Obniż koszty serwomotorów

Zmniejsz koszt serwomotorów:

Zastosowanie oprogramowania sterującego na komputer PC, sieci EtherCAT, zintegrowanego napędu i technologii pojedynczego kabla do konfiguracji może uprościć projekt systemu sterowania ruchem i obniżyć koszty serwomotory.

Niezależnie od tego, czy jest to projekt modernizacji, czy nowa aplikacja, wybór i instalacja najlepszych serwomotory  nie są zadaniem prostym. Każda modernizacja zwykle wymaga regulacji napędu, skrzyni biegów, enkodera i innych elementów mających kontakt z silnikiem. Programowanie i konfigurowanie każdego serwonapędu indywidualnie również wydłuży czas debugowania i niepotrzebne koszty.

 

Nowa technologia serwo upraszcza te procesy i uwalnia potencjalne korzyści, jakie zapewnia synchroniczne sterowanie ruchem serwomechanizmu. Oprócz obsługi konfiguracji za pomocą oprogramowania sterującego na komputer PC, nowy system serwo zapewnia również inne kluczowe funkcje, takie jak serwosilniki  z bezpośrednio zintegrowanymi napędami, połączeniami za pomocą jednego kabla i wbudowanymi funkcjami bezpieczeństwa. Większe uproszczenie i elastyczność w projektowaniu układu sterowania ruchem zmniejsza koszt zakupu serwosilniki , co czyni go silną przewagą konkurencyjną architektury ruchu.

 

Konfiguracja i elastyczność

Za pomocą oprogramowania do automatyzacji na komputer PC i funkcji Ethernetu przemysłowego EtherCAT można skonfigurować wiele serwomotorów w prostym procesie inżynieryjnym. To oprogramowanie służy do skanowania i konfiguracji dysków, bez konieczności podłączania kabli z laptopa do każdego dysku w celu konfiguracji.

 

Sieć obsługująca technologię EtherCAT może zapewnić dużą przepustowość i wysoką wydajność wymaganą do konfiguracji napędu. Możliwe jest nawet użycie dedykowanego oprogramowania, zwykle używanego dla określonych dostawców, za pośrednictwem magistrali obiektowej EtherCAT. Jedyną informacją, którą inżynier musi wprowadzić ręcznie, jest odległość mechaniczna, o jaką obraca się silnik.

 

Na przykład pionowa maszyna pakująca do napełniania/formowania/zgrzewania ma wiele ruchomych wałów do produkcji torebek na żywność śniadaniową. W przeszłości, jeśli producent oryginalnego sprzętu (OEM) decydował się na wymianę typu silnika lub jeśli użytkownik końcowy stwierdził, że okres użytkowania istniejącego silnika dobiega końca, musiał najpierw wziąć pod uwagę ograniczenia mechaniczne silnika i innych części wymagających wymiany.

 

Tradycyjnie wybrany silnik wymaga osobnej konfiguracji, aby ułatwić szybkie przetwarzanie dokładnych i powtarzalnych worków. Jeśli producent będący użytkownikiem końcowym musi zmienić profil lokalizacji, aby wygenerować serię większych worków, inżynier musi przeprogramować każdą oś punkt po punkcie, a następnie przeprogramować ponownie, jeśli zajdzie potrzeba zmiany produktu. Korzystając z rozwiązania programowego EtherCAT i komputera PC, tę samą konfigurację lub rekonfigurację można wykonać w ciągu kilku minut. Rozwiązanie to wykorzystuje zmienną prędkość i położenie serwomotory . Jeśli wymagane jest wtórne sprzężenie zwrotne, oprogramowanie do automatyzacji może również z łatwością skonfigurować oddzielny enkoder, np. serwomotor.

 

EtherCAT zapewnia możliwości diagnostyki w czasie rzeczywistym silników, napędów i systemów wejścia/wyjścia (I/O). Funkcje pomiarowe niektórych platform oprogramowania mogą zapewnić dokładne dane dotyczące pozycji punktów, prędkości i momentów obrotowych w celu monitorowania i maksymalizacji wydajności.

 

Największą zaletą tej aplikacji jest to, że zmniejsza zamieszanie dzięki uproszczonemu środowisku inżynierii ruchu. Bardzo ważne jest, aby znaleźć oprogramowanie, które może przeprowadzić konfigurację systemu ruchu i uruchomić programowalny sterownik logiczny (PLC), interfejs człowiek-maszyna (HMI) i wszystkie inne funkcje sterowania maszyną na tej samej platformie. Eliminuje to potrzebę stosowania oprogramowania wyłącznie dla układu serwo. Oprogramowanie niektórych dostawców zawiera również zintegrowane narzędzia do wymiarowania ruchu, które ułatwiają wybór i instalację komponentów za pomocą interfejsu graficznego. Te produkty programowe są bardzo przydatne w przypadku serwomotorów i innych komponentów, które są trudne do zintegrowania, takich jak zębatki, przenośniki taśmowe lub ramiona korby.

 

Narzędzie do wymiarowania ruchu zintegrowane z oprogramowaniem automatyzacji ułatwia wybór i instalację komponentów w interfejsie graficznym. Źródło zdjęć tego artykułu: Beckhoff

 

Nowe funkcje serwomotory

Większa elastyczność umożliwia inżynierom wdrażanie serwomotory  bez zakłócania budżetu sprzętu. Nie tylko skraca czas programowania, ale także zmniejsza koszty pracy, dzięki czemu całkowity koszt wdrożenia tych technologii jest bliższy silnikom krokowym. To szczęście, ponieważ chociaż może zapewnić potencjalną kontrolę ruchu synchronicznego i najnowsze osiągnięcia w technologii serwo, kwestia kosztów w rzeczywistości spowolniła prędkość serwomotorów akceptowaną przez niektóre fabryki.

 

Silniki synchroniczne zapewniają większą dokładność dzięki sterowaniu w pętli zamkniętej. Serwomotor wysyła informację zwrotną, dzięki czemu napęd może śledzić swoje położenie bez konieczności stosowania oddzielnego enkodera. Zużywają mniej energii niż silniki krokowe o podobnej wielkości, zapewniając jednocześnie moment obrotowy przy wyższych prędkościach. Układ serwo ma również uzwojenia wewnętrzne, które mogą skuteczniej odprowadzać ciepło. Nowe funkcje, takie jak silniki ze zintegrowanymi napędami, technologia bezpieczeństwa i technologia pojedynczego kabla (OCT), mogą zwiększyć potencjalne zalety serwomotorów.

 

Serwosilniki ze zintegrowanymi napędami pomagają tworzyć efektywne rozproszone systemy serwo. Połączenie serwonapędu i serwosilnika w jednym urządzeniu pozwala zaoszczędzić miejsce w szafie sterowniczej i zaoszczędzić więcej kosztów. Zintegrowane funkcje bezpiecznego wyłączania momentu (STO) i bezpieczeństwa ruchu SS1 itp. mogą dodatkowo obniżyć koszty, zmniejszając potrzebę stosowania oddzielnych zacisków we/wy lub innego sprzętu do tych zadań.

 

Technologia jednokablowa może obsługiwać serwomotory o różnych rozmiarach, od napędów kompaktowych o niskim poborze mocy podłączonych do terminala we/wy po duże silniki kołnierzowe F7, które wymagają dużych napędów.

 

Chociaż elastyczność serwomotorów wzrosła, rozmiar wielu silników nie zmienił się zbytnio. Dzięki zintegrowaniu wzmacniacza z tyłu obudowy silnik może zachować te same parametry kołnierza i podobne wymiary, a jego długość jest tylko nieznacznie zwiększona. Zmniejsza to powierzchnię nowo zaprojektowanej maszyny i eliminuje kosztowne koszty modyfikacji spowodowane zmianami mechanicznymi. Technologia jednokablowa łączy moc i sprzężenie zwrotne w jednym kablu, redukując obciążenie okablowania i potencjalne punkty awarii o 50%, a także obsługuje wszystkie rozmiary i typy silników.

 

Dzięki rozwiązaniu automatyzacji z jednym kablem rozproszony system serwo dodatkowo ulepsza bezpłaszczową architekturę sterowania ruchem, wykorzystując skrzynkę rozdzielczą o stopniu ochrony IP65. Obsługuje to aplikacje, które wymagają obsługi wielu osi ruchu w modułowej konstrukcji maszyny. Pojedynczy kabel łączy pozostałe szafy sterownicze i skrzynki rozdzielcze, które łączą wiele serwomotorów ze zintegrowanymi napędami i dodatkowymi skrzynkami rozdzielczymi (jeśli wymagane są dodatkowe wały). Wiele typów złączy łączy się z oprogramowaniem sterującym na komputer PC i intuicyjną konfiguracją EtherCAT, tworząc rozwiązania typu plug-and-play.

 

serwosilniki  ze zintegrowanymi napędami sprzyjają projektom modernizacyjnym i nowym aplikacjom, a zastosowanie sterowania EtherCAT i PC może również skrócić czas uruchamiania. W porównaniu z tradycyjnymi systemami sterowania zalety te staną się bardziej ekonomiczne i łatwiejsze do wdrożenia. Zalety sterowania w pętli zamkniętej, postęp technologii silników synchronicznych i ogólnie prostsza konfiguracja sprawiają, że serwomotory są idealnym wyborem w przypadku wymagań związanych z ruchem obrotowym.