Znížte náklady na servomotory

Znížte náklady na servomotory:

Použitie riadiaceho softvéru na báze PC, siete EtherCAT, integrovaného pohonu a technológie s jedným káblom na konfiguráciu môže zjednodušiť návrh systému riadenia pohybu a znížiť náklady na servomotory.

Či už ide o projekt modernizácie alebo o novú aplikáciu, výber a inštalácia toho najlepšieho servomotory  nie je jednoduchá úloha. Akákoľvek inovácia zvyčajne vyžaduje úpravy pohonu, prevodovky, kódovača a iných komponentov, ktoré sú v kontakte s motorom. Programovanie a konfigurácia každého servopohonu individuálne tiež zvýši čas ladenia a zbytočné náklady.

 

Nová technológia servopohonov zjednodušuje tieto procesy a uvoľňuje potenciálne výhody, ktoré poskytuje synchrónne riadenie pohybu servopohonov. Okrem podpory konfigurácie prostredníctvom riadiaceho softvéru na báze PC poskytuje nový servosystém aj ďalšie kľúčové funkcie, ako napr servomotory  s priamymi integrovanými pohonmi, jednokáblovým pripojením a palubnými bezpečnostnými funkciami. Väčšie zjednodušenie a flexibilita v dizajne systému riadenia pohybu znižuje obstarávacie náklady servomotory , čo z neho robí silnú konkurenčnú výhodu pohybovej architektúry.

 

Nastavenie a flexibilita

Pomocou automatizačného softvéru na báze PC a funkcie priemyselného Ethernetu EtherCAT je možné konfigurovať viacero servomotorov pomocou jednoduchého inžinierskeho procesu. Tento softvér sa používa na skenovanie a konfiguráciu jednotiek bez toho, aby bolo potrebné pripájať káble z prenosného počítača ku každej jednotke na konfiguráciu.

 

Sieť s podporou EtherCAT môže poskytnúť veľkú šírku pásma a vysoký výkon potrebný na konfiguráciu disku. Je dokonca možné použiť špecializovaný softvér, ktorý sa zvyčajne používa pre konkrétnych predajcov cez EtherCAT fieldbus. Jedinou informáciou, ktorú musí inžinier manuálne zadať, je mechanická vzdialenosť, o ktorú sa motor otáča.

 

Napríklad vertikálny baliaci stroj na plnenie/formulár/tesnenie má viacero pohyblivých hriadeľov na výrobu vrecúšok na raňajky. Ak sa v minulosti výrobca pôvodného zariadenia (OEM) rozhodol vymeniť typ motora alebo ak koncový používateľ zistil, že existujúci motor sa blíži ku koncu svojej životnosti, musel najprv zvážiť mechanické obmedzenia motora a iných častí, ktoré bolo potrebné vymeniť.

 

Tradične si vybraný motor vyžaduje samostatnú konfiguráciu na uľahčenie vysokorýchlostného spracovania presných a opakovateľných vriec. Ak výrobca koncového používateľa potrebuje zmeniť profil umiestnenia, aby vygeneroval sériu väčších tašiek, technik musí preprogramovať každú os bod po bode a potom znova naprogramovať, ak je potrebné produkt zmeniť. Pomocou EtherCAT a softvérového riešenia na báze PC je možné rovnakú konfiguráciu alebo rekonfiguráciu vykonať za niekoľko minút, toto riešenie využíva variabilnú rýchlosť a polohu servomotory . Ak je potrebná sekundárna spätná väzba, automatizačný softvér môže tiež jednoducho nakonfigurovať samostatný kódovač, ako je servomotor.

 

EtherCAT poskytuje diagnostické možnosti v reálnom čase pre motory, pohony a vstupno/výstupné (I/O) systémy. Meracie funkcie niektorých softvérových platforiem môžu poskytnúť presné údaje o polohách bodov, rýchlostiach a krútiacom momente na monitorovanie a maximalizáciu výkonu.

 

Najväčšou výhodou tejto aplikácie je, že znižuje zmätok prostredníctvom zjednodušeného prostredia pohybového inžinierstva. Je veľmi dôležité nájsť softvér, ktorý dokáže vykonávať konfiguráciu pohybového systému a spúšťať programovateľný logický ovládač (PLC), rozhranie človek-stroj (HMI) a všetky ostatné funkcie riadenia stroja na rovnakej platforme. To eliminuje potrebu softvéru iba pre servosystém. Softvérové ​​produkty niektorých predajcov obsahujú aj integrované nástroje na zmenu veľkosti pohybu, ktoré uľahčujú výber a inštaláciu komponentov prostredníctvom grafického rozhrania. Tieto softvérové ​​produkty sú veľmi užitočné pre servomotory a ďalšie komponenty, ktoré sa ťažko integrujú, ako sú ozubené kolesá, dopravníkové pásy alebo kľukové ramená.

 

Nástroj na dimenzovanie pohybu integrovaný v automatizačnom softvéri uľahčuje výber a inštaláciu komponentov v grafickom rozhraní. Zdroj obrázkov tohto článku: Beckhoff

 

Nové funkcie servomotory

Vyššia flexibilita umožňuje inžinierom implementovať servomotory  bez prerušenia rozpočtu zariadenia. Nielenže skracuje čas programovania, ale aj znižuje mzdové náklady, čím sa celková cena implementácie týchto technológií približuje krokovým motorom. To je šťastie, pretože hoci môže poskytnúť potenciálne riadenie synchrónneho pohybu a najnovšie pokroky v technológii servomotorov, problém s cenou v skutočnosti spomalil rýchlosť servomotorov akceptovaných niektorými továrňami.

 

Synchrónne motory poskytujú vyššiu presnosť prostredníctvom riadenia v uzavretej slučke. Servomotor posiela spätnú väzbu, čo umožňuje meniču sledovať jeho polohu bez samostatného kódovača. Spotrebúvajú menej energie ako podobne veľké krokové motory, pričom poskytujú krútiaci moment pri vyšších rýchlostiach. Servosystém má tiež vnútorné vinutia, ktoré dokážu efektívnejšie odvádzať teplo. Nové funkcie, ako sú motory s integrovanými pohonmi, bezpečnostná technológia a technológia jedného kábla (OCT), môžu zvýšiť potenciálne výhody servomotorov.

 

Servomotory s integrovanými pohonmi pomáhajú vytvárať efektívne distribuované servosystémy. Kombinácia servopohonu a servomotora v jednom zariadení môže ušetriť miesto v rozvádzači a ušetriť ďalšie náklady. Integrované funkcie Safe Torque Off (STO) a SS1 pre bezpečnosť pohybu atď. môžu ďalej ušetriť náklady znížením potreby samostatných I/O terminálov alebo iného hardvéru pre tieto úlohy.

 

Technológia s jedným káblom môže podporovať rôzne veľkosti servomotorov, od nízkovýkonových možností kompaktných pohonov pripojených k forme I/O terminálu až po veľké prírubové motory F7, ktoré vyžadujú veľké pohony.

 

Aj keď sa flexibilita servomotorov zvýšila, veľkosť mnohých motorov sa príliš nezmenila. Integráciou zosilňovača do zadnej časti krytu si motor môže zachovať rovnaké špecifikácie príruby a podobné rozmery a dĺžka sa len mierne zväčší. Tým sa znižuje pôdorys novo navrhnutého stroja a eliminujú sa drahé náklady na úpravu v dôsledku mechanických zmien. Technológia s jedným káblom kombinuje napájanie a spätnú väzbu v jednom kábli, čím znižuje pracovné zaťaženie kabeláže a potenciálne body zlyhania o 50 % a podporuje všetky veľkosti a typy motorov.

 

Prostredníctvom automatizačného riešenia s jedným káblom distribuovaný servosystém ďalej vylepšuje architektúru riadenia pohybu bez plášťa pomocou rozvodnej skrine s krytím IP65. To podporuje aplikácie, ktoré potrebujú spustiť viacero pohybových osí v modulárnom dizajne stroja. Jediným káblom sú spojené zvyšné ovládacie skrine a rozvodné skrine, ktoré spájajú viacero servomotorov s integrovanými pohonmi a prídavné rozvodné skrine (ak sú potrebné ďalšie hriadele). Viacero typov konektorov je kombinovaných s ovládacím softvérom na báze PC a intuitívnou konfiguráciou EtherCAT, aby sa vytvorili riešenia typu plug-and-play.

 

servomotory  s integrovanými pohonmi prispievajú k retrofit projektom a novým aplikáciám a použitie EtherCAT a PC riadenia môže tiež skrátiť čas uvedenia do prevádzky. V porovnaní s tradičnými riadiacimi systémami budú tieto výhody ekonomickejšie a ľahšie realizovateľné. Výhody riadenia s uzavretou slučkou, pokrok v technológii synchrónnych motorov a celkovo jednoduchšia konfigurácia sa spájajú, aby boli servomotory ideálnou voľbou pre požiadavky na rotačný pohyb.