Verlaag de kosten van servomotoren

Verlaag de kosten van servomotoren:

Het gebruik van pc-gebaseerde besturingssoftware, EtherCAT-netwerk, geïntegreerde aandrijving en éénkabeltechnologie voor configuratie kan het ontwerp van het motion control-systeem vereenvoudigen en de kosten van de servomotoren.

Of het nu gaat om een ​​retrofitproject of een nieuwe toepassing, het selecteren en installeren van het beste servomotoren  is geen eenvoudige taak. Elke upgrade vereist doorgaans aanpassingen aan de aandrijving, versnellingsbak, encoder en andere componenten die in contact komen met de motor. Het afzonderlijk programmeren en configureren van elke servoaandrijving zal ook de foutopsporingstijd en onnodige kosten vergroten.

 

De nieuwe servotechnologie vereenvoudigt deze processen en ontketent de potentiële voordelen van synchrone servobewegingscontrole. Naast ondersteuning voor de configuratie via pc-gebaseerde besturingssoftware, biedt het nieuwe servosysteem ook andere belangrijke functies, zoals servomotoren  met direct geïntegreerde aandrijvingen, aansluitingen met één kabel en ingebouwde veiligheidsfuncties. De grotere vereenvoudiging en flexibiliteit in het ontwerp van het motion control-systeem verlaagt de aanschafkosten van het servomotoren , wat het een sterk concurrentievoordeel van de bewegingsarchitectuur maakt.

 

Inrichting en flexibiliteit

Met behulp van pc-gebaseerde automatiseringssoftware en de EtherCAT industriële Ethernet-functie kunnen via een eenvoudig engineeringproces meerdere servomotoren worden geconfigureerd. Deze software wordt gebruikt om schijven te scannen en te configureren, zonder dat u kabels van de laptop op elke schijf hoeft aan te sluiten voor configuratie.

 

Een EtherCAT-netwerk kan de hoge bandbreedte en hoge prestaties bieden die nodig zijn voor schijfconfiguratie. Het is zelfs mogelijk om via de EtherCAT-veldbus speciale software te gebruiken die doorgaans door specifieke leveranciers wordt gebruikt. De enige informatie die de ingenieur handmatig moet invoeren, is de mechanische afstand die een motor draait.

 

Een verticale vul-/vorm-/sealverpakkingsmachine heeft bijvoorbeeld meerdere bewegende assen voor de productie van ontbijtzakken. Als de Original Equipment Manufacturer (OEM) in het verleden besloot het motortype te vervangen, of als de eindgebruiker ontdekte dat de bestaande motor het einde van zijn levensduur naderde, moesten ze eerst rekening houden met de mechanische beperkingen van de motor en andere onderdelen die vervangen moesten worden.

 

Traditioneel vereist de geselecteerde motor een aparte configuratie om snelle verwerking van nauwkeurige en herhaalbare zakken mogelijk te maken. Als de eindgebruikerfabrikant het locatieprofiel moet wijzigen om een ​​reeks grotere zakken te genereren, moet de ingenieur elke as punt voor punt herprogrammeren en vervolgens opnieuw programmeren als het product moet worden gewijzigd. Met behulp van een EtherCAT- en pc-gebaseerde softwareoplossing kan dezelfde configuratie of herconfiguratie in enkele minuten worden uitgevoerd. Deze oplossing maakt gebruik van de variabele snelheid en positionering van de servomotoren . Als er secundaire terugkoppeling nodig is, kan de automatiseringssoftware ook eenvoudig een aparte encoder zoals een servomotor configureren.

 

EtherCAT biedt realtime diagnostische mogelijkheden voor motoren, aandrijvingen en I/O-systemen (invoer/uitvoer). De meetfuncties van sommige softwareplatforms kunnen nauwkeurige gegevens leveren over puntposities, snelheden en koppels om de prestaties te bewaken en te maximaliseren.

 

Het grootste voordeel van deze toepassing is dat het verwarring vermindert dankzij een vereenvoudigde motion engineering-omgeving. Het is erg belangrijk om software te vinden die de configuratie van het bewegingssysteem kan uitvoeren en de Programmable Logic Controller (PLC), Human Machine Interface (HMI) en alle andere machinebesturingsfuncties op hetzelfde platform kan uitvoeren. Hierdoor is er geen software meer nodig voor alleen het servosysteem. De softwareproducten van sommige leveranciers bevatten ook geïntegreerde tools voor bewegingsbepaling, die de selectie en installatie van componenten via een grafische interface vergemakkelijken. Deze softwareproducten zijn zeer nuttig voor servomotoren en andere moeilijk te integreren componenten, zoals rondselheugels, transportbanden of krukarmen.

 

De in de automatiseringssoftware geïntegreerde tool voor bewegingsmeting vergemakkelijkt de selectie en installatie van componenten in de grafische interface. Bron afbeelding van dit artikel: Beckhoff

 

Nieuwe functies van servomotoren

Door de grotere flexibiliteit kunnen ingenieurs implementeren servomotoren  zonder het uitrustingsbudget te onderbreken. Verkort niet alleen de programmeertijd, maar verlaagt ook de arbeidskosten, waardoor de totale prijs voor de implementatie van deze technologieën dichter bij stappenmotoren komt te liggen. Dit is een geluk, want hoewel het potentiële synchrone bewegingscontrole en de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van servotechnologie kan bieden, heeft het kostenprobleem feitelijk de snelheid van servomotoren die door sommige fabrieken worden geaccepteerd, vertraagd.

 

Synchrone motoren bieden een hogere nauwkeurigheid dankzij gesloten-lusregeling. De servomotor stuurt feedback, waardoor de aandrijving zijn positie kan volgen zonder een aparte encoder. Ze gebruiken minder energie dan stappenmotoren van vergelijkbare grootte, terwijl ze koppel leveren bij hogere snelheden. Het servosysteem heeft ook interne wikkelingen, die de warmte effectiever kunnen afvoeren. Nieuwe functies, zoals motoren met geïntegreerde aandrijvingen, veiligheidstechnologie en single cable-technologie (OCT), kunnen de potentiële voordelen van servomotoren vergroten.

 

Servomotoren met geïntegreerde aandrijvingen helpen bij het creëren van effectieve gedistribueerde servosystemen. Het combineren van de servoaandrijving en de servomotor in één apparaat kan ruimte in de schakelkast besparen en meer kosten besparen. De geïntegreerde Safe Torque Off (STO) en SS1 bewegingsveiligheidsfuncties enz. kunnen nog meer kosten besparen door de behoefte aan afzonderlijke I/O-terminals of andere hardware voor deze taken te verminderen.

 

De technologie met één kabel kan servomotoren van verschillende afmetingen ondersteunen, van de opties met laag vermogen van compacte aandrijvingen aangesloten op de I/O-terminal tot grote F7-flensmotoren waarvoor grote aandrijvingen nodig zijn.

 

Hoewel de flexibiliteit van servomotoren is toegenomen, is de grootte van veel motoren niet veel veranderd. Door de versterker achterin de behuizing te integreren, kan de motor dezelfde flensspecificaties en vergelijkbare afmetingen behouden, en wordt de lengte slechts licht vergroot. Dit verkleint de voetafdruk van de nieuw ontworpen machine en elimineert de dure aanpassingskosten als gevolg van mechanische veranderingen. De technologie met één kabel combineert stroom en feedback in één kabel, waardoor de bedradingslast en potentiële storingspunten met 50% worden verminderd, en ondersteunt alle motorgroottes en -typen.

 

Via de automatiseringsoplossing met één kabel verbetert het gedistribueerde servosysteem de shellless motion control-architectuur verder door gebruik te maken van een IP65-geclassificeerde verdeelkast. Dit ondersteunt toepassingen waarbij meerdere bewegingsassen moeten worden uitgevoerd in een modulair machineontwerp. Een enkele kabel verbindt de overige schakelkasten en verdeelkasten, die meerdere servomotoren met geïntegreerde aandrijvingen en extra verdeelkasten verbinden (als er extra assen nodig zijn). Meerdere connectortypen worden gecombineerd met pc-gebaseerde besturingssoftware en de intuïtieve configuratie van EtherCAT om plug-and-play-oplossingen te creëren.

 

servomotoren  met geïntegreerde aandrijvingen zijn bevorderlijk voor retrofitprojecten en nieuwe toepassingen, en het gebruik van EtherCAT en pc-besturing kan ook de inbedrijfstellingstijd verkorten. Vergeleken met traditionele besturingssystemen zullen deze voordelen zuiniger en gemakkelijker te implementeren worden. De voordelen van gesloten-lusregeling, de vooruitgang van synchrone motortechnologie en de algehele eenvoudigere configuratie zorgen er samen voor dat servomotoren een ideale keuze zijn voor roterende bewegingsvereisten.