiseadmetes. Kuid kodeerija tagasiside ei kõrvalda iga positsioneerimisviga. Tagasilöök, siduri vastavus, mehaaniline läbipaine, vale häälestus, liigne koormus ja halb paigaldus võivad siiski mõjutada kogu masina täpsust.

8. Milliseid tegureid peaksin arvestama integreeritud suletud ahelaga sammmootori valimisel nutika tootmise jaoks?

Hinnake vajalikku pöördemomenti ja kiirust, kiirendust, koormuse inertsust, positsioneerimisnõudeid, toitepinget, paigaldusruumi, töötsüklit, soojustingimusi ja keskkonnakaitset. Kontrollige ka kodeerija tehnilisi andmeid, saadaolevaid juhtimisrežiime, sideprotokolli, I/O-d, tõrkejälgimist, kaabli- ja pistikunõudeid ning ühilduvust masina kontrolleriga. Tootmisseadmete puhul võib prototüübi testimine realistlikes koormustingimustes aidata kinnitada, et valitud mootor vastab rakenduse nõuetele.

9. Kas integreeritud suletud ahelaga samm-mootoreid saab ühendada PLC või tööstusautomaatika süsteemiga?

Jah, eeldusel, et mootori liides ja toetatud sideprotokoll ühilduvad PLC või liikumiskontrolleriga. Olenevalt mudelist võib juhtimine olla saadaval impulss- ja suunasignaalide, RS485, CANopeni, EtherCATi või muude määratud liideste kaudu. Enne integreerimist kontrollige elektriliidest, protokolli versiooni, seadme konfiguratsiooni, toetatud töörežiime ja kontrolleri ühilduvust. Ühe liidese olemasolu ei tähenda, et iga mudel toetab kõiki protokolle.

10. Kuidas saab JKONGMOTOR toetada integreeritud suletud ahelaga samm-mootori projekte nutika tootmise jaoks?

JKONGMOTORit võib pidada mootorite tarnijaks projektide jaoks, mis nõuavad integreeritud liikumisjuhtimistooteid ja rakendusepõhist valikutuge. Lahenduse hindamisel jagage vajalikku pöördemomenti, kiirust, toitepinget, positsioneerimise jõudlust, paigaldusmõõtmeid, töökeskkonda ja kontrollerit või võrguprotokolli. Kinnitage pakutud mudeli vajalike funktsioonide saadavus, seejärel hinnake näidiseid või prototüüpe enne partiitootmisele üleminekut.