Minska kostnaden för servomotorer

Minska kostnaderna för servomotorer:

Användningen av PC-baserad kontrollmjukvara, EtherCAT-nätverk, integrerad drivenhet och enkelkabelteknik för konfiguration kan förenkla designen av rörelsekontrollsystemet och minska kostnaderna för servomotorer.

Oavsett om det är ett renoveringsprojekt eller en ny applikation, välj och installera det bästa servomotorer  är inte en enkel uppgift. Varje uppgradering kräver vanligtvis justeringar av drivenheten, växellådan, pulsgivaren och andra komponenter i kontakt med motorn. Programmering och konfigurering av varje servodrivenhet individuellt kommer också att öka felsökningstiden och onödiga kostnader.

 

Den nya servoteknologin förenklar dessa processer och frigör de potentiella fördelarna som synkron servorörelsestyrning ger. Förutom att stödja konfiguration genom PC-baserad styrmjukvara ger det nya servosystemet även andra nyckelfunktioner, som t.ex. servomotorer  med direkt integrerade drivningar, enkelkabelanslutningar och säkerhetsfunktioner ombord. Den större förenklingen och flexibiliteten i utformningen av rörelsekontrollsystemet minskar inköpskostnaden för servomotorer , vilket gör det till en stark konkurrensfördel för rörelsearkitekturen.

 

Installation och flexibilitet

Med hjälp av PC-baserad automationsprogramvara och EtherCAT industriell Ethernet-funktion kan flera servomotorer konfigureras genom en enkel ingenjörsprocess. Denna programvara används för att skanna och konfigurera enheter, utan att behöva ansluta kablar från den bärbara datorn till varje enhet för konfiguration.

 

Ett EtherCAT-aktiverat nätverk kan ge den höga bandbredd och höga prestanda som krävs för diskkonfiguration. Det är till och med möjligt att använda dedikerad programvara som vanligtvis används för specifika leverantörer via EtherCAT-fältbussen. Den enda information som ingenjören måste ange manuellt är det mekaniska avståndet en motor roterar.

 

Till exempel har en vertikal fyllnings-/form-/förseglingsmaskin flera rörliga axlar för tillverkning av frukostmatkassar. Tidigare, om originalutrustningstillverkaren (OEM) beslutade att byta ut motortypen, eller om slutanvändaren fann att den befintliga motorn var nära slutet av sin livslängd, behövde de först överväga de mekaniska begränsningarna för motorn och andra delar som behövde bytas ut.

 

Traditionellt kräver den valda motorn en separat konfiguration för att underlätta höghastighetsbearbetning av exakta och repeterbara påsar. Om slutanvändartillverkaren behöver ändra platsprofilen för att generera en serie större påsar, måste ingenjören programmera om varje axel punkt för punkt och sedan programmera om igen om produkten behöver ändras. Med en EtherCAT och PC-baserad mjukvarulösning kan samma konfiguration eller omkonfigurering göras på några minuter, denna lösning drar fördel av den variabla hastigheten och positioneringen av servomotorer . Om sekundär återkoppling krävs kan automationsmjukvaran också enkelt konfigurera en separat pulsgivare som en servomotor.

 

EtherCAT tillhandahåller diagnostikfunktioner i realtid för motorer, frekvensomriktare och in-/utgångssystem (I/O). Mätfunktionerna i vissa programvaruplattformar kan ge exakta data om punktpositioner, hastigheter och vridmoment för att övervaka och maximera prestanda.

 

Den största fördelen med denna applikation är att den minskar förvirring genom en förenklad motion engineering-miljö. Det är mycket viktigt att hitta mjukvara som kan utföra konfigurationen av rörelsesystemet och köra den programmerbara logiska styrenheten (PLC), human machine interface (HMI) och alla andra maskinstyrningsfunktioner på samma plattform. Detta eliminerar behovet av programvara endast för servosystemet. Vissa leverantörers mjukvaruprodukter inkluderar även integrerade verktyg för rörelsestorlekar, som underlättar val och installation av komponenter via ett grafiskt gränssnitt. Dessa mjukvaruprodukter är mycket användbara för servomotorer och andra komponenter som är svåra att integrera, såsom pinjongställningar, transportband eller vevarmar.

 

Rörelsedimensioneringsverktyget integrerat i automatiseringsmjukvaran underlättar val och installation av komponenter i det grafiska gränssnittet. Bildkälla till denna artikel: Beckhoff

 

Nya funktioner i servomotorer

Högre flexibilitet gör att ingenjörer kan implementera servomotorer  utan att avbryta utrustningsbudgeten. Förkortar inte bara programmeringstiden, utan minskar också arbetskostnaderna, vilket gör det totala priset för att implementera dessa tekniker närmare stegmotorer. Detta är tur, för även om det kan ge potentiell synkron rörelsekontroll och de senaste framstegen inom servoteknologi, har kostnadsfrågan faktiskt saktat ner hastigheten på servomotorer som accepteras av vissa fabriker.

 

Synkronmotorer ger högre noggrannhet genom styrning med sluten slinga. Servomotorn skickar feedback, vilket gör att frekvensomriktaren kan spåra sin position utan en separat pulsgivare. De använder mindre energi än stegmotorer av liknande storlek, samtidigt som de ger vridmoment vid högre hastigheter. Servosystemet har även interna lindningar, som kan avleda värme mer effektivt. Nya funktioner, såsom motorer med integrerade drivningar, säkerhetsteknik och enkelkabelteknik (OCT), kan förbättra de potentiella fördelarna med servomotorer.

 

Servomotorer med integrerade drivningar bidrar till att skapa effektiva distribuerade servosystem. Att kombinera servodrivningen och servomotorn i en enhet kan spara utrymme i styrskåpet och spara mer kostnader. De integrerade Safe Torque Off (STO) och SS1 rörelsesäkerhetsfunktionerna etc. kan ytterligare spara kostnader genom att minska behovet av separata I/O-terminaler eller annan hårdvara för dessa uppgifter.

 

Enkabelteknologin kan stödja servomotorer i olika storlekar, från lågeffektalternativen för kompakta frekvensomriktare anslutna till I/O-terminalformen till stora F7-flänsmotorer som kräver stora frekvensomriktare.

 

Även om flexibiliteten hos servomotorer har ökat har storleken på många motorer inte förändrats mycket. Genom att integrera förstärkaren i den bakre delen av huset kan motorn bibehålla samma flänsspecifikationer och liknande dimensioner, och längden ökas endast något. Detta minskar fotavtrycket för den nydesignade maskinen och eliminerar den dyra kostnaden för modifiering på grund av mekaniska förändringar. Tekniken med en kabel kombinerar kraft och återkoppling i en kabel, vilket minskar arbetsbelastningen och potentiella felpunkter med 50 %, och stöder alla motorstorlekar och -typer.

 

Genom automationslösningen med en kabel förstärker det distribuerade servosystemet ytterligare den skallösa rörelsekontrollarkitekturen genom att använda en IP65-klassad distributionslåda. Detta stöder applikationer som behöver köra flera rörelseaxlar i en modulär maskindesign. En enda kabel förbinder de återstående styrskåpen och fördelningsboxarna, som förbinder flera servomotorer med integrerade drivenheter och ytterligare fördelningsboxar (om ytterligare axlar krävs). Flera kontakttyper kombineras med PC-baserad styrmjukvara och EtherCATs intuitiva konfiguration för att skapa plug-and-play-lösningar.

 

Servomotorer  med integrerade frekvensomriktare är gynnsamma för eftermontering av projekt och nya applikationer, och användningen av EtherCAT och PC-styrning kan också minska idrifttagningstiden. Jämfört med traditionella styrsystem kommer dessa fördelar att bli mer ekonomiska och lättare att implementera. Fördelarna med styrning med sluten slinga, utvecklingen av synkronmotorteknologi och den övergripande enklare konfigurationen gör servomotorer till ett idealiskt val för krav på roterande rörelser.