הפחת את העלות של מנועי סרוו

להפחית את העלות של מנועי סרוו:

השימוש בתוכנת בקרה מבוססת PC, רשת EtherCAT, כונן משולב וטכנולוגיית כבל יחיד לתצורה יכול לפשט את העיצוב של מערכת בקרת התנועה ולהפחית את העלות של מנועי סרוו.

בין אם מדובר בפרויקט שיפוץ או אפליקציה חדשה, בחירה והתקנה של הטובים ביותר מנועי סרוו  זו משימה לא פשוטה. כל שדרוג מצריך בדרך כלל התאמות לכונן, תיבת ההילוכים, המקודד ורכיבים אחרים במגע עם המנוע. תכנות וקביעת התצורה של כל כונן סרוו בנפרד יגדילו גם את זמן איתור הבאגים ועלויות מיותרות.

 

טכנולוגיית הסרוו החדשה מפשטת תהליכים אלו ומשחררת את היתרונות הפוטנציאליים שמספקת בקרת תנועת סרוו סינכרונית. בנוסף לתמיכה בתצורה באמצעות תוכנת בקרה מבוססת PC, מערכת הסרוו החדשה מספקת גם פונקציות מפתח נוספות, כגון מנועי סרוו  עם כוננים משולבים ישירים, חיבורי כבל יחיד ופונקציות בטיחות מובנית. הפשטות והגמישות הגדולות יותר בתכנון של מערכת בקרת התנועה מפחיתה את עלות הרכישה של מנועי סרוו , מה שהופך אותו ליתרון תחרותי חזק של ארכיטקטורת התנועה.

 

הגדרה וגמישות

בעזרת תוכנת אוטומציה מבוססת PC ופונקציית Ethernet תעשייתית EtherCAT, ניתן להגדיר מספר מנועי סרוו באמצעות תהליך הנדסי פשוט. תוכנה זו משמשת לסריקה וקונפיגורציה של כוננים, ללא צורך בחיבור כבלים מהמחשב הנייד לכל כונן לצורך תצורה.

 

רשת התומכת ב-EtherCAT יכולה לספק את רוחב הפס הגבוה והביצועים הגבוהים הנדרשים לתצורת כונן. ניתן אפילו להשתמש בתוכנה ייעודית המשמשת בדרך כלל עבור ספקים ספציפיים באמצעות אוטובוס השדה EtherCAT. המידע היחיד שהמהנדס חייב להזין ידנית הוא המרחק המכני שמנוע מסתובב.

 

לדוגמה, מכונת מילוי/טופס/אטימה אנכית כוללת פירים נעים מרובים לייצור שקיות מזון לארוחת בוקר. בעבר, אם יצרן הציוד המקורי (OEM) החליט להחליף את סוג המנוע, או אם משתמש הקצה גילה שהמנוע הקיים קרוב לסוף חייו השימושיים, הם היו צריכים קודם כל לשקול את האילוצים המכניים של המנוע וחלקים אחרים שצריך להחליף.

 

באופן מסורתי, המנוע הנבחר דורש תצורה נפרדת כדי להקל על עיבוד מהיר של שקיות מדויקות וניתנות לחזרה. אם יצרן משתמש הקצה צריך לשנות את פרופיל המיקום כדי ליצור סדרה של שקיות גדולות יותר, על המהנדס לתכנת מחדש כל ציר נקודתית, ולאחר מכן לתכנת מחדש אם יש צורך לשנות את המוצר. באמצעות פתרון תוכנה מבוסס EtherCAT ו-PC, אותה תצורה או תצורה מחדש יכולה להיעשות תוך מספר דקות, פתרון זה מנצל את המהירות והמיקום המשתנים של מנועי סרוו . אם נדרש משוב משני, תוכנת האוטומציה יכולה גם להגדיר בקלות מקודד נפרד כמו מנוע סרוו.

 

EtherCAT מספקת יכולות אבחון בזמן אמת עבור מנועים, כוננים ומערכות קלט/פלט (I/O). פונקציות המדידה של חלק מפלטפורמות התוכנה יכולות לספק נתונים מדויקים על מיקומי נקודות, מהירויות ומומנטים כדי לנטר ולמקסם את הביצועים.

 

היתרון הגדול ביותר של יישום זה הוא שהוא מפחית בלבול באמצעות סביבת הנדסת תנועה פשוטה. חשוב מאוד למצוא תוכנה שיכולה לבצע את התצורה של מערכת התנועה, ולהפעיל את הבקר הלוגי הניתן לתכנות (PLC), ממשק המכונה האנושית (HMI) וכל שאר פונקציות בקרת המכונה על אותה פלטפורמה. זה מבטל את הצורך בתוכנה רק עבור מערכת הסרוו. חלק ממוצרי התוכנה של ספקים כוללים גם כלים משולבים לגודל תנועה, המקלים על הבחירה וההתקנה של רכיבים באמצעות ממשק גרפי. מוצרי תוכנה אלו שימושיים מאוד עבור מנועי סרוו ורכיבים אחרים שקשה לשלבם, כגון מתלי פיניון, מסוע או זרועות ארכובה.

 

כלי גודל התנועה המשולב בתוכנת האוטומציה מקל על הבחירה וההתקנה של רכיבים בממשק הגרפי. מקור תמונה של מאמר זה: בקהוף

 

תכונות חדשות של מנועי סרוו

גמישות גבוהה יותר מאפשרת למהנדסים ליישם מנועי סרוו  מבלי להפריע לתקציב הציוד. לא רק מקצר את זמן התכנות, אלא גם מפחית את עלויות העבודה, מה שהופך את המחיר הכולל של יישום טכנולוגיות אלו קרוב יותר למנועי צעד. זה למרבה המזל, כי למרות שהוא יכול לספק בקרת תנועה סינכרונית פוטנציאלית ואת ההתקדמות העדכנית ביותר בטכנולוגיית סרוו, נושא העלות למעשה האט את המהירות של מנועי סרוו המקובלים על ידי מפעלים מסוימים.

 

מנועים סינכרוניים מספקים דיוק גבוה יותר באמצעות בקרת לולאה סגורה. מנוע הסרוו שולח משוב, ומאפשר לכונן לעקוב אחר מיקומו ללא מקודד נפרד. הם צורכים פחות אנרגיה מאשר מנועי צעד בגודל דומה, תוך שהם מספקים מומנט במהירויות גבוהות יותר. למערכת הסרוו יש גם פיתולים פנימיים, שיכולים לפזר חום בצורה יעילה יותר. תכונות חדשות, כגון מנועים עם כוננים משולבים, טכנולוגיית בטיחות וטכנולוגיית כבל יחיד (OCT), יכולות לשפר את היתרונות הפוטנציאליים של מנועי סרוו.

 

מנועי סרוו עם כוננים משולבים עוזרים ליצור מערכות סרוו מבוזרות יעילות. שילוב של כונן הסרוו ומנוע הסרוו במכשיר אחד יכול לחסוך מקום בארון הבקרה ולחסוך בעלויות נוספות. הפונקציות המשולבות של Safe Torque Off (STO) ו-SS1 בטיחות תנועה וכו', יכולות לחסוך עוד יותר בעלויות על ידי הפחתת הצורך במסופי I/O נפרדים או חומרה אחרת עבור משימות אלו.

 

טכנולוגיית הכבל הבודד יכולה לתמוך בגדלים שונים של מנועי סרוו, החל מאפשרויות הספק נמוך של כוננים קומפקטיים המחוברים לצורת מסוף הקלט/פלט ועד למנועי אוגן F7 גדולים הדורשים כוננים גדולים.

 

למרות שהגמישות של מנועי סרוו גדלה, גודלם של מנועים רבים לא השתנה הרבה. על ידי שילוב המגבר בחלק האחורי של המארז, המנוע יכול לשמור על אותו מפרט אוגן וממדים דומים, והאורך גדל רק מעט. זה מקטין את טביעת הרגל של המכונה שתוכננה החדשה ומבטל את העלות היקרה של השינוי עקב שינויים מכניים. טכנולוגיית הכבל הבודד משלבת כוח ומשוב בכבל אחד, מפחיתה את עומס העבודה בחיווט ונקודות כשל פוטנציאליות ב-50%, ותומכת בכל גדלי וסוגי המנועים.

 

באמצעות פתרון האוטומציה של כבל יחיד, מערכת הסרוו המבוזרת משפרת עוד יותר את ארכיטקטורת בקרת התנועה ללא מעטפת על ידי שימוש בקופסת הפצה בדירוג IP65. זה תומך ביישומים שצריכים להפעיל צירי תנועה מרובים בעיצוב מכונה מודולרי. כבל יחיד מחבר את שאר ארונות הבקרה ותיבות החלוקה, המחברים מספר מנועי סרוו עם כוננים משולבים ותיבות הפצה נוספות (אם נדרשים פירים נוספים). סוגי מחברים מרובים משולבים עם תוכנת בקרה מבוססת PC ותצורה אינטואיטיבית של EtherCAT ליצירת פתרונות הכנס-הפעל.

 

מנועי סרוו  עם כוננים משולבים תורמים לשיפוץ פרויקטים ויישומים חדשים, והשימוש בבקרת EtherCAT ו-PC יכול גם להפחית את זמן ההפעלה. בהשוואה למערכות בקרה מסורתיות, יתרונות אלו יהפכו חסכוניים יותר וקלים יותר ליישום. היתרונות של בקרת לולאה סגורה, התקדמות טכנולוגיית המנוע הסינכרוני והתצורה הפשוטה הכוללת הופכים את מנועי הסרוו לבחירה אידיאלית עבור דרישות תנועה סיבובית.