Giảm chi phí của động cơ servo

Giảm chi phí của động cơ servo:

Việc sử dụng phần mềm điều khiển dựa trên PC, mạng EtherCAT, ổ đĩa tích hợp và công nghệ cáp đơn để cấu hình có thể đơn giản hóa việc thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động và giảm chi phí của hệ thống điều khiển chuyển động. động cơ servo.

Cho dù đó là một dự án trang bị thêm hay một ứng dụng mới, việc lựa chọn và cài đặt tốt nhất động cơ servo  không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Bất kỳ nâng cấp nào thường yêu cầu điều chỉnh ổ đĩa, hộp số, bộ mã hóa và các bộ phận khác tiếp xúc với động cơ. Việc lập trình và cấu hình từng ổ servo riêng lẻ cũng sẽ làm tăng thời gian gỡ lỗi và các chi phí không cần thiết.

 

Công nghệ servo mới đơn giản hóa các quy trình này và phát huy những lợi thế tiềm ẩn do điều khiển chuyển động servo đồng bộ mang lại. Ngoài việc hỗ trợ cấu hình thông qua phần mềm điều khiển trên PC, hệ thống servo mới còn cung cấp các chức năng chính khác như động cơ servo  với bộ truyền động tích hợp trực tiếp, kết nối cáp đơn và các chức năng an toàn trên bo mạch. Sự đơn giản hóa và linh hoạt hơn trong thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động giúp giảm chi phí mua thiết bị. động cơ servo , điều này làm cho nó trở thành lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ của kiến ​​trúc chuyển động.

 

Thiết lập và tính linh hoạt

Với sự trợ giúp của phần mềm tự động hóa dựa trên PC và chức năng Ethernet công nghiệp EtherCAT, nhiều động cơ servo có thể được cấu hình thông qua một quy trình kỹ thuật đơn giản. Phần mềm này dùng để quét và cấu hình ổ đĩa mà không cần kết nối cáp từ laptop đến từng ổ đĩa để cấu hình.

 

Mạng hỗ trợ EtherCAT có thể cung cấp băng thông cao và hiệu suất cao cần thiết cho cấu hình ổ đĩa. Thậm chí có thể sử dụng phần mềm chuyên dụng thường được sử dụng cho các nhà cung cấp cụ thể thông qua bus trường EtherCAT. Thông tin duy nhất mà kỹ sư phải nhập thủ công là khoảng cách cơ học mà động cơ quay.

 

Ví dụ, một máy đóng gói dạng đóng/đóng gói/đóng dấu thẳng đứng có nhiều trục chuyển động để sản xuất túi thực phẩm ăn sáng. Trước đây, nếu nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) quyết định thay thế loại động cơ hoặc nếu người dùng cuối nhận thấy rằng động cơ hiện tại đã gần hết tuổi thọ sử dụng thì trước tiên họ cần xem xét các giới hạn cơ học của động cơ và các bộ phận khác cần được thay thế.

 

Theo truyền thống, động cơ được chọn yêu cầu một cấu hình riêng biệt để tạo điều kiện xử lý tốc độ cao các bao chính xác và có thể lặp lại. Nếu nhà sản xuất người dùng cuối cần thay đổi cấu hình vị trí để tạo ra một loạt túi lớn hơn, kỹ sư phải lập trình lại từng trục từng điểm, sau đó lập trình lại nếu cần thay đổi sản phẩm. Bằng cách sử dụng giải pháp phần mềm dựa trên EtherCAT và PC, cùng một cấu hình hoặc cấu hình lại có thể được thực hiện trong vài phút, giải pháp này tận dụng tốc độ thay đổi và vị trí của động cơ servo . Nếu cần có phản hồi thứ cấp, phần mềm tự động hóa cũng có thể dễ dàng cấu hình một bộ mã hóa riêng như động cơ servo.

 

EtherCAT cung cấp khả năng chẩn đoán theo thời gian thực cho động cơ, ổ đĩa và hệ thống đầu vào/đầu ra (I/O). Chức năng đo lường của một số nền tảng phần mềm có thể cung cấp dữ liệu chính xác về vị trí điểm, tốc độ và mô men xoắn để giám sát và tối đa hóa hiệu suất.

 

Lợi ích lớn nhất của ứng dụng này là nó làm giảm sự nhầm lẫn thông qua môi trường kỹ thuật chuyển động được đơn giản hóa. Điều rất quan trọng là tìm phần mềm có thể thực hiện cấu hình hệ thống chuyển động và chạy bộ điều khiển logic lập trình (PLC), giao diện người máy (HMI) và tất cả các chức năng điều khiển máy khác trên cùng một nền tảng. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu về phần mềm chỉ dành cho hệ thống servo. Một số sản phẩm phần mềm của nhà cung cấp còn bao gồm các công cụ định cỡ chuyển động tích hợp, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc lựa chọn và cài đặt các thành phần thông qua giao diện đồ họa. Các sản phẩm phần mềm này rất hữu ích cho động cơ servo và các bộ phận khó tích hợp khác, chẳng hạn như giá đỡ bánh răng, băng tải hoặc tay quay.

 

Công cụ định cỡ chuyển động được tích hợp trong phần mềm tự động hóa tạo điều kiện thuận lợi cho việc lựa chọn và cài đặt các thành phần trong giao diện đồ họa. Nguồn ảnh bài viết: Beckhoff

 

Các tính năng mới của động cơ servo

Tính linh hoạt cao hơn cho phép các kỹ sư thực hiện động cơ servo  mà không làm gián đoạn ngân sách thiết bị. Không chỉ rút ngắn thời gian lập trình mà còn giảm chi phí nhân công, khiến tổng giá thành thực hiện các công nghệ này gần hơn với động cơ bước. Điều này thật may mắn, vì mặc dù nó có thể cung cấp khả năng điều khiển chuyển động đồng bộ tiềm năng và những tiến bộ mới nhất trong công nghệ servo, nhưng vấn đề chi phí đã thực sự làm chậm tốc độ của động cơ servo được một số nhà máy chấp nhận.

 

Động cơ đồng bộ cung cấp độ chính xác cao hơn thông qua điều khiển vòng kín. Động cơ servo gửi phản hồi, cho phép bộ truyền động theo dõi vị trí của nó mà không cần bộ mã hóa riêng. Chúng sử dụng ít năng lượng hơn so với động cơ bước có kích thước tương tự, đồng thời cung cấp mô-men xoắn ở tốc độ cao hơn. Hệ thống servo cũng có các cuộn dây bên trong, có thể tản nhiệt hiệu quả hơn. Các tính năng mới, chẳng hạn như động cơ có bộ truyền động tích hợp, công nghệ an toàn và công nghệ cáp đơn (OCT), có thể nâng cao lợi ích tiềm tàng của động cơ servo.

 

Động cơ servo với bộ truyền động tích hợp giúp tạo ra hệ thống servo phân tán hiệu quả. Việc kết hợp bộ truyền động servo và động cơ servo trong một thiết bị có thể tiết kiệm không gian trong tủ điều khiển và tiết kiệm nhiều chi phí hơn. Chức năng an toàn chuyển động Tắt mô-men xoắn an toàn (STO) và SS1 tích hợp, v.v., có thể tiết kiệm chi phí hơn nữa bằng cách giảm nhu cầu về thiết bị đầu cuối I/O riêng biệt hoặc phần cứng khác cho các tác vụ này.

 

Công nghệ cáp đơn có thể hỗ trợ nhiều kích cỡ khác nhau của động cơ servo, từ các tùy chọn công suất thấp của bộ truyền động nhỏ gọn được kết nối với dạng đầu cuối I/O đến động cơ mặt bích F7 lớn yêu cầu bộ truyền động lớn.

 

Mặc dù tính linh hoạt của động cơ servo đã tăng lên nhưng kích thước của nhiều động cơ không thay đổi nhiều. Bằng cách tích hợp bộ khuếch đại ở phía sau vỏ, động cơ có thể duy trì các thông số kỹ thuật mặt bích giống nhau và kích thước tương tự, đồng thời chiều dài chỉ tăng lên một chút. Điều này làm giảm dấu chân của máy được thiết kế mới và loại bỏ chi phí sửa đổi tốn kém do thay đổi cơ học. Công nghệ cáp đơn kết hợp nguồn điện và phản hồi trong một cáp, giảm 50% khối lượng công việc đi dây và các điểm hỏng hóc tiềm ẩn, đồng thời hỗ trợ tất cả các kích cỡ và loại động cơ.

 

Thông qua giải pháp tự động hóa một cáp, hệ thống servo phân tán nâng cao hơn nữa kiến ​​trúc điều khiển chuyển động không vỏ bằng cách sử dụng hộp phân phối được xếp hạng IP65. Điều này hỗ trợ các ứng dụng cần chạy nhiều trục chuyển động trong thiết kế máy mô-đun. Một cáp duy nhất kết nối các tủ điều khiển và hộp phân phối còn lại, kết nối nhiều động cơ servo với bộ truyền động tích hợp và các hộp phân phối bổ sung (nếu cần thêm trục). Nhiều loại đầu nối được kết hợp với phần mềm điều khiển dựa trên PC và cấu hình trực quan của EtherCAT để tạo ra các giải pháp cắm và chạy.

 

Động cơ servo  với bộ truyền động tích hợp có lợi cho việc trang bị thêm các dự án và ứng dụng mới, đồng thời việc sử dụng điều khiển EtherCAT và PC cũng có thể giảm thời gian vận hành thử. So với các hệ thống điều khiển truyền thống, những ưu điểm này sẽ trở nên kinh tế hơn và dễ thực hiện hơn. Những ưu điểm của điều khiển vòng kín, sự tiến bộ của công nghệ động cơ đồng bộ và cấu hình tổng thể đơn giản hơn kết hợp lại khiến động cơ servo trở thành lựa chọn lý tưởng cho các yêu cầu về chuyển động quay.