Peržiūros: 0 Autorius: Jkongmotor Paskelbimo laikas: 2026-10-13 Kilmė: Svetainė
Protinga gamyba priklauso ne tik nuo automatizuotų mašinų. Šiuolaikinėms gamybinėms patalpoms reikia prijungtos įrangos, tikslaus judesio valdymo, duomenų mainų realiuoju laiku ir lanksčios komunikacijos tarp variklių, valdiklių, jutiklių ir gamybos vykdymo sistemų. Gamykloms pereinant prie pramonės 4.0 versijos, galimybė integruoti judesio valdymo įrenginius į pramoninius tinklus tapo svarbiu aspektu renkantis integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį.
CANopen ir EtherCAT yra dvi pramoninės komunikacijos technologijos, paprastai laikomos programomis, kurioms reikalingas koordinuotas judėjimas, patikimas keitimasis duomenimis ir supaprastintas įrangos integravimas. Tačiau bet kurio protokolo konfigūravimas apima daugiau nei ryšio kabelio prijungimą. Inžinieriai turi pasirinkti suderinamą aparatinę įrangą, konfigūruoti tinklo parametrus, žemėlapio valdymo ir būsenos duomenis, nustatyti judesio valdymo nustatymus ir patikrinti ryšį realiomis darbo sąlygomis.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis sujungia žingsninį variklį, koduotuvą ir pavaros elektroniką viename agregate. Priklausomai nuo gaminio konfigūracijos, jis taip pat gali palaikyti CANopen arba EtherCAT, todėl sumažėja atskirų pavaros komponentų poreikis ir supaprastėja mašinos laidai. Koderis suteikia grįžtamąjį ryšį apie padėtį, leidžiančią valdymo sistemai stebėti tikrąjį rotoriaus judėjimą ir aptikti nesutapimus tarp nurodytos ir išmatuotos padėties.
Šiame vadove paaiškiname, kaip sukonfigūruoti CANopen ir EtherCAT integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai išmaniai gamybai , palyginkite jų techninius skirtumus, apibūdinkite įprastas paleidimo problemas ir nustatykite veiksnius, kuriuos inžinieriai ir OĮG pirkimo komandos turėtų įvertinti prieš rinkdamiesi variklį.
Išmanioji gamyba sujungia mašinas, gamybos sistemas ir veiklos duomenis, kad pagerintų gamybos efektyvumą, produktų nuoseklumą ir įrangos prieinamumą. Užuot veikusios kaip izoliuoti įrenginiai, gamybos mašinos bendrauja pramoniniais tinklais ir keičiasi informacija su programuojamais loginiais valdikliais (PLC), pramoniniais kompiuteriais, žmogaus ir mašinos sąsajomis (HMI) ir aukštesnio lygio stebėjimo sistemomis.
Įprastos išmaniosios gamybos programos apima:
Automatizuotos surinkimo ir tikslios padėties nustatymo sistemos
Puslaidininkių ir elektronikos gamybos įranga
Pakavimo, ženklinimo ir dozavimo mašinos
Automatizuotos medžiagų krovos ir konvejerio sistemos
Laboratorijos automatika ir skysčių tvarkymo įranga
CNC pagalbiniai mechanizmai ir automatizuotos patikros stotys
Pramoniniai robotai ir kelių ašių padėties nustatymo platformos
Išmanieji sandėliai ir automatizuotos saugojimo sistemos
Šios programos kelia keletą reikalavimų judesio valdymo komponentams.
Automatizuotiems gamybos procesams dažnai reikalingas mechanizmas, leidžiantis pakartotinai grįžti į apibrėžtą padėtį. Pavyzdžiui, elektroninių komponentų išdėstymo mašina turi tiksliai išdėstyti komponentus, o automatizuota dozavimo sistema turi judinti savo purkštuką užprogramuotu keliu.
Atviro ciklo žingsninis variklis gauna judesio komandas tiesiogiai nematuodamas, ar rotorius sekė įsakytą judesį. Esant per didelei apkrovai, greitai įsibėgėjant arba esant nepakankamam sukimo momentui, jis gali prarasti sinchronizavimą, valdikliui iš karto neatpažinus problemos.
Uždarojo ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo įrenginį variklio padėčiai matuoti ir pavarai pateikti grįžtamąjį ryšį. Pavara gali naudoti šią informaciją veikimui reguliuoti, atsižvelgiant į valdymo konstrukciją, ir aptikti padėties klaidas.
Išmaniajai gamybai šis grįžtamasis ryšys padeda pagerinti judėjimo patikimumą ir padeda efektyviau stebėti gedimus.
Šiuolaikinėse mašinose gali būti dešimtys ar šimtai variklių ašių. Prijungus kiekvieną variklį per atskirus impulsų ir krypties signalus, kabelis gali būti sudėtingesnis ir sunaudoti valdiklio įvesties / išvesties išteklius.
Pramoniniai ryšio protokolai leidžia valdikliui tinkle keistis komandomis ir būsenos informacija su keliais diskais.
CANopen dažniausiai naudojamas paskirstytose automatizavimo sistemose, kur svarbus struktūrinis ryšys, įrenginių profiliai ir įvykiais pagrįsti duomenų mainai. EtherCAT sukurtas didelio našumo pramoniniam Ethernet ryšiui ir ypač patrauklus sinchronizuotoms, kelių ašių programoms.
Teisingas pasirinkimas priklauso nuo įrenginio architektūros, reikalingų atnaujinimo dažnių, sinchronizavimo tikslumo, valdiklio suderinamumo ir bendrų sistemos išlaidų.
Mašinų gamintojams vis labiau reikia mažesnių valdymo spintų, trumpesnio montavimo laiko ir mažiau atskirų komponentų.
Integruotas uždaros grandinės žingsninis variklis sujungia variklį ir pavaros elektroniką į vieną mazgą. Kai kuriuose modeliuose tame pačiame korpuse taip pat yra kodavimo įrenginys ir ryšio sąsaja.
Šis išdėstymas gali sumažinti išorinių laidų skaičių ir supaprastinti montavimą. Tačiau varikliui vis tiek reikia atitinkamų maitinimo jungčių, ryšio kabelių, mechaninio tvirtinimo ir bet kokių papildomų įvesties / išvesties arba grįžtamojo ryšio jungčių, nurodytų gamintojo.
Išmaniosioms gamybos sistemoms reikia daugiau nei pagrindinės paleidimo ir sustabdymo komandos. Techninės priežiūros komandoms gali tekti nustatyti padėties klaidas, perkrovos sąlygas, ryšio sutrikimus arba pavaros gedimus, kol jie neprailgina gamybos prastovos.
Priklausomai nuo variklio ir pavaros įgyvendinimo, CANopen arba EtherCAT gali suteikti prieigą prie būsenos žodžių, darbo režimų, diagnostikos kodų, padėties verčių ir kitų parametrų.
Šių duomenų prieinamumas priklauso nuo įrenginio programinės įrangos ir palaikomo ryšio profilio. Inžinieriai turėtų patvirtinti, kokius diagnostikos objektus ir funkcijas pasirinktas variklis iš tikrųjų teikia.
|
|
|
|
|
|
|
|
Integruotas nuolatinės srovės servo variklis su sliekine pavara |
Integruotas nuolatinės srovės servo variklis su stabdžiu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Velenas |
Švino varžtas |
Modulis |
Linijinis judėjimas |
Stabdys |
Pavarų dėžė |
Sliekinė pavarų dėžė |
Laidai |
Apsaugos lygis |
Apsaugos lygis |
Įprastą surinkimą sudaro:
Žingsninis variklis: sukuria sukamąjį judėjimą elektromagnetiniu variklio fazių sužadinimu.
Encoder: matuoja rotoriaus padėtį ir pateikia pavarai grįžtamąjį ryšį.
Integruota pavara: valdo variklio srovę ir valdo judesius pagal palaikomus darbo režimus.
Ryšio sąsaja: jungia variklį prie PLC, pramoninio kompiuterio arba suderinamo judesio valdiklio.
Integruota valdymo elektronika: Vykdykite pavaros funkcijas, stebėkite veikimo sąlygas ir vykdykite komandas.
Ne kiekviename integruotame variklyje yra tos pačios elektronikos ar ryšio galimybės. Kai kurie modeliai palaiko impulsų ir krypties valdymą, o kiti siūlo RS485, CANopen, EtherCAT arba alternatyvias sąsajas.
Prieš pirkdami patikrinkite, ar ryšio sąsaja yra įmontuota pačiame variklyje, ar jai reikalingas išorinis valdiklis arba papildomas modulis.
Uždarojo ciklo veikimas suteikia informaciją apie tikrąją variklio padėtį, o ne pasikliauja tik nurodytais žingsniais.
Tai naudinga, kai taikomoji programa susijusi su apkrovų keitimu, dažnu greitėjimu, pasikartojančiu padėties nustatymu arba poreikiu aptikti nenormalų judesį.
Priklausomai nuo pavaros valdymo algoritmo, grįžtamasis ryšys gali palaikyti padėties klaidų stebėjimą, patobulintą komandų ir judėjimo sinchronizavimą bei apsaugines reakcijas, kai viršijamos veikimo ribos.
Uždarojo ciklo valdymas nepašalina kiekvienos padėties nustatymo klaidos. Mechaninis laisvumas, sujungimo lankstumas, kodavimo įrenginio skiriamoji geba, derinimo kokybė, konstrukcinė vibracija ir apkrovos charakteristikos vis tiek gali turėti įtakos bendram sistemos tikslumui.
OĮG, kuriančių automatizuotą įrangą, integracija gali supaprastinti elektros architektūrą ir pirkimo procesą.
Įprastam išdėstymui gali prireikti atskirų variklių, pavarų, grįžtamojo ryšio kabelių, pavaros maitinimo laidų ir ryšio sąsajų. Integruotas sprendimas sujungia kelis iš šių elementų.
Sumažintas išorinis variklio ir pavaros laidų skaičius
Kompaktiškesni mašinų išdėstymai
Mažiau atskirų komponentų, kuriuos reikia montuoti ir konfigūruoti
Supaprastintas įrangos surinkimas
Lengvesnis standartizuotų mašinų konstrukcijų atkartojimas
Centralizuota prieiga prie palaikomų judesio ir diagnostikos funkcijų
Mašinų gamintojams, gaminantiems kelis įrangos modelius, standartizuota integruota variklių platforma taip pat gali supaprastinti atsarginių dalių valdymą ir gamybos planavimą.
Faktinė sąnaudų nauda priklauso nuo variklio specifikacijų, tinklo architektūros, diegimo aplinkos ir aptarnavimo reikalavimų.
CANopen ir EtherCAT išsprendžia skirtingus komunikacijos poreikius. Nė vienas protokolas nėra automatiškai geresnis pasirinkimas kiekvienai integruoto uždarojo ciklo žingsninio variklio programai.
Toliau pateiktame palyginime aprašomos tipinės protokolo charakteristikos. Faktinis našumas priklauso nuo pasirinkto įrenginio, valdiklio, tinklo konfigūracijos ir programinės įrangos.
Palyginimo faktorius |
CANopen |
EtherCAT |
|---|---|---|
Bendravimo pagrindas |
CAN pagrįstas taikomųjų programų sluoksnio protokolas |
Pramoninė Ethernet lauko magistralė |
Tipiška tinklo struktūra |
CAN magistralė su palaikomu mazgo adresu |
EtherCAT pagrindiniai ir pavaldūs įrenginiai |
Konfigūracija |
Mazgų ID, bitų sparta, objektų žodynas, tinklo valdymas |
Pagrindinė konfigūracija, įrenginio tapatybė, proceso duomenys, paskirstyti laikrodžiai, jei jie palaikomi |
Bendri valdymo mechanizmai |
Apdoroti duomenų objektus (SKVN), paslaugų duomenų objektus (SDO), tinklo valdymą (NMT) |
Cikliniai proceso duomenys, pašto dėžutės ryšys, CoE, kur palaikoma |
Judesio valdymo profilis |
CiA 402 palaikymas suderinamuose įrenginiuose |
CoE ir CiA 402 palaikymas suderinamuose įrenginiuose |
Sinchronizavimas |
Priklauso nuo tinklo konfigūracijos, valdiklio ir įrenginio galimybių |
Didelio našumo sinchronizavimas palaikomas naudojant tinkamas konfigūracijas |
Tipiškos programos |
Paskirstyta technika, bendra automatika, kompaktiškos padėties nustatymo sistemos |
Koordinuotos kelių ašių mašinos, didelės spartos automatika, sinchronizuotas judėjimas |
Pagrindinis pasirinkimo svarstymas |
Paprastumas, esama CANopen infrastruktūra, mazgo ir laiko reikalavimai |
Ciklo laikas, sinchronizavimas, topologija ir valdiklio suderinamumas |
CANopen gali būti praktiškas pasirinkimas, kai įrenginys jau naudoja CANopen tinklą arba kai reikalingas judėjimo efektyvumas nepateisina reiklesnės pramoninės Ethernet architektūros.
Pakavimo mechanizmai
Automatizuota dozavimo įranga
Kompaktiškos surinkimo mašinos
Medžiagų pozicionavimo sistemos
Mažos automatizuotos gamybos stotys
Paskirstytos pavaros su vidutiniais ryšio reikalavimais
CANopen pateikia struktūrizuotą komunikacijos modelį. SKVN dažniausiai naudojami keistis laiko atžvilgiu jautriais proceso duomenimis, o SDO leidžia konfigūruoti ir pasiekti objekto žodyno įrašus.
Tinklo valdymo paslaugos padeda tvarkyti įrenginio būsenas, įskaitant perėjimus tarp pasirengimo veikti būsenos ir veikimo būsenų.
Jei integruotas žingsninis variklis palaiko CiA 402 pavaros profilį, valdiklis taip pat gali naudoti standartizuotas pavaros būsenas ir darbo režimus. Tačiau vien CANopen palaikymas negarantuoja CiA 402 suderinamumo.
EtherCAT dažnai yra patrauklus, kai mašinai reikia greito ciklinio duomenų mainų ir koordinuoto judėjimo keliomis ašimis.
Tikslioji surinkimo įranga
Didelės spartos pakavimo linijos
Kelių ašių pozicionavimo platformos
Elektronikos gamybos sistemos
Automatinės tikrinimo mašinos
Sinchronizuota medžiagų krovimo įranga
EtherCAT apdoroja duomenis per Ethernet pagrindu sukurtą lauko magistralės architektūrą, sukurtą efektyviam cikliniam ryšiui.
Kai palaiko pagrindiniai, pavaldūs įrenginiai ir konfigūracija, paskirstyti laikrodžiai gali padėti sinchronizuoti kelių ašių operacijas.
Naudojant integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį, tai gali pagerinti suderintų komandų laiko nuoseklumą. Tačiau galutinis judesio tikslumas vis tiek priklauso nuo kodavimo įrenginio veikimo, pavaros algoritmų, mechaninio dizaino, valdymo kilpos derinimo ir sistemos lygio laiko.
Pasirinkite CANopen, kai pirmiausia reikia atsižvelgti į suderinamumą su esama CANopen sistema, nesudėtingą integraciją ir reikiamą valdymo našumą.
Pasirinkite EtherCAT, kai mašinos architektūra reikalauja didelės spartos ciklinio ryšio, glaudesnio koordinavimo tarp kelių ašių arba integracijos į esamą EtherCAT pagrindu veikiančią judesio valdymo platformą.
Pirmasis pirkimo klausimas turėtų būti, ar variklio ryšio sąsaja yra suderinama su numatytu valdikliu. Protokolo pasirinkimas neturėtų būti grindžiamas vien protokolo pavadinimu.
Prieš keičiant ryšio nustatymus, rekomenduojame patikrinti visas variklio technines specifikacijas.
Konfigūravimo procedūra, kuri tinka vienam integruotam uždarojo ciklo žingsniniam varikliui, gali neveikti kitam, net jei abu reklamuoja CANopen arba EtherCAT palaikymą.
Patikrinkite gaminio modelį, aparatinės įrangos versiją, programinės įrangos versiją ir ryšio parinktį.
Nesvarbu, ar variklis palaiko CANopen, EtherCAT ar abu kaip atskirus gaminio variantus
Nesvarbu, ar reikalinga ryšio jungtis, ar adapteris
Ar gamintojas pateikia CANopen EDS failą
Ar EtherCAT yra ESI failas
Nesvarbu, ar variklis palaiko CiA 402, ar kitą dokumentais patvirtintą valdymo profilį
Kokie darbo režimai ir diagnostikos parametrai galimi
Svarbu: CANopen ir EtherCAT konfigūracijos nėra keičiamos. Negalima daryti prielaidos, kad variklis, sukurtas CANopen, palaiko EtherCAT tik naudojant programinės įrangos nustatymus.
Patikrinkite vardinę įtampą, srovės ribas, maitinimo galią, variklio sukimo momentą, greičio diapazoną ir leistiną darbinę temperatūrą.
Taip pat įvertinkite apkrovą, perdavimo santykį, movos išdėstymą, pagreičio profilį ir reikalingą padėties nustatymo tikslumą.
Variklis gali tinkamai bendrauti, bet vis tiek neatitikti naudojimo reikalavimų, jei jo sukimo momento atsarga yra nepakankama arba mechaninis mazgas sukuria pernelyg didelį laisvą tarpą.
CANopen elektroniniame duomenų lape (EDS) paprastai aprašomas įrenginio objektų žodynas, ryšio parametrai ir palaikomos funkcijos.
„EtherCAT“ atveju „EtherCAT Slave Information“ (ESI) failas aprašo pagalbinio įrenginio tapatybę ir palaikomą konfigūracijos informaciją, leidžiančią suderinamai pagrindinei programinei įrangai jį identifikuoti ir konfigūruoti.
Jei reikia, naudokite failą, atitinkantį tikslų variklio variantą ir programinę-aparatinę įrangą. Dėl neteisingo įrenginio aprašymo gali trūkti parametrų, gali būti nesuderinamų proceso duomenų priskyrimų arba gali atsirasti konfigūracijos klaidų.
Prieš prijungdami variklį prie gamybos mašinos:
Pritvirtinkite variklį ir varomąjį mechanizmą.
Įsitikinkite, kad mechanizmas gali judėti nepažeisdamas mechaninių ribų.
Patvirtinkite tinkamą maitinimo ir įžeminimo išdėstymą.
Laikykite personalą toliau nuo judančių dalių.
Jei palaikomos, nustatykite konservatyvias pradinio greičio, pagreičio ir srovės ribas.
Įsitikinkite, kad mašinos avarinio stabdymo ir apsaugos sistemos yra įdiegtos nepriklausomai nuo įprasto tinklo ryšio.
Pramoninio tinklo ryšys neturėtų būti traktuojamas kaip tinkamai suprojektuotos saugos sistemos pakaitalas.
CANopen konfigūracija paprastai apima ryšio parametrų nustatymą, mazgo identifikavimą, objekto žodyno patikrinimą, tinklo būsenos nustatymą, proceso duomenų atvaizdavimą ir judesio testavimą.
Tikslūs parametrų indeksai, paleidimo seka ir galimi objektai priklauso nuo disko programinės įrangos.
Prijunkite integruotą variklį prie CAN magistralės pagal gamintojo laidų schemą.
CAN tinklai dažniausiai naudoja CAN_H ir CAN_L signalo linijas. Turi būti patikrinta, ar konkrečiam įrenginiui ir instaliacijai tinkamas jungties kištukas, kabelio specifikacijos, ekranavimas, įžeminimas ir galų išdėstymas.
Įprastiniame didelės spartos CAN tinkle užbaigimas paprastai suteikiamas dviejuose fiziniuose magistralės galuose. Reikalinga varža ir laidų topologija turi atitikti galiojančias tinklo specifikacijas ir gamintojo instrukcijas.
Stenkitės nekurti nenumatytų šakų ar pernelyg ilgų šakelių, nes tai gali turėti įtakos signalo vientisumui.
Kiekvienam CANopen tinklo įrenginiui reikalingas unikalus mazgo ID palaikomame diapazone.
Mazgo ID gali būti sukonfigūruotas naudojant aparatūros jungiklius, gamintojo programinę įrangą, saugomus parametrus arba kitą palaikomą metodą.
Pavyzdžiui, inžinierius gali priskirti mazgo ID 3 vienam integruotam žingsniniam varikliui ir mazgo ID 4 kitam.
Faktinis priskyrimo metodas skiriasi priklausomai nuo produkto. Jei variklis naudoja aparatūros jungiklius, patikrinkite, ar mazgo ID buvo nuskaitytas paleidžiant, ar jį reikia paleisti iš naujo, kol įsigalios nauja vertė.
Pasikartojantys mazgų ID gali sukelti ryšio konfliktus ir trukdyti patikimam tinklo veikimui.
Valdiklis ir visi tame pačiame CAN tinkle esantys įrenginiai turi naudoti suderinamus ryšio nustatymus.
Įprasti CANopen duomenų perdavimo sparta apima 125 kbit/s, 250 kbit/s, 500 kbit/s ir 1 Mbit/s, atsižvelgiant į įrenginio palaikomą diapazoną ir tinklo elektrinius apribojimus.
Maksimalus praktinis pralaidumas priklauso nuo kabelio ilgio, laidų kokybės, siųstuvo-imtuvo charakteristikų ir tinklo topologijos.
Pavyzdžiui, trumpas mašinų tinklas gali veikti 500 kbit/s greičiu, o ilgesniam tinklui gali prireikti mažesnio pralaidumo.
Pakeitę pralaidumą, patikrinkite, ar pagrindinis ir kiekvienas dalyvaujantis įrenginys naudoja tą patį nustatymą.
Įkelkite tinkamą EDS failą į inžinerinę programinę įrangą arba PLC konfigūracijos aplinką.
Tada programinė įranga turėtų nustatyti įrenginio palaikomus objektų žodyno įrašus ir ryšio galimybes.
Jei EDS failas nepasiekiamas, paprašykite variklio gamintojo oficialaus įrenginio aprašymo ir ryšio vadovo, o ne pasikliaukite atspėtais objekto indeksais.
Įrenginio identifikavimas ir būsena
Ryšio nustatymai
SKVN ryšio ir atvaizdavimo parametrai
Vairavimo režimai, kai palaikomi
Tikslinės padėties ir greičio parametrai, jei palaikomi
Faktinės padėties ir būsenos informacija, jei palaikoma
Gedimų ir diagnostikos informacija
Ne visi objektai yra įrašomi, o kai kuriuos galima pakeisti tik tada, kai diskas yra tam tikros būsenos.
CANopen įrenginiai naudoja tinklo valdymo paslaugas savo ryšio būsenai valdyti.
Įrenginio aptikimas magistralėje.
Patvirtinimas, kad įrenginys reaguoja į ryšio užklausas.
Priešeksploatacinės būklės patikrinimas.
Leidžiamų konfigūracijos pakeitimų taikymas.
Įrenginio paleidimas ir jo veikimo būklės patvirtinimas.
Tiksli seka priklauso nuo pagrindinio įrenginio ir disko įgyvendinimo.
Jei mazgas neįeina į numatomą būseną, patikrinkite mazgo ID, bitų spartą, laidus, nutraukimą, maitinimo šaltinį ir visus valdiklio praneštus įkrovos arba klaidų pranešimus.
Proceso duomenų objektai leidžia CANopen įrenginiams efektyviai keistis taikomųjų programų duomenimis.
Priklausomai nuo pavaros profilio, valdymo SKVN gali turėti informacijos, tokios kaip kontrolinis žodis, tikslo padėtis arba tikslinis greitis. Grįžtamasis ryšys SKVN gali pateikti būsenos žodį, faktinę padėtį arba faktinį greitį.
Tikslūs laukai priklauso nuo variklio palaikomų objektų ir atvaizdavimo konfigūracijos.
Padėties nustatymo programai valdikliui gali tekti siųsti judėjimo taikinius ir gauti būsenos informaciją veikimo metu. SKVN susiejimas turėtų būti sukonfigūruotas tik patvirtinus, kuriuos įrašus palaiko įrenginys ir kurie perdavimo tipai yra tinkami.
Pradėdami eksploatuoti kelis variklius, įsitikinkite, kad kiekvieno įrenginio ryšio identifikatoriai ir atvaizdavimo nustatymai neprieštarauja.
Jei variklis palaiko CiA 402 pavaros profilį, valdiklis gali pasirinkti darbo režimą, pvz., profilio padėtį, profilio greitį arba ciklinę sinchroninę padėtį.
Profilio padėtis: pavara vykdo padėties tikslą naudodama sukonfigūruotus judėjimo profilio parametrus.
Profilio greitis: pavara seka greičio tikslą naudodama palaikomą profilio elgseną.
Ciklinė sinchroninė padėtis: valdiklis cikliškai pateikia padėties taikinius sinchronizuoto judėjimo programoms.
Kiekvieno režimo prieinamumas ir veikimas turi būti patvirtinti variklio dokumentacijoje.
Nemanykite, kad kiekvienas CANopen integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis palaiko kiekvieną CiA 402 režimą.
Konfigūruokite programai reikalingus parametrus, pvz., tikslinę padėtį, didžiausią greitį, pagreitį, lėtėjimą ir leistiną klaidą, jei ji palaikoma.
Taip pat patikrinkite variklio vidinių mazgų ir mašinos inžinerinių mazgų ryšį.
Pavyzdžiui, valdiklis gali nurodyti eigą milimetrais, o pavara priima padėties reikšmes kodavimo skaičiumi arba kitu vidiniu vienetu. Varžtas, pavarų dėžė arba diržinė transmisija sukuria variklio sukimosi ir linijinio judėjimo konversijos ryšį.
Dėl neteisingo mastelio variklis gali bendrauti normaliai, bet nuvažiuoja netinkamą atstumą.
Pradėkite nuo judėjimo mažu greičiu ir riboto važiavimo diapazono.
Variklis priima komandas numatomoje veikimo būsenoje.
Faktinis judėjimas atitinka nurodytą kryptį.
Padėties grįžtamasis ryšys keičiasi nuosekliai judant.
Pavara tinkamai praneša apie gedimus ir būsenos pokyčius.
Variklis sustabdo arba išjungia judėjimą pagal sukonfigūruotą valdymo elgesį.
Pakartotinis padėties nustatymas duoda priimtinus rezultatus esant numatomai apkrovai.
Kai pagrindinė veikla yra stabili, palaipsniui didinkite greitį, pagreitį ir apkrovą, stebėdami ryšį ir pavaros diagnostiką.
EtherCAT konfigūracijai paprastai reikalingas suderinamas pagrindinis valdiklis, teisingas ESI failas, palaikoma tinklo topologija, įrenginio aptikimas, proceso duomenų konfigūracija ir ryšio bei disko būsenų patikrinimas.
Palyginti su CANopen, paleidimo darbo eiga yra labiau susieta su pagrindine EtherCAT programine įranga ir įrenginio EtherCAT diegimu.
Patikrinkite, ar PLC, pramoninis kompiuteris arba judesio valdiklis palaiko EtherCAT pagrindinį veikimą.
Patvirtinkite suderinamumą su variklio įrenginio profiliu, palaikomais proceso duomenų formatais ir reikalingomis sinchronizavimo funkcijomis.
Jei programa naudoja konkrečią judesio valdymo platformą, patikrinkite, ar integruotą variklį palaiko platformos konfigūravimo įrankiai arba ar yra reikalinga įrenginio integravimo informacija.
Prijunkite pagrindinį įrenginį ir variklį naudodami gamintojo nurodytus EtherCAT prievadus ir patvirtintus kabelius.
EtherCAT dažniausiai naudoja linijos topologiją, nors su tinkamais įrenginiais ir infrastruktūra galimos ir kitos topologijos.
Jei naudojate kelias ašis, patvirtinkite leistiną prijungimo tvarką ir prievado išdėstymą. Jei variklis turi atskirus įvesties ir išvesties prievadus, laikykitės nurodytos krypties ir topologijos reikalavimų.
Naudokite EtherCAT ryšiui nurodytą tinklo sąsają. Standartinė eterneto jungtis automatiškai nereiškia, kad kiekviena tinklo sąsaja ar įprastas Ethernet jungiklis tinka kiekvienai EtherCAT konfigūracijai.
Įkelkite variklio ESI failą į pagrindinę EtherCAT konfigūravimo programinę įrangą.
Faile pateikiama informacija, kurią pagrindinis įrenginys naudoja įrenginiui identifikuoti ir konfigūruoti, įskaitant palaikomas ryšio funkcijas ir proceso duomenų parinktis.
Importavę failą, nuskaitykite tinklą arba pridėkite įrenginį naudodami pagrindinės programinės įrangos palaikomą metodą.
Patikrinkite, ar aptikta įrenginio tapatybė atitinka numatomą variklio modelį ir versiją.
Jei pagrindinis kompiuteris praneša apie tapatybės neatitikimą, patikrinkite įrenginio versiją, ESI failą, programinės aparatinės įrangos versiją ir tiekėjo konfigūracijos reikalavimus.
Prijungę įrenginį įsitikinkite, kad pagrindinis įrenginys aptinka variklį ir ar EtherCAT būsena persijungia taip, kaip tikėtasi.
INIT: pradinė ryšio būsena.
PRE-OP: Pasirengimo eksploatuoti būsena, dažniausiai naudojama konfigūravimui.
SAFE-OP: saugi veikimo būsena, kai gali būti prieinami įvesties proceso duomenys, o išvesties elgsena lieka apribota, atsižvelgiant į įrenginio įgyvendinimą.
OP: Veikimo būsena, kurioje įgalintas keitimasis proceso duomenimis pagal sukonfigūruotą įrenginio elgesį.
Tikslūs perėjimai ir leistinos operacijos priklauso nuo pavaldinio įgyvendinimo.
Jei variklis nepasiekia numatytos būsenos, patikrinkite pagrindinį diagnostikos žurnalą, kabelių jungtis, įrenginio tapatybę, sinchronizavimo nustatymus ir proceso duomenų konfigūraciją.
EtherCAT ciklinis ryšys naudoja proceso duomenų mainus tarp pagrindinio ir pavaldinio.
Jei įrenginys palaiko CANopen per EtherCAT (CoE), jo objektų žodynas ir palaikomas disko profilis gali suteikti žinomų sąvokų inžinieriams, sukonfigūravusiems CANopen diskus.
Kontrolinis žodis
Būsenos žodis
Tikslinė padėtis
Faktinė padėtis
Tikslinis greitis
Faktinis greitis
Kitos palaikomos konkretaus disko vertės
Faktinė proceso duomenų struktūra turi atitikti variklio palaikomą konfigūraciją.
Neteisingas proceso duomenų priskyrimas gali neleisti pagrindiniam įrenginiui įjungti pavaros arba priversti valdiklį neteisingai interpretuoti reikšmes.
Jei variklis palaiko CiA 402 per CoE, valdiklyje pasirinkite atitinkamą veikimo režimą.
Paprastam padėties nustatymui taškas į tašką gali pakakti Profilio padėties. Sinchronizuotam kelių ašių judėjimui ciklinė sinchroninė padėtis gali būti tinkamesnė, jei ją palaiko ir pavara, ir valdiklis.
Veikimo režimas nustato, kaip taikiniai generuojami, perduodami ir interpretuojami.
Prieš įjungdami variklį, patikrinkite sukonfigūruotą režimą, valdymo žodžių seką, būsenos žodžių interpretaciją ir bet kokią reikiamą nustatymo ar inicijavimo procedūrą.
EtherCAT paskirstyti laikrodžiai gali sinchronizuoti palaikomų pagalbinių įrenginių laiką.
Programoms, kuriose yra kelios koordinuotos ašys, pagrindinis įrenginys gali konfigūruoti sinchronizavimo parametrus ir ciklinio atnaujinimo laiką.
Tačiau paskirstyti laikrodžiai nėra visuotinai prieinami arba sukonfigūruoti vienodai visuose integruotuose žingsniniuose varikliuose.
Patikrinkite, ar pasirinktas variklis palaiko paskirstytus laikrodžius, kokius sinchronizavimo režimus jis įgyvendina ir kokie ciklo laikai yra leidžiami.
Pradėkite nuo ciklo laiko, kurį palaiko pagrindinis ir pavaldinys, tada patikrinkite sinchronizavimo būseną ir judėjimo elgseną prieš bandydami nustatyti sudėtingesnius nustatymus.
Nustatykite tikslinės padėties vienetus, kelionės ribas, greitį, pagreitį, lėtėjimą ir visus palaikomus tolesnių klaidų slenksčius.
Tiesiniams mechanizmams nustatykite variklio sukimosi ir faktinio tiesinio poslinkio konversiją.
Pavyzdžiui, jei švino sraigtas pasislenka 5 mm per apsisukimą, nurodytas variklio sukimasis turi būti konvertuojamas į atitinkamą tiesinę eigą. Skaičiuojant taip pat turi būti įtrauktos pavarų dėžės ir kiti transmisijos elementai.
Neteisingas mastelio nustatymas gali sukelti padėties nustatymo klaidų, net jei EtherCAT ryšys veikia tinkamai.
Vykdykite dokumentuose nurodytą disko įjungimo seką ir pradėkite nuo mažo greičio bandymo judesių.
Testuodami stebėkite pagrindinę diagnostiką ir disko būsenos informaciją.
Variklis pasiekia numatomą EtherCAT būseną.
Nuosekliai apdorokite duomenų atnaujinimus.
Diskas pereina į pageidaujamą veikimo būseną.
Padėties komandos sukuria laukiamą judėjimą.
Faktinės padėties grįžtamasis ryšys išlieka suderinamas su mašinos judėjimu.
Ryšio klaidos ir pavaros gedimai tvarkomi taip, kaip numatyta.
Jei naudojate suderintas mašinas, prieš paleisdami įrangą gamybai išbandykite kelių ašių laiką ir judėjimą.
Sėkmingas konfigūravimas priklauso nuo tinklo nustatymų suderinimo su faktiniais įrenginio reikalavimais.
Reikiamas atnaujinimo greitis priklauso nuo judėjimo profilio, valdiklio architektūros ir pavaros veikimo režimo.
Paprastam padėties nustatymo mechanizmui gali nereikėti tokio pat ciklinio atnaujinimo greičio kaip mašinai, kuri dideliu greičiu koordinuoja kelias ašis.
Jei naudojate CANopen, patvirtinkite galimą bitų spartą, SKVN konfigūraciją, tinklo įkėlimą ir numatomą ryšio laiką.
Jei naudojate EtherCAT, patvirtinkite palaikomą ciklo laiką, pagrindines galimybes, proceso duomenų dydį ir sinchronizavimo parinktis.
Nesirinkite didžiausio galimo ryšio greičio neįvertinę faktinių valdymo reikalavimų.
Padėties raiška nėra tas pats, kas padėties nustatymo tikslumas.
Koderis nustato galimą grįžtamojo ryšio skiriamąją gebą, o pavaros valdymo strategija ir mechaninė sistema įtakoja tai, kaip tiksliai variklis pasiekia tikslą ir jį palaiko.
Linijiniam naudojimui įvertinkite visą mechaninę grandinę, įskaitant sraigto laidą, pavarų dėžės santykį, jungtį, atstumą, standumą ir apkrovą.
Jei procesui reikalingas tam tikras padėties nustatymo nuokrypis, patikrinkite surinktą įrenginį, o ne pasikliaukite vien daviklio skaičiumi arba vardiniu variklio žingsnio kampu.
Mašinoms, kurioms reikalingas koordinuotas judėjimas, įvertinkite, kaip valdiklis suplanuoja komandas ir kaip diskai jas vykdo.
CANopen gali palaikyti paskirstytas judesio valdymo sistemas, tačiau sinchronizavimo metodas ir našumas priklauso nuo diegimo.
EtherCAT gali būti tinkamesnis programoms, kurioms reikalingas griežtai suderintas ciklinis valdymas, kai pasirinktas pagrindinis ir diskai palaiko būtinas sinchronizavimo funkcijas.
Abiem atvejais sinchronizavimas turi būti išbandytas sistemos lygiu.
Gamybai paruošta konfigūracija turėtų apimti aiškią komunikacijos praradimo, pavaros gedimų, tolesnių klaidų ir netikėtų veikimo būsenų valdymo strategiją.
Nustatykite, apie kokius gedimus praneša variklis, kuriuos aptiko valdiklis ir kokių veiksmų mašina turėtų imtis reaguodama.
Pavyzdžiui, nutrūkus ryšiui, valdiklis gali nustoti leisti naujas judesio komandas ir atlikti apibrėžtą atkūrimo procedūrą.
Tinkamas atsakas priklauso nuo rizikos įvertinimo ir mašinos konstrukcijos. Įprasta lauko magistralės diagnostika nepakeičia sertifikuotų saugos funkcijų.
CANopen problemos dažnai kyla dėl nenuoseklių tinklo nustatymų, neteisingų įrenginio aprašymų arba nepilno įrenginio palaikomų objektų supratimo.
Problema |
Galima priežastis |
Rekomenduojamas patikrinimas |
|---|---|---|
Variklis nerodomas tinkle |
Laidų klaida, trūksta maitinimo, netinkamas pralaidumas |
Patikrinkite galią, CAN_H/CAN_L, užbaigimą ir pralaidumą |
Bendravimas veikia su pertraukomis |
Signalo vientisumo arba topologijos problemos |
Patikrinkite kabelio ilgį, galą, įžeminimą ir tinklo išdėstymą |
Pasikartojantis mazgo įspėjimas arba ryšio konfliktas |
Pakartotinis mazgo ID |
Kiekvienam įrenginiui priskirkite unikalų mazgo ID |
SDO konfigūravimas nepavyksta |
Nepalaikomas objektas arba netinkama prieigos būsena |
Patikrinkite objekto žodyną ir įrenginio būseną |
SKVN duomenys neteisingi |
Neteisingas žemėlapis arba duomenų interpretacija |
Palyginkite sukonfigūruotą SKVN struktūrą su įrenginio vadovu |
Diskas neįjungiamas |
Netinkamas būsenos perėjimas arba trūksta veikimo sąlygų |
Patikrinkite būsenos žodį, gedimo būseną ir įjungimo seką |
Neteisingas padėties atstumas |
Neteisingas mastelio keitimas arba perdavimo santykis |
Perskaičiuokite perskaičiavimą tarp variklio ir mašinos vienetų |
EDS failas yra įrenginio aprašymas, o ne universali konfigūracija, kurią galima pritaikyti kiekvienam CANopen varikliui.
Naudojant netinkamą failą gali trūkti parametrų, gali būti bandoma konfigūruoti nepalaikoma arba bus rodomi klaidinantys inžinerinės programinės įrangos ekranai.
Visada patikrinkite, ar failas atitinka tikrąjį variklio modelio ir programinės įrangos reikalavimus.
Variklis gali sėkmingai bendrauti ir negali atlikti judėjimo.
Galimos priežastys yra netinkama pavaros būsena, aktyvus gedimas, nepalaikomas veikimo režimas, trūkstama nustatymo procedūra arba neteisingi judėjimo parametrai.
Todėl pradedant eksploatuoti tinklo patikra turėtų būti atskirta nuo pavaros paleidimo ir mechaninio patvirtinimo.
EtherCAT paleidimo problemos gali būti susijusios su įrenginio atpažinimu, būsenos perėjimais, proceso duomenų konfigūravimu, sinchronizavimu arba suderinamumu su pagrindiniu įrenginiu.
Problema |
Galima priežastis |
Rekomenduojamas patikrinimas |
|---|---|---|
Slave įrenginys neaptiktas |
Netinkamas prievadas, kabelio problema, trūksta maitinimo |
Patikrinkite fizines jungtis, maitinimą ir pagrindinę sąsają |
ESI failas neatitinka įrenginio |
Neteisingas peržiūros arba aprašo failas |
Patikrinkite tikslią įrenginio tapatybę ir palaikomą versiją |
Vergas lieka PRE-OP |
Netenkintas konfigūracijos arba paleidimo reikalavimas |
Patikrinkite pagrindinę diagnostiką ir pašto dėžutės / konfigūracijos klaidas |
Vergas negali patekti į OP |
Netinkami proceso duomenys arba sinchronizavimo konfigūracija |
Patikrinkite SKVN priskyrimus, sargybos nustatymus ir palaikomus darbo režimus |
Diskas gauna neteisingus tikslus |
Proceso duomenų išdėstymo arba mastelio keitimo klaida |
Patikrinkite duomenų atvaizdavimą, pasirašytas reikšmes ir inžinerinių vienetų konvertavimą |
Kelių ašių judėjimas yra nenuoseklus |
Laiko, derinimo ar sinchronizavimo apribojimai |
Patikrinkite ciklo laiką, palaikomas laikrodžio funkcijas ir valdiklio konfigūraciją |
Variklis pereina į gedimo būseną |
Viršytos važiavimo ribos arba netinkama įjungimo seka |
Patikrinkite pavaros diagnostiką ir veikimo sąlygas |
Kai variklis neįsijungia į veikimo būseną, pakartotinai keičiami judėjimo parametrai greičiausiai neišspręs pagrindinės ryšio problemos.
Pradėkite nustatydami tikslią būseną, kurią pranešė pagrindinis valdiklis, ir peržiūrėkite atitinkamus diagnostikos pranešimus.
Pirmiausia patikrinkite ESI failą, įrenginio tapatybę, proceso duomenų konfigūraciją ir sinchronizavimo reikalavimus.
Tik po to, kai ryšys yra stabilus, turėtumėte tęsti pavaros įjungimą ir judesio testavimą.
EtherCAT ryšys automatiškai negarantuoja sinchronizuoto judėjimo.
Pagrindinis, variklio programinė įranga, darbo režimas ir pasirinkta laiko konfigūracija turi palaikyti reikiamą sinchronizavimo metodą.
Reikšmingiems darbams patvirtinkite tikrąją ašies elgseną naudodami valdiklio diagnostiką ir atitinkamus matavimo įrankius.
Pasirinkimas tarp CANopen ir EtherCAT integruotam uždarojo ciklo žingsniniam varikliui priklauso nuo mašinos judėjimo reikalavimų, esamos valdymo architektūros, ryšio ciklo trukmės ir būsimų plėtros planų. Išmaniajai gamybos įrangai tinkamas protokolas turėtų supaprastinti integravimą, tuo pačiu užtikrinant padėties nustatymo našumą, patikimumą ir diagnostikos galimybes, kurių reikalauja programa.
Norėdami suprasti praktinius skirtumus, apsvarstykite du įprastus OĮG projektus: kompaktišką automatizuotą dozavimo aparatą ir greitą kelių ašių surinkimo sistemą.
Įrangos gamintojas kuria automatizuotą dozavimo aparatą, naudojamą klijų, tepalų ar kitų skysčių tepimui ant gamybos linijos komponentų. Įrenginyje yra kelios padėties nustatymo ašys, atsakingos už dozavimo galvutės judėjimą, ruošinio padėties reguliavimą ir pagalbinių mechanizmų valdymą.
Gamintojas jau naudoja PLC su CANopen ryšio sąsaja ir nori supaprastinti variklio laidus, reikšmingai nekeisdamas esamos valdymo architektūros.
Šioje situacijoje tinkamas sprendimas gali būti CANopen integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis.
Integruotas dizainas sujungia žingsninį variklį, kodavimo įrenginį ir pavaros elektroniką viename įrenginyje, todėl sumažėja atskirų komponentų, reikalingų kiekvienai ašiai, skaičius. CANopen leidžia PLC keistis judesio komandomis, būsenos informacija ir palaikomais diagnostikos duomenimis su prijungtais varikliais.
Kodavimo įrenginys pateikia padėties grįžtamąjį ryšį, leidžiantį pavarai stebėti tikrąjį rotoriaus judėjimą ir aptikti padėties neatitikimus pagal valdymo strategiją. Tai ypač naudinga, kai dozavimo konsistencija priklauso nuo kartojamos padėties ir kontroliuojamo judėjimo.
Kiekvienam varikliui priskiriamas unikalus CANopen mazgo ID.
Suderinamo CAN magistralės pralaidumo nustatymas.
Teisingo elektroninio duomenų lapo (EDS) failo importavimas į valdiklio programinę įrangą.
Palaikomų proceso duomenų objektų (SKVN) konfigūravimas judesio komandoms ir atsiliepimams.
Tinkamo darbo režimo, greičio, pagreičio ir padėties parametrų nustatymas.
Padėties nustatymo pakartojamumo tikrinimas esant tipinėms darbo apkrovoms.
Inžinierių komanda taip pat turėtų patikrinti ryšio ciklo reikalavimus, tinklo apkrovą ir valdiklio gebėjimą valdyti visas prijungtas ašis.
Kodėl CANopen prasminga: mašina jau naudoja CANopen, o jos padėties nustatymo reikalavimus galima įvykdyti neįdiegus kitokios lauko magistralės architektūros. Tai gali sumažinti integravimo pastangas ir padėti gamintojui standartizuoti kelių mašinų modelių valdymo sistemą.
Apsvarstykite kitą originalios įrangos gamintoją, kuris sukurtų didelės spartos surinkimo mašiną elektronikos gamybai. Įranga naudoja kelias judėjimo ašis, kad nustatytų komponentų padėtį, judėtų armatūra ir koordinuotų mechanines operacijas per apibrėžtą gamybos ciklą.
Įrenginys reikalauja nuoseklaus laiko tarp ašių, greito ciklinio duomenų mainų ir centralizuoto valdymo per pramoninį asmeninį kompiuterį arba PLC, palaikantį EtherCAT.
Šiai programai EtherCAT integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali būti geresnis pasirinkimas, jei variklis palaiko reikiamas proceso duomenų konfigūracijos ir sinchronizavimo funkcijas.
EtherCAT leidžia valdikliui keistis cikliniais proceso duomenimis su prijungtais diskais. Kai palaiko pagrindinis ir variklis, paskirstyti laikrodžiai gali sinchronizuoti įrenginio laiką, kad palaikytų koordinuotą kelių ašių judėjimą.
Importuokite tinkamą EtherCAT Slave informacijos (ESI) failą.
Nuskaitykite tinklą ir patikrinkite kiekvieno prijungto variklio tapatybę.
Patvirtinkite reikiamas EtherCAT ryšio būsenas.
Konfigūruokite palaikomą proceso duomenų struktūrą.
Patikrinkite CiA 402 suderinamumą, jei programa remiasi tuo disko profiliu.
Jei reikia, pasirinkite palaikomą veikimo režimą, pvz., ciklinę sinchroninę padėtį.
Konfigūruokite ciklo laiką ir sinchronizavimo nustatymus, jei jie palaikomi.
Patvirtinkite faktinį judėjimą, padėties grįžtamąjį ryšį ir kelių ašių koordinavimą.
Gamintojas turi patvirtinti, kad pasirinktas variklis palaiko reikiamą ciklo laiką ir sinchronizavimo metodą. Vien EtherCAT ryšys negarantuoja, kad kiekvienas diskas palaiko visas judesio valdymo funkcijas.
Kodėl EtherCAT prasminga: įrenginys priklauso nuo koordinuoto judėjimo ir ciklinio ryšio, o valdymo architektūra jau sukurta pagal EtherCAT. Naudojant suderinamus integruotus uždarojo ciklo žingsninius variklius, galima supaprastinti paskirstytos pavaros išdėstymą ir palaikyti reikiamą valdymo strategiją.
Atrankos veiksnys |
CANopen programa |
EtherCAT programa |
|---|---|---|
Tipiška mašina |
Automatizuota dozavimo įranga |
Didelės spartos surinkimo įranga |
Esamas valdiklis |
CANopen PLC |
EtherCAT turintis PLC arba pramoninis kompiuteris |
Pagrindinis reikalavimas |
Patikimas padėties nustatymas ir įrenginio ryšys |
Greitas cikliškas bendravimas ir koordinuotas judesys |
Konfigūracijos failas |
EDS |
ESI |
Bendri komunikacijos mechanizmai |
SKVN, SDO, NMT |
Cikliniai proceso duomenys, pašto dėžutės ryšys, CoE, kur palaikoma |
Sinchronizavimas |
Priklauso nuo valdiklio ir įrenginio įgyvendinimo |
Paskirstyti laikrodžiai gali būti pasiekiami ten, kur jie palaikomi |
Pagrindinis inžinerijos prioritetas |
Mazgo konfigūracija, pralaidumas, atvaizdavimas ir tinklo įkėlimas |
Įrenginio konfigūracija, proceso duomenys, ciklo laikas ir sinchronizavimas |
Pagrindinis pirkimo aspektas |
Suderinamumas su esama CANopen architektūra |
Suderinamumas su EtherCAT pagrindiniu ir būtinomis judėjimo funkcijomis |
Lentelėje pavaizduoti tipiniai taikomųjų programų pasirinkimai, o ne absoliutūs protokolo apribojimai. CANopen gali palaikyti sudėtingas automatizavimo užduotis, kai visa sistema yra tinkamai suprojektuota, o EtherCAT gali aptarnauti programas, kurioms nereikia pažangiausių sinchronizavimo funkcijų.
Dėl naujos mašinos konstrukcijos sprendimas turėtų būti pagrįstas visa automatikos architektūra, o ne tik varikliu.
Prieš pasirenkant ryšio protokolą, rekomenduojame įvertinti penkis veiksnius.
Patvirtinkite, kuriuos pramoninius tinklus palaiko PLC arba judesio valdiklis. Pasirinkus variklį, kuris palaiko ryšį su esamu valdikliu, gali sumažėti integravimo sudėtingumas.
Apskaičiuokite reikiamą sukimo momentą, veikimo greitį, pagreitį, padėties nustatymo pakartojamumą ir judėjimo ciklo trukmę. Įsitikinkite, kad variklis ir pavara gali atitikti šiuos reikalavimus esant faktinei apkrovai.
Apsvarstykite variklių skaičių, numatomą tinklo srautą, reikiamą atnaujinimo spartą ir tai, ar kelioms ašims reikia koordinuoto judėjimo.
Nustatykite, kurie veikimo parametrai, būsenos informacija ir gedimų kodai pasiekiami per ryšio sąsają. Šios funkcijos gali padėti techninės priežiūros komandoms nustatyti problemas ir sutrumpinti trikčių šalinimo laiką.
Jei mašina galiausiai pridės daugiau ašių arba reikės griežčiau koordinuoti, įvertinkite, ar pasirinktas valdiklis ir tinklas gali prisitaikyti prie numatomos plėtros.
OĮG, kuriantys automatizuotą dozavimo įrangą, surinkimo mašinas, pakavimo sistemas ar kitus išmaniuosius gamybos sprendimus, variklio pasirinkimas turėtų prasidėti nuo aiškios techninės specifikacijos.
Vertindami JKONGMOTOR integruotus uždarojo ciklo žingsninius variklius, su tiekėju patvirtinkite šiuos reikalavimus:
Ryšio protokolas: CANopen, EtherCAT arba kita palaikoma sąsaja.
Variklio veikimas: vardinis sukimo momentas, galimas sukimo momentas esant darbiniam greičiui, įtampa, srovė ir darbo ciklas.
Grįžtamojo ryšio galimybė: kodavimo įrenginio specifikacijos, padėties stebėjimas ir palaikomas klaidų aptikimas.
Pavaros funkcijos: galimi darbo režimai, judėjimo parametrai ir diagnostinė informacija.
Mechaninė konfigūracija: rėmo dydis, veleno matmenys, montavimo reikalavimai ir pavarų dėžės parinktys, jei yra.
Integravimo dokumentacija: EDS arba ESI failai, laidų schemos, ryšio vadovai ir valdiklio suderinamumo informacija.
Suderinę ryšio protokolą su valdiklio architektūra, o variklį – su faktiniais judėjimo reikalavimais, gamintojai gali sukurti nuoseklesnę, prižiūrimesnę ir keičiamo dydžio išmaniąją gamybos sistemą.
Originalios įrangos gamintojams variklio pasirinkimas yra sistemos integravimo sprendimas, o ne paprastas komponentų pirkimas.
Prieš pasirenkant tiekėją, reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius.
Įsitikinkite, kad variklis palaiko reikiamą protokolą ir ar tiekėjas pateikia pakankamai dokumentų integravimui.
Jei naudojate CANopen, paprašykite EDS failo, objekto žodyno informacijos, palaikomų ryšio nustatymų ir, jei reikia, disko profilio dokumentų.
Jei naudojate EtherCAT, paprašykite ESI failo, palaikomos proceso duomenų konfigūracijos, programinės įrangos suderinamumo informacijos ir, jei reikia, sinchronizavimo dokumentacijos.
Taip pat patikrinkite, ar numatytas PLC arba judesio valdiklis gali konfigūruoti ir valdyti įrenginį.
Įvertinkite laikymo sukimo momentą, galimą sukimo momentą esant darbiniam greičiui, pagreičio reikalavimus, apkrovos inerciją ir numatomą darbo ciklą.
Žingsninio variklio sukimo momentas paprastai mažėja didėjant greičiui, todėl vien vardinio laikymo momento skaičiaus nepakanka tinkamumui nustatyti.
Vertikalioms ašims arba mechanizmams, kurie gali būti varomi gravitacijos, reikiamą stabdymo arba apkrovos išlaikymo strategiją įvertinkite atskirai. Nemanykite, kad uždaros grandinės žingsninis variklis gali saugiai išlaikyti kiekvieną apkrovą be papildomų priemonių.
Peržiūrėkite koduotuvo skiriamąją gebą, grįžtamąjį ryšį, padėties klaidų stebėjimą ir palaikomą gedimų aptikimą.
Jei naudojate tikslią padėties nustatymą, apsvarstykite visą mechaninę sistemą, o ne pasikliaukite vien koduotuvo skiriamąja geba.
Paklauskite, ar diske pateikiami diagnostikos duomenys, reikalingi valdymo programinei įrangai ir priežiūros komandai.
Variklis turi veikti patikimai esamomis mašinos sąlygomis.
Įvertinkite aplinkos temperatūrą, dulkes, drėgmę, vibraciją, montavimo kryptį, galimą oro srautą ir gaubto reikalavimus.
Jei mašina veikia plovimo zonoje arba aplinkoje, kurioje yra laidžių dalelių, patvirtinkite dokumentais patvirtintą gaminio apsaugos nuo patekimo laipsnį ir aplinkosaugos apribojimus.
Integruota konstrukcija nepanaikina šiluminių apribojimų. Pavaros elektronika ir variklis vis tiek gamina šilumą, o įrengimo sąlygos gali turėti įtakos leistinai srovei ir darbo ciklui.
Tiekėjas turėtų turėti galimybę pateikti informaciją, reikalingą varikliui integruoti į gamybos sistemą.
Variklio ir pavaros duomenų lapai
Sujungimo schemos ir jungčių kontaktai
Bendravimo vadovai
EDS arba ESI failai, jei taikoma
Parametrų sąrašai ir konfigūravimo instrukcijos
Gedimų kodų apibrėžimai
Informacija apie programinę-aparatinę įrangą ir taisymą
Bandymo procedūros ir taikymo gairės
OĮG projektų atveju šių išteklių prieinamumas gali labai paveikti inžinerijos laiką ir paleidimo efektyvumą.
Kai kurioms mašinoms reikalingi nestandartiniai veleno matmenys, pavarų dėžės skaičiai, kabelių ilgiai, jungtys, tvirtinimo išdėstymai arba ryšio sąsajos.
Prieš galutinai nustatydami tiekėją, nustatykite, ar gamintojas gali palaikyti reikiamą konfigūraciją ir išlaikyti nuoseklumą visose gamybos partijose.
Ilgalaikėse įrangos programose taip pat apsvarstykite programinės įrangos pakeitimų valdymą, produkto peržiūros kontrolę, pakeitimo suderinamumą ir techninę pagalbą po pristatymo.
OĮG ir automatikos įrangos gamintojams, pasirenkant integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį, reikia daugiau nei palyginti sukimo momento vertes, kodavimo skiriamąją gebą ar variklio matmenis. Variklis turi patikimai veikti su mašinos valdikliu, ryšio tinklu, mechanine transmisija ir darbo aplinka. Ji taip pat turėtų palaikyti gamintojo gamybos tikslus, montavimo reikalavimus ir ilgalaikę priežiūros strategiją.
JKONGMOTOR orientuojasi į integruotus judesio valdymo sprendimus, kuriuose variklio technologija derinama su pavaros elektronika ir grįžtamojo ryšio galimybėmis kompaktiškuose mazguose. Išmaniųjų gamybos projektų tikslas – padėti įrangos gamintojams supaprastinti judesio sistemos integravimą, sumažinti nereikalingų laidų skaičių ir sukurti variklio konfigūraciją, atitinkančią tikruosius programos reikalavimus.
Šiuolaikinei gamybos įrangai dažnai reikia kompaktiškų variklių, galinčių susisiekti su centriniu valdikliu, tuo pačiu užtikrinant nuoseklų padėties nustatymą ir naudingą grįžtamąjį ryšį.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis sujungia žingsninį variklį, kodavimo įrenginį ir pavaros elektroniką į vieną agregatą. Priklausomai nuo pasirinktos gaminio konfigūracijos, gali būti prieinamos ir papildomos ryšio bei valdymo funkcijos.
OĮG programoms ši integruota architektūra gali pasiūlyti keletą praktinių pranašumų:
Supaprastinta sistemos architektūra: sujungus variklį ir pavarą, kiekvienam varikliui nereikia montuoti atskiros pavaros.
Sumažintas išorinių laidų skaičius: integruota konstrukcija gali sumažinti variklio ir pavaros laidų skaičių ir supaprastinti mašinos surinkimą.
Padėties grįžtamasis ryšys: Encoder grįžtamasis ryšys leidžia pavarai stebėti rotoriaus judėjimą ir aptikti padėties neatitikimus pagal savo valdymo galimybes.
Lankstus mašinos integravimas: palaikomos ryšio sąsajos gali prijungti variklį prie suderinamų PLC, pramoninių kompiuterių ir automatikos valdiklių.
Nuoseklus įrangos projektavimas: standartizuotos variklių konfigūracijos gali supaprastinti kelių mašinų modelių projektavimo, surinkimo ir keitimo procedūras.
Šie pranašumai ypač svarbūs automatizuotai surinkimo įrangai, pakavimo mašinoms, dozavimo sistemoms, laboratorijų automatizavimui ir tikslaus padėties nustatymo platformoms.
Galutinė nauda priklauso nuo pasirinkto variklio, jo ryšio galimybių ir visos mašinos reikalavimų.
Ryšio suderinamumas yra viena iš pirmųjų problemų, kurią rekomenduojame išspręsti renkantis variklį.
Variklis gali pasiūlyti tinkamą sukimo momentą ir padėties nustatymo našumą, bet vis tiek reikalauja papildomo inžinerinio darbo, jei jo ryšio sąsaja nesuderinama su numatytu valdikliu.
Projektams, kuriuose naudojamas CANopen, inžinieriai turėtų patvirtinti, kad yra tinkamas elektroninis duomenų lapas (EDS), objekto-žodyno dokumentacija, palaikomi ryšio nustatymai ir darbo režimai.
EtherCAT pagrįstiems įrenginiams pagrindiniai reikalavimai apima teisingą EtherCAT Slave Information (ESI) failą, proceso duomenų konfigūraciją, palaikomą disko profilį ir sinchronizavimo galimybes, jei reikia.
Vertindami bet kurio tinklo JKONGMOTOR variklį, originalios įrangos gamintojai turėtų patvirtinti šią konkretaus modelio informaciją:
Ar CANopen arba EtherCAT palaiko pasirinktas variantas.
Kokius PLC ar judesio valdiklius galima naudoti su įrenginiu.
Nesvarbu, ar variklis palaiko CiA 402, ar kitą reikiamą valdymo profilį.
Kuri padėtis, greitis, būsena ir diagnostikos parametrai yra pasiekiami.
Ar palaikomas numatytas ciklo laikas ir sinchronizavimo reikalavimai.
Kokios konfigūracijos programinės įrangos, programinės aparatinės įrangos versijos ir įrenginio aprašo failų reikia.
CANopen ir EtherCAT turėtų būti traktuojamos kaip atskiros ryšio parinktys. Parama vienam automatiškai nereiškia paramos kitam. Šių reikalavimų patvirtinimas prieš perkant padeda išvengti suderinamumo problemų pradedant eksploatuoti.
Tinkamos variklio specifikacijos priklauso nuo mechaninės apkrovos ir judėjimo profilio, o ne tik nuo variklio rėmo dydžio ar vardinio sukimo momento.
Pavyzdžiui, varikliui, varančiam švino sraigto padėties nustatymo modulį, gali reikėti kitokio greičio ir sukimo momento profilio, nei naudojamas sukamajame indeksavimo mechanizme. Panašiai, nuolat veikianti pakavimo mašina gali nustatyti skirtingus šiluminius ir darbo ciklo reikalavimus nei pertraukiamai padėties nustatymo sistema.
Prieš baigiant variklio konfigūraciją, rekomenduojame įvertinti šiuos parametrus.
Sukimo momentas ir greitis: nustatykite reikiamą darbinį sukimo momentą visame greičio diapazone, įskaitant greitėjimą ir lėtėjimą. Vien tik išlaikymo sukimo momento nepakanka norint nustatyti, ar žingsninis variklis gali atitikti programos reikalavimus.
Kodavimo ir padėties nustatymo reikalavimai: apibrėžkite reikiamą padėties nustatymo pakartojamumą, grįžtamojo ryšio skiriamąją gebą ir leistiną padėties paklaidą. Apsvarstykite atotrūkio, movos lankstumo ir mechaninio standumo poveikį.
Maitinimas: patvirtinkite esamą įtampą, srovės reikalavimus ir maitinimo šaltinio pajėgumą numatytomis darbo sąlygomis.
Mechaninis montavimas: peržiūrėkite rėmo dydį, tvirtinimo išdėstymą, veleno matmenis, transmisijos tipą ir laisvą montavimo vietą.
Darbo aplinka: įvertinkite temperatūrą, vibraciją, dulkes, drėgmę, aušinimo sąlygas ir gaubto reikalavimus.
Ryšio architektūra: nurodykite tinklo protokolą, valdiklį, reikalingą atnaujinimo dažnį ir diagnostikos funkcijas.
Projekto pradžioje apibrėžę šiuos parametrus, originalios įrangos gamintojai gali pasirinkti variklį, kuris geriau atitinka programą, ir išvengti nereikalingų pakeitimų mašinos kūrimo metu.
Standartinės variklio specifikacijos ne visada atitinka specializuotos automatikos įrangos reikalavimus. OĮG gali prireikti pritaikytų mechaninių sąsajų, specifinių kabelių išdėstymo, skirtingų perdavimo konfigūracijų arba tam tikros ryšio parinkties.
Atsižvelgiant į projekto platformą ir gamybos galimybes, pritaikymo diskusijos gali apimti:
Variklio matmenys ir tvirtinimo sąsajos
Velenų konfigūracijos ir mechaninės jungtys
Pavarų dėžės pasirinkimas ir perdavimo skaičiai
Kodavimo ir grįžtamojo ryšio reikalavimai
Kabelių ilgiai ir jungčių išdėstymas
Ryšio sąsajos parinktys
Integravimo apribojimai, susiję su mašinos korpusu
Gamintojams, kuriantiems kelis įrangos modelius, nuosekli pritaikyta variklių platforma gali padėti standartizuoti elektros dizainą ir supaprastinti gamybą.
Tačiau pritaikymas turėtų būti pagrįstas dokumentuota technine specifikacija. Ryšio funkcijos, apsaugos įvertinimai, programinės įrangos funkcijos ir veikimo ribos turi būti patvirtintos, o ne manyti, kad jos yra prieinamos kiekviename modelyje.
Sėkmingas variklio parinkimo procesas turėtų apimti patvirtinimą tokiomis sąlygomis, kurios būdingos galutinei mašinai.
Prieš pereinant prie serijinės gamybos, rekomenduojame išbandyti integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį numatytoje mechaninio surinkimo ir valdymo aplinkoje.
Mechaninis patikrinimas: patvirtinkite montavimo suderinamumą, veleno išlygiavimą, movos tinkamumą ir transmisijos veikimą.
Ryšio testavimas: patikrinkite įrenginio atpažinimą, parametrų konfigūraciją, komandų mainus ir būsenos ataskaitų teikimą.
Judėjimo bandymas: įvertinkite padėties nustatymo pakartojamumą, kryptį, greitį, pagreitį ir lėtėjimą.
Apkrovos bandymas: patikrinkite variklį esant tipinėms darbo apkrovoms ir darbo ciklams.
Terminis įvertinimas: Patikrinkite variklio ir pavaros temperatūrą numatomomis darbo sąlygomis.
Gedimų testavimas: patikrinkite sistemos reakciją į ryšio pertrūkius, pavaros gedimus ir kitas numatomas neįprastas sąlygas.
Gamybos dokumentacija: įrašykite patvirtintus parametrus, programinės įrangos versijas, išsamią laidų informaciją ir konfigūracijos failus.
„CANopen“ bandymai turėtų apimti mazgų adresų nustatymą, suderinamumą su bitų srautu ir palaikomas PDO arba SDO operacijas. EtherCAT tikrinimas turėtų apimti vergo būsenos perėjimus, keitimąsi proceso duomenimis ir sinchronizavimo funkcijas, jei reikia.
Šis procesas padeda nustatyti integravimo problemas, kol jos nepaveiks gamybos įrangos.
OĮG projektams visa dokumentacija yra svarbi produktų pasirinkimo dalis.
Variklis, kuris gerai veikia pradinio bandymo metu, vis tiek gali sukelti sunkumų, jei techninės priežiūros metu inžinieriai negali pasiekti reikiamos konfigūracijos informacijos arba atkurti pradinių nustatymų.
Variklio ir pavaros duomenų lapai
Elektros instaliacijos schemos
Jungties kaiščio priskyrimas
Bendravimo vadovai
EDS arba ESI failai, jei taikoma
Palaikomi darbo režimai ir parametrų sąrašai
Gedimų kodų aprašymai
Programinės ir aparatinės įrangos versijų informacija
Jei įranga gaminama partijomis, patvirtintos variklio konfigūracijos įrašas gali supaprastinti keitimą, techninę priežiūrą ir būsimus gamybos procesus.
Taip pat rekomenduojame apibrėžti, kaip bus tvarkomos produktų versijos. Jei pasikeičia variklio aparatinė įranga, programinė įranga arba ryšio elgsena, originalios įrangos gamintojas turėtų suprasti, ar pakeitimas turi įtakos esamai valdiklio konfigūracijai ar mašinos patvirtinimui.
Aptariant naują programą su JKONGMOTOR, pateikiant aiškią techninę informaciją, galima nustatyti, ar turima integruoto uždaro ciklo žingsninio variklio platforma yra tinkama.
Taikymas ir mašinos tipas
Reikalingas sukimo momentas ir veikimo greitis
Maitinimo įtampos ir srovės apribojimai
Kodavimo ir padėties nustatymo reikalavimai
Pageidaujamas ryšio protokolas
PLC arba judesio valdiklio modelis
Mechaniniai matmenys ir montavimo reikalavimai
Numatomas veikimo ciklas ir aplinkos sąlygos
Numatoma metinė paklausa ir pritaikymo poreikiai
Ši informacija padeda sutelkti diskusiją į tikrąsias variklio veikimo sąlygas, o ne pasikliauti bendrais gaminių aprašymais.
Išmani gamyba keičia tai, kaip gamyklos projektuoja, veikia ir prižiūri automatizuotą gamybos įrangą. Šiuolaikinės gamybos sistemos vis labiau priklauso nuo tikslaus judesio valdymo, įrangos stebėjimo realiu laiku, pramoninių ryšių tinklų ir lanksčių gamybos procesų. Šioje aplinkoje integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis tapo praktiška judesio valdymo parinktimi įrangos gamintojams, ieškantiems pusiausvyros tarp padėties nustatymo našumo, kompaktiško dizaino ir sistemos integravimo.
Sujungus žingsninį variklį, kodavimo įrenginį ir pavaros elektroniką viename agregate, integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali sumažinti išorinių laidų skaičių ir supaprastinti mašinos architektūrą. Priklausomai nuo modelio, jis taip pat gali palaikyti pramoninio ryšio protokolus, pvz., CANopen, EtherCAT arba RS485 pagrindu veikiančius protokolus, leidžiančius prisijungti prie suderinamų valdiklių ir automatizavimo sistemų.
Skirtingai nuo įprasto atvirojo ciklo žingsninio variklio, uždarojo ciklo konstrukcija naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad būtų galima stebėti tikrąjį rotoriaus judėjimą. Tai padeda pavarai nustatyti padėties neatitikimus ir valdyti variklio veikimą pagal savo valdymo galimybes. Išmaniosios gamybos programos, susijusios su kintamomis apkrovomis, dažnu padėties nustatymu ar automatizuotomis procesų sekomis, šis grįžtamasis ryšys gali pagerinti judesio stebėjimą ir veikimo patikimumą.
Nuo automatizuoto surinkimo ir pakavimo iki tikslaus dozavimo ir pažangaus medžiagų tvarkymo, integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai suteikia keletą privalumų moderniai gamybos įrangai.
Automatizuotas surinkimas yra vienas iš labiausiai paplitusių integruotų uždarojo ciklo žingsninių variklių programų. Gamybos linijose dažnai reikia perkelti komponentus į tikslias vietas prieš juos tvirtinant, įdedant, tikrinant ar surenkant.
Pavyzdžiai: elektroninių komponentų surinkimas, mažų dalių įdėjimas, armatūros padėties nustatymas ir automatizuota tvirtinimo įranga.
Šiais atvejais variklis turi užtikrinti pakartojamą judėjimą, reaguodamas į mechaninės apkrovos ir gamybos ciklo reikalavimų pokyčius.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis suteikia kodavimo grįžtamąjį ryšį, kuris leidžia pavarai stebėti rotoriaus padėtį. Tai naudinga, kai mechanizmas pakartotinai juda tarp iš anksto nustatytų padėčių arba kai įrangai reikia nustatyti nenormalų judėjimą.
Integruota variklio ir pavaros konstrukcija taip pat gali sumažinti atskirų mašinos viduje sumontuotų komponentų skaičių.
Pakartotinis padėties nustatymas pasikartojančioms surinkimo operacijoms
Koderiu pagrįstas faktinio variklio judėjimo stebėjimas
Kompaktiškas montavimas ribotos erdvės įrenginiuose
Sumažintas išorinis laidas tarp variklio ir atskiros pavaros
Galimas integravimas su PLC ir pramoniniais judesio valdikliais
Reikšmingesniems darbams inžinieriai turėtų įvertinti reikiamą padėties nustatymo toleranciją, pagreitį, nusistovėjimo laiką, apkrovos inerciją ir mechaninį atstumą. Kodavimo įrenginio grįžtamasis ryšys pagerina stebėjimą, tačiau viso surinkimo tikslumas vis tiek priklauso nuo variklio, pavaros, transmisijos ir mašinos konstrukcijos.
Elektronikos gamybai reikalingas kontroliuojamas judėjimas tvarkant grandines plokštes, nustatant komponentus, reguliuojant tikrinimo įrangą ar perkeliant mažus mechaninius mazgus.
Kai kuriems puslaidininkių ir elektronikos procesams taip pat reikalingi kompaktiški mechanizmai, kurie gali veikti griežtai apribotose įrengimo erdvėse.
PCB valdymo ir padėties nustatymo sistemos
Komponentų padavimo mechanizmai
Automatinė optinio tikrinimo įranga
Tikslaus reguliavimo platformos
Maži paėmimo ir padėjimo mechanizmai
Automatiniai testavimo įrenginiai
Kompaktiška konstrukcija padeda įrangos dizaineriams sumažinti atskirų variklių pavarų mazgų užimamą erdvę. Koderio grįžtamasis ryšys taip pat gali padėti stebėti judėjimą kartotinių padėties nustatymo operacijų metu.
Tinklo įrangai suderinama CANopen arba EtherCAT sąsaja gali supaprastinti ryšį tarp variklio ir mašinos valdiklio. Pasirinkimas priklauso nuo valdiklio architektūros, reikiamo atnaujinimo greičio ir judesio koordinavimo poreikių.
Rinkdamiesi variklį elektronikos gamybai, inžinieriai turėtų atsižvelgti į vibraciją, šilumos susidarymą, padėties pakartojamumą ir aplinkosaugos reikalavimus. Naudojant švarias patalpas arba jautrius procesus, taip pat gali reikėti ypatingo dėmesio tepimui, dalelių susidarymui, medžiagoms ir kabelių tiesimui.
Variklio tikrasis tinkamumas turi būti patvirtintas atsižvelgiant į konkrečios gamybos aplinkos reikalavimus.
Pakavimo įranga dažnai atlieka pasikartojančias operacijas esant gana dideliam gamybos tempui. Įprasti judesiai apima pakavimo medžiagos padavimą, talpyklų išdėstymą, sandarinimo mechanizmų reguliavimą, produktų indeksavimą ir dozavimo galvučių valdymą.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali padėti valdyti šiuos judesius ir pateikti grįžtamąjį ryšį apie tikrąją rotoriaus padėtį.
Pavyzdžiui, pakavimo mašina gali naudoti atskiras variklio ašis konteineriui nustatyti, pripildymo antgaliui perkelti ir ženklinimo mechanizmui reguliuoti. Kiekvienai ašiai reikalingas tinkamas sukimo momento, greičio ir judesio pakartojamumo derinys.
Integruota konstrukcija gali supaprastinti elektros instaliaciją, ypač kai vienoje mašinoje yra paskirstyti keli varikliai.
Supaprastintas variklio pavaros montavimas
Pakartotinas judėjimas tarp užprogramuotų pozicijų
Padėties stebėjimas pasikartojančių ciklų metu
Sumažinta erdvė atskiriems pavaros komponentams
Lengvesnis integravimas į suderinamas automatines valdymo sistemas
Tačiau pakavimo pritaikymas labai skiriasi. Lėto indeksavimo mechanizmo reikalavimai skiriasi nuo greito pjovimo ar sandarinimo ašies.
Prieš rinkdamiesi integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį, gamintojai turėtų apskaičiuoti reikiamą sukimo momentą ir greitį, įvertinti pagreičio ir lėtėjimo profilius ir patvirtinti, kad pavara gali palaikyti numatytą ciklo greitį.
Variklis taip pat turėtų būti išbandytas esant realioms gamybos apkrovoms, siekiant patikrinti šilumines charakteristikas ir padėties nuoseklumą.
Tikslaus dozavimo ir skysčių tvarkymo įrangai reikalingas kontroliuojamas judėjimas, kad skysčiai būtų tiekiami tiksliai ir nuosekliai. Šios sistemos plačiai naudojamos laboratorijų automatizavimui, cheminei analizei, medicinos įrangai ir pramoniniam skysčių apdorojimui.
Automatinės pipetavimo sistemos
Švirkšto siurblio mechanizmai
Skysčių dozavimo įranga
Reagentų tvarkymo sistemos
Laboratorinio mėginio paruošimas
Klijų ir lubrikantų dozavimas
Automatiniai dozavimo mechanizmai
Pavyzdžiui, švirkšto siurblyje variklis varo švirkšto stūmoklį ar kitą perdavimo mechanizmą. Gautas skysčio poslinkis priklauso nuo mechaninės konstrukcijos, švirkšto matmenų, skysčio savybių ir judėjimo profilio.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis gali stebėti rotoriaus judėjimą ir padėti aptikti komandinio ir tikrojo judesio neatitikimus. Tai gali palaikyti patikimesnį mechaninį padėties nustatymą ir pagerinti gebėjimą diagnozuoti nenormalų veikimą.
Variklio grįžtamojo ryšio funkcija tiesiogiai neišmatuoja skysčio tūrio ir negarantuoja dozavimo tikslumo. Skysčio slėgis, švirkšto atitiktis, vamzdelių elastingumas, nuotėkis, laisvumas ir kalibravimas gali turėti įtakos galutiniam rezultatui.
Padėties pakartojamumas ir kodavimo įrenginio veikimas
Mažo greičio judesio sklandumas
Sraigto tikslumas ir laisvumas
Reikalingas dozavimo greitis ir jėga
Šiluminis stabilumas nuolatinio veikimo metu
Suderinamumas su mašinos valdymo sistema
Taikant mediciną ir laboratoriją, papildomi reikalavimai gali apimti elektros saugą, valymo procedūras, medžiagų suderinamumą ir konkrečios programos teisinį patvirtinimą.
Išmaniosios gamyklos remiasi automatizuotomis medžiagų apdorojimo sistemomis, kad galėtų perkelti komponentus, konteinerius ir gatavus gaminius iš vienos gamybos stoties.
Integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai gali būti naudojami pasirinktuose konvejerių mechanizmuose, perdavimo sistemose, indeksavimo lentelėse ir kompaktiškuose padėties nustatymo įrenginiuose.
Mažos konvejerio padėties nustatymo sistemos
Automatiniai tiektuvai
Produktų perdavimo mechanizmai
Rūšiavimo įranga
Ruošinio indeksavimo lentelės
Reguliuojami kreipimo mechanizmai
Kompaktiški medžiagų tvarkymo moduliai
Šios programos dažnai apima apkrovų keitimą arba kartotinį paleidimo ir sustabdymo veikimą. Encoder grįžtamasis ryšys gali padėti stebėti variklio judėjimą, o integruota pavara gali sumažinti reikalingų išorinių laidų skaičių.
Mechanizmui, kuriam reikalingas didesnis išėjimo sukimo momentas esant mažesniam greičiui, gali tikti integruotas uždaros grandinės žingsninis variklis su pavara. Pavarų dėžės perdavimo skaičius turi būti parenkamas atsižvelgiant į reikiamą išėjimo greitį, sukimo momentą, efektyvumą, atstumą ir tarnavimo laiką.
Jei naudojate ilgesnius konvejerius arba sistemas su didele inercija, inžinieriai taip pat turėtų apsvarstyti, ar žingsninis variklis užtikrina reikiamą nuolatinį sukimo momentą ir dinamines charakteristikas. Didesnes ar greitesnes medžiagų krovimo sistemas gali geriau aptarnauti servo variklis arba kita pavaros technologija.
Sprendimas turėtų būti pagrįstas apskaičiuotais apkrovos reikalavimais, o ne vien integruoto variklio patogumu.
Automatizuotos tikrinimo sistemos turi pakankamai tiksliai nustatyti kameras, jutiklius, bandymo zondus ir ruošinius, kad būtų galima surinkti pasikartojančius matavimus.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali užtikrinti kontroliuojamą tikrinimo etapų judėjimą, reguliuojamus įtaisus, optinius padėties nustatymo mechanizmus ir automatizuotą bandymo įrangą.
Pavyzdžiui, tikrinimo mašina gali perkelti kamerą per komponentą, nustatyti bandymo zondą keliuose matavimo taškuose arba pakoreguoti įtaisą prieš fotografuojant vaizdą.
Šiose programose pakartojamumas ir stabilumas dažnai yra svarbesni už didžiausią variklio greitį.
Integruota variklio architektūra gali supaprastinti įrangos elektros konstrukciją, o kodavimo grįžtamasis ryšys padeda stebėti judesį, naudojamą tikrinimo mechanizmui nustatyti.
Pakartotinis padėties nustatymas tarp tikrinimo taškų
Lengvesnis integravimas į automatizuotas bandymų sekas
Sumažinti išorinės variklio pavaros laidai
Kompaktiška konstrukcija, skirta kelių stočių įrangai
Prieiga prie palaikomų judesių ir diagnostikos duomenų
Norėdami pasiekti reikiamą matavimo nuoseklumą, inžinieriai turi atsižvelgti į visą padėties nustatymo grandinę. Vien variklio grįžtamasis ryšys negali pašalinti klaidų, kurias sukelia mechaninė vibracija, tvirtinimo elementų judėjimas, laisvumas, šiluminis plėtimasis arba nepakankamas konstrukcijos tvirtumas.
Tais atvejais, kai taikomi dideli tikslumo reikalavimai, mašinai gali prireikti papildomo linijinio grįžtamojo ryšio arba tiesioginio matavimo darbo vietoje.
Išmanieji sandėliai naudoja automatizuotą įrangą, skirtą prekėms laikyti, paimti, rūšiuoti ir perkelti su ribotu rankiniu įsikišimu.
Integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai gali būti tinkami tam tikriems padėties nustatymo mechanizmams sandėlio automatikoje, ypač ten, kur svarbūs kompaktiški matmenys ir kartojamas judėjimas.
Smulkių siuntų rūšiavimo mechanizmai
Įrenginių išdėstymas automatizuotoje saugojimo įrangoje
Reguliuojami konvejerio kreiptuvai
Automatinės tiekimo sistemos
Kompaktiškos perkėlimo platformos
Pagalbinės padėties nustatymo ašys sandėlio technikoje
Tinkle sujungtos sandėlio įrangos variklio ryšio sąsaja turi atitikti sistemos valdiklį. CANopen gali tikti sistemoms, sukurtoms aplink esamą CANopen tinklą, o EtherCAT gali tikti mašinoms, kurioms reikalingas koordinuotas ciklinis judėjimas ir palaikomos sinchronizavimo funkcijos.
Renkantis variklius sandėlio automatizavimui, atsižvelkite į darbo valandas, pagreičio dažnį, mechaninę apkrovą, dulkių poveikį, temperatūrą ir techninės priežiūros prieinamumą.
Didelės apkrovos AGV, AMR arba didelės apkrovos transporto sistemoms sukimo momento, greičio, stabdymo ir dinaminio veikimo reikalavimai gali viršyti įprasto integruoto žingsninio variklio galimybes. Tokiais atvejais labiau tinka integruotas servo variklis arba kita specialiai sukurta pavaros sistema.
Kompiuterinio skaitmeninio valdymo (CNC) įrangoje ir kitose staklėse yra pagalbinių mechanizmų, kuriems reikalingas valdomas judėjimas.
Priklausomai nuo mašinos konstrukcijos, integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai gali valdyti įrankių reguliavimo mechanizmus, mažus padėties nustatymo etapus, tiektuvus ir pagalbines ašis.
Integruota konstrukcija gali sumažinti atskirai montuojamų komponentų skaičių, o tai gali būti naudinga modifikuojant įrangą arba projektuojant kompaktiškas mašinas.
Encoder grįžtamasis ryšys taip pat leidžia pavarai stebėti rotoriaus judėjimą ir nustatyti tam tikrus padėties neatitikimus.
Tačiau ne kiekviena CNC ašis tinka stepper technologijai. Didelio greičio kontūravimui, reikalaujančiam dinaminei reakcijai, didelėms apkrovoms ir griežtiems tikslumo reikalavimams gali prireikti specialios servo sistemos.
Prieš pasirinkdami integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį, inžinieriai turėtų palyginti jo turimą sukimo momentą esant darbiniam greičiui, dinaminę reakciją, grįžtamojo ryšio galimybes ir palaikomus valdymo režimus su mašinos reikalavimais.
Pramoninis ryšys yra svarbus veiksnys integruojant variklius į prijungtą gamybos įrangą.
Integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis gali palaikyti impulsų ir krypties komandas, RS485 pagrįstą ryšį, CANopen, EtherCAT ar kitą sąsają, priklausomai nuo modelio.
CANopen ir EtherCAT yra ypač svarbūs, kai aparatui reikalinga tinklo prieiga prie judesio komandų, būsenos informacijos ir palaikomų diagnostikos parametrų.
CANopen gali būti tinkama paskirstytai automatikos įrangai, kuri naudoja suderinamą valdiklį ir kuriai nereikia kitokios lauko magistralės architektūros.
Įprastos konfigūravimo užduotys apima mazgų ID priskyrimą, bitų perdavimo spartos nustatymą, EDS failo importavimą, palaikomų PDO konfigūravimą ir disko veikimo būsenos patikrinimą.
EtherCAT gali būti patraukli įrangai, kuriai reikalingas efektyvus ciklinis duomenų mainas arba koordinuotas judėjimas keliomis ašimis.
Konfigūravimas paprastai apima ESI failo importavimą, pavaldumo būsenos patikrinimą, proceso duomenų nustatymą ir palaikomų pavaros režimų bei sinchronizavimo funkcijų patikrinimą.
Pagrindinis pirkimo reikalavimas yra suderinamumas su numatytu valdikliu. CANopen palaikymas automatiškai nereiškia EtherCAT palaikymo, o EtherCAT ryšys negarantuoja, kad bus prieinamos visos judesio valdymo funkcijos.
OĮG turėtų patikrinti tikslų ryšio variantą ir programinės aparatinės įrangos galimybes prieš užbaigdami savo dizainą.
Įrangos gamintojai renkasi integruotus uždarojo ciklo žingsninius variklius, siekdami derinti mechaninius, elektrinius ir valdymo sistemos privalumus.
Variklio ir pavaros sujungimas viename agregate gali supaprastinti montavimą ir sumažinti atskirų komponentų skaičių. Tai naudinga mašinose su ribota montavimo vieta arba daugybe paskirstytų padėties nustatymo ašių.
Encoder grįžtamasis ryšys padeda pavarai stebėti tikrąją rotoriaus padėtį ir nustatyti tam tikrus judėjimo neatitikimus. Priklausomai nuo diegimo, sistema taip pat gali pateikti diagnostinės informacijos, kuri palaiko trikčių šalinimą.
Kai kurie modeliai palaiko impulsų ir krypties valdymą, nuoseklųjį ryšį arba pramoninius lauko magistralės protokolus. Tai suteikia inžinieriams lankstumo derinant variklį su esama arba naujai sukurta automatikos architektūra.
Originalios įrangos gamintojams, gaminantiems kelis mašinų modelius, gali būti naudinga naudoti nuoseklią variklių platformą panašiose programose. Standartizavimas gali supaprastinti laidų projektavimą, atsarginių dalių valdymą ir techninės priežiūros dokumentus.
Integruotas dizainas gali sumažinti atskiros disko techninės įrangos, korpuso reikalavimus ir laidų darbą. Tačiau bendra sistemos kaina taip pat priklauso nuo variklio kainų, konfigūravimo įrankių, valdiklio suderinamumo, paleidimo pastangų ir aptarnavimo reikalavimų.
Ekonomiškiausias sprendimas yra tas, kuris be nereikalingo sudėtingumo atitinka mašinos veikimo reikalavimus.
Pasirinkus variklį tik pagal rėmo dydį arba laikymo momentą, gali sumažėti taikymo efektyvumas. Prieš priimdami sprendimą dėl pirkimo, inžinieriai turėtų įvertinti visą veiklos profilį.
Sukimo momentas ir greitis: apskaičiuokite reikiamą sukimo momentą esant faktiniam veikimo greičiui, įskaitant pagreitį, trintį, inerciją ir perdavimo nuostolius.
Padėties nustatymo reikalavimai: apibrėžkite reikiamą skiriamąją gebą, pakartojamumą, leistiną padėties paklaidą ir ar reikia grįžtamojo ryšio prie variklio veleno ar varomo mechanizmo.
Ryšio sąsaja: patvirtinkite suderinamumą su PLC, pramoniniu kompiuteriu arba judesio valdikliu. Patikrinkite palaikomą protokolą, konfigūracijos failus ir veikimo režimus.
Mechaninė konfigūracija: patikrinkite montavimo matmenis, veleno išdėstymą, reduktoriaus reikalavimus, švino varžtų specifikacijas ir laisvą montavimo vietą.
Darbo aplinka: įvertinkite aplinkos temperatūros, aušinimo, vibracijos, dulkių, drėgmės ir gaubto apsaugos reikalavimus.
Darbo ciklas: nustatykite, ar variklis turi veikti nepertraukiamai, atlikti dažnus pagreičio ciklus, ar atlikti su pertrūkiais padėties nustatymo užduotis.
Tinkinimas ir techninė pagalba: OĮG projektams patvirtinkite, ar tiekėjas gali pateikti reikiamą mechaninę konfigūraciją, laidų išdėstymą, dokumentaciją ir gaminio nuoseklumą visose gamybos partijose.
Prieš pereinant prie masinės gamybos, primygtinai rekomenduojama atlikti prototipo bandymą esant tipinėms apkrovoms.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai yra plačiai naudojami išmaniojoje gamyboje, įskaitant automatizuotą surinkimą, elektronikos gamybą, pakavimą, skysčių tvarkymą, medžiagų pozicionavimą, tikrinimo įrangą ir pasirinktus sandėlio automatizavimo mechanizmus.
Jų variklio, pavaros elektronikos ir kodavimo grįžtamojo ryšio derinys gali supaprastinti mašinos architektūrą ir užtikrinti naudingą judesio stebėjimą. Kai palaikoma suderinama pramoninio ryšio sąsaja, jie taip pat gali būti integruoti į prijungtas automatikos sistemas.
Tačiau geriausias sprendimas priklauso nuo faktinės apkrovos, greičio, padėties reikalavimų, mechaninės konstrukcijos, valdiklio suderinamumo ir veikimo aplinkos.
Originalios įrangos gamintojams veiksmingiausias būdas yra apskaičiuoti judėjimo reikalavimus, patvirtinti ryšio ir grįžtamojo ryšio galimybes, patvirtinti visą mechanizmą ir dirbti su tiekėju, galinčiu pateikti patikimai integracijai reikalingą techninę dokumentaciją.
Pritaikydami variklį prie programos, o ne pasirinkdami tik pagal specifikacijas, gamintojai gali sukurti išmaniąją gamybos įrangą, kuri yra kompaktiškesnė, prižiūrimesnė ir nuoseklesnė.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis sujungia žingsninį variklį, kodavimo įrenginį ir variklio pavarą viename kompaktiškame bloke. Koderis pateikia padėties grįžtamąjį ryšį, leidžiantį pavarai stebėti variklio judėjimą ir reaguoti į padėties klaidas. Atsižvelgiant į modelį, variklis taip pat gali palaikyti ryšio sąsajas, tokias kaip CANopen, EtherCAT arba RS485, todėl jis tinkamas automatizuotai surinkimo įrangai, pakavimo mašinoms, dozavimo sistemoms ir kitoms išmaniosioms gamybos programoms.
Integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai naudojami automatizuotame surinkime, elektronikos gamyboje, tikslaus dozavimo, skysčių tvarkymo, pakavimo, tikrinimo įrangos, konvejerių sistemų ir automatizuoto medžiagų tvarkymo srityse. Jie ypač naudingi tais atvejais, kai įrangai reikalingas pakartojamas padėties nustatymas, kompaktiškas įrengimas ir grįžtamojo ryšio judesio valdymas. Tinkamas variklis priklauso nuo reikiamo sukimo momento, greičio, padėties nustatymo tikslumo, darbo ciklo ir ryšio sąsajos.
Atviros kilpos žingsninis variklis paprastai veikia be kodavimo grįžtamojo ryšio, kad patikrintų tikrąjį veleno judėjimą. Uždarojo ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad galėtų stebėti variklio padėtį ir padėti aptikti arba ištaisyti judėjimo klaidas, atsižvelgiant į jo valdymo konstrukciją. Uždarojo ciklo sistemos gali pagerinti judėjimo patikimumą kintant apkrovoms, tačiau jų veikimas vis tiek priklauso nuo tinkamo dydžio, derinimo, mechaninės konstrukcijos ir konkretaus disko galimybių.
Pasirinkite CANopen, kai programai reikia tinklinio judesio valdymo su tinkamomis diegimo sąnaudomis ir ryšio našumu. EtherCAT dažnai teikiama pirmenybė sistemoms, kurioms reikalingas greitas ciklinis ryšys, koordinuotas judėjimas ir mažas ryšio delsos tarp kelių ašių. Priimant sprendimą turėtų būti atsižvelgta į valdiklį, tinklo architektūrą, ciklo laiko reikalavimus, sinchronizavimo poreikius ir tai, ar tikslus variklio modelis palaiko reikiamą protokolą ir darbo režimus.
„CANopen“ konfigūracija paprastai apima įrenginio palaikomo „CANopen“ diegimo patvirtinimą, mazgo ID ir ryšio pralaidumo nustatymą, tinklo užbaigimo konfigūravimą, kur reikia, ir variklio prijungimą prie suderinamo CANopen pagrindinio įrenginio. Tada inžinierius, naudodamasis gamintojo dokumentacija, sukonfigūruoja atitinkamus ryšio ir judėjimo parametrus ir patikrina tinklo ryšį, veikimo būsenas, judėjimo komandas ir gedimų pranešimus. Tiksli procedūra ir palaikomi objektai priklauso nuo variklio ir disko programinės įrangos.
„EtherCAT“ konfigūracijai paprastai reikia suderinamo „EtherCAT“ pagrindinio kompiuterio, tinkamo įrenginio aprašo failo, jei toks yra, ir gamintojo komunikacijos bei sąrankos instrukcijų. Inžinierius identifikuoja įrenginį pagrindinėje konfigūracijoje, nustato palaikomus darbo režimus ir judėjimo parametrus, atvaizduoja proceso duomenis ir patikrina būsenos perėjimus bei ciklinį ryšį. Kelių ašių programos taip pat turėtų būti išbandytos sinchronizavimui ir laikui nustatyti. Ne kiekvienas integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis palaiko EtherCAT, todėl prieš pirkdami patikrinkite protokolo suderinamumą.
Jie gali pagerinti padėties nustatymo patikimumą naudodami kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad būtų galima stebėti tikrąjį variklio judėjimą ir nustatyti padėties nukrypimus. Tai naudinga paėmimo ir padėjimo mechanizmuose, tikrinimo stotyse, dozavimo sistemose ir automatizuotoje surinkimo įrangoje. Tačiau kodavimo įrenginio grįžtamasis ryšys nepašalina kiekvienos padėties nustatymo klaidos. Atstumas, sukabinimo atitiktis, mechaninis įlinkis, neteisingas derinimas, per didelė apkrova ir prastas montavimas vis tiek gali turėti įtakos visos mašinos tikslumui.
Įvertinkite reikiamą sukimo momentą ir greitį, pagreitį, apkrovos inerciją, padėties reikalavimus, maitinimo įtampą, įrengimo erdvę, darbo ciklą, šilumines sąlygas ir aplinkos apsaugą. Taip pat patikrinkite kodavimo įrenginio specifikacijas, galimus valdymo režimus, ryšio protokolą, I/O, gedimų stebėjimą, kabelių ir jungčių reikalavimus ir suderinamumą su mašinos valdikliu. Gamybos įrangos prototipo bandymas tikroviškomis apkrovos sąlygomis gali padėti patvirtinti, kad pasirinktas variklis atitinka programos reikalavimus.
Taip, jei variklio sąsaja ir palaikomas ryšio protokolas yra suderinami su PLC arba judesio valdikliu. Priklausomai nuo modelio, valdymas gali būti pasiekiamas naudojant impulsų ir krypties signalus, RS485, CANopen, EtherCAT arba kitas nurodytas sąsajas. Prieš integruodami patvirtinkite elektrinę sąsają, protokolo versiją, įrenginio konfigūraciją, palaikomus veikimo režimus ir valdiklio suderinamumą. Vienos sąsajos buvimas nereiškia, kad kiekvienas modelis palaiko visus protokolus.
JKONGMOTOR gali būti laikomas variklių tiekėju projektams, kuriems reikalingi integruoti judesio valdymo produktai ir konkrečios programos parinkimo palaikymas. Vertindami sprendimą, pasidalykite reikiamu sukimo momentu, greičiu, maitinimo įtampa, padėties nustatymo našumu, įrengimo matmenimis, veikimo aplinka ir valdikliu arba tinklo protokolu. Patvirtinkite reikiamų funkcijų prieinamumą siūlomame modelyje, tada įvertinkite pavyzdžius arba prototipus prieš pereidami prie serijinės gamybos.
Kaip EtherCAT integruotas servo variklis padidina renkamo roboto efektyvumą?
15 geriausių automatinių durų variklių gamintojų ir tiekėjų Vokietijoje
Kaip pasirinkti tinkamą nuolatinės srovės maišymo variklį maisto atliekų šalintuvams?
Nuo dviejų kanalų laidų iki priėmimo bandymų: AGV Servo STO sistemų paleidimas ir patvirtinimas
© AUTORIŲ TEISĖS 2025 CHANGZHOU JKONGMOTOR CO.,LTD VISOS TEISĖS SAUGOMOS.