Servo je zariadenie na prenos energie, ktoré zabezpečuje riadenie pohybu vyžadovaného elektromechanickým zariadením.Preto návrh a výber servosystému je vlastne proces výberu vhodných napájacích a riadiacich komponentov pre elektromechanický systém riadenia pohybu zariadenia.Zahŕňa to Medzi prijaté produkty patria najmä:
Automatický ovládač používaný na ovládanie polohy pohybu každej osi v systéme;
Servopohon, ktorý premieňa striedavý alebo jednosmerný prúd s pevným napätím a frekvenciou na riadené napájanie vyžadované servomotorom;
Servomotor, ktorý premieňa striedavý výkon z vodiča na mechanickú energiu;
Mechanizmus mechanického prenosu, ktorý prenáša mechanickú kinetickú energiu na konečné zaťaženie;
…
Vzhľadom na to, že na trhu existuje veľa sérií priemyselných servo produktov pre bojové umenia, pred vstupom do konkrétneho výberu produktu musíme najprv podľa základných potrieb aplikácie riadenia pohybu zariadenia, ktorú sme sa naučili, vrátane ovládačov, pohonov, motorov Predbežné skríning sa vykonáva pomocou servo produktov, ako sú reduktory atď.
Na jednej strane je táto kontrola založená na priemyselných atribútoch, aplikačných zvyklostiach a funkčných charakteristikách zariadenia, aby sa našli potenciálne dostupné produktové série a kombinácie programov od mnohých značiek.Napríklad servo v aplikácii s premenlivým sklonom veternej energie je hlavne polohové riadenie uhla lopatky, ale použité produkty sa musia vedieť prispôsobiť drsnému a drsnému pracovnému prostrediu;servoaplikácia v tlačiarenskom zariadení využíva riadenie fázovej synchronizácie medzi viacerými osami Zároveň je viac naklonené použitiu systému riadenia pohybu s vysoko presnou registračnou funkciou;vybavenie pneumatík venuje väčšiu pozornosť komplexnej aplikácii rôznych hybridných systémov riadenia pohybu a všeobecnej automatizácie;vybavenie plastových strojov vyžaduje, aby sa systém používal v procese spracovania produktu.Riadenie krútiaceho momentu a polohy poskytuje špeciálne funkcie a algoritmy parametrov….
Na druhej strane, z hľadiska rozmiestnenia zariadení, podľa výkonnostnej úrovne a ekonomických požiadaviek zariadenia, vyberte produktovú sériu zodpovedajúceho prevodu od každej značky.Napríklad: ak nemáte príliš vysoké požiadavky na výkon zariadenia a chcete ušetriť rozpočet, môžete si vybrať ekonomické produkty;naopak, ak máte vysoké výkonové požiadavky na prevádzku zariadenia z hľadiska presnosti, rýchlosti, dynamickej odozvy atď., potom je samozrejme potrebné zvýšiť rozpočet na to.
Okrem toho je tiež potrebné vziať do úvahy faktory prostredia aplikácie vrátane teploty a vlhkosti, prachu, úrovne ochrany, podmienok rozptylu tepla, elektrických noriem, úrovní bezpečnosti a kompatibility s existujúcimi výrobnými linkami/systémami... atď.
Je zrejmé, že primárny výber produktov na riadenie pohybu je do značnej miery založený na výkone jednotlivých sérií značiek v tomto odvetví.Zároveň na to bude mať určitý vplyv aj iteratívny upgrade požiadaviek na aplikácie, vstup nových značiek a nových produktov..Preto, aby sme odviedli dobrú prácu pri navrhovaní a výbere systémov riadenia pohybu, sú stále veľmi potrebné denné rezervy technických informácií v odvetví.
Po predbežnom preverení dostupných značkových sérií môžeme pre ne ďalej realizovať návrh a výber systému riadenia pohybu.
V tejto chvíli je potrebné určiť riadiacu platformu a celkovú architektúru systému podľa počtu pohybových osí v zariadení a zložitosti funkčných úkonov.Vo všeobecnosti počet osí určuje veľkosť systému.Čím väčší je počet osí, tým vyššia je požiadavka na kapacitu regulátora.Zároveň je potrebné v systéme použiť aj zbernicovú technológiu na zjednodušenie a zmenšenie regulátora a pohonov.Počet spojení medzi linkami.Zložitosť funkcie pohybu ovplyvní výber úrovne výkonu ovládača a typu zbernice.Jednoduché riadenie otáčok a polohy v reálnom čase potrebuje iba obyčajný automatizačný ovládač a poľnú zbernicu;vysokovýkonná synchronizácia v reálnom čase medzi viacerými osami (ako sú elektronické prevody a elektronické vačky) vyžaduje kontrolér aj poľnú zbernicu Má vysoko presnú synchronizačnú funkciu hodín, to znamená, že potrebuje použiť kontrolér a priemyselnú zbernicu, ktorá môže vykonávať skutočnú -časové riadenie pohybu;a ak zariadenie potrebuje dokončiť rovinnú alebo priestorovú interpoláciu medzi viacerými osami alebo dokonca integrovať riadenie robota, potom úroveň výkonu ovládača Požiadavky sú ešte vyššie.
Na základe vyššie uvedených princípov sme v podstate dokázali vybrať dostupné ovládače z predtým vybraných produktov a implementovať ich do špecifickejších modelov;potom na základe kompatibility fieldbus môžeme vybrať ovládače, ktoré je možné s nimi použiť.Zodpovedajúci ovládač a zodpovedajúce možnosti servomotora, ale to je len vo fáze produktového radu.Ďalej musíme ďalej určiť konkrétny model pohonu a motora podľa potreby výkonu systému.
Podľa zotrvačnosti zaťaženia a krivky pohybu každej osi v požiadavkách aplikácie, prostredníctvom jednoduchého fyzikálneho vzorca F = m · a alebo T = J · α, nie je ťažké vypočítať ich potrebu krútiaceho momentu v každom časovom bode pohybového cyklu.Môžeme previesť požiadavky na krútiaci moment a rýchlosť každej pohybovej osi na strane zaťaženia na stranu motora podľa prednastaveného prevodového pomeru a na tomto základe pridať príslušné rezervy, vypočítať modely pohonu a motora jeden po druhom a rýchlo zostaviť návrh systému pre Pred zadaním veľkého množstva starostlivých a únavných výberových prác vykonajte vopred nákladovo efektívne vyhodnotenie alternatívnych produktových radov, čím znížite počet alternatív.
Túto konfiguráciu odhadnutú na základe krútiaceho momentu zaťaženia, požiadaviek na otáčky a prednastaveného prevodového pomeru však nemôžeme považovať za konečné riešenie pre energetický systém.Pretože požiadavky na krútiaci moment a rýchlosť motora budú ovplyvnené režimom mechanického prenosu energetického systému a jeho pomerom rýchlosti;zároveň je súčasťou záťaže pre prevodový systém aj zotrvačnosť samotného motora a motor je poháňaný počas prevádzky zariadenia.Ide o celý prenosový systém vrátane záťaže, prevodového mechanizmu a vlastnej zotrvačnosti.
V tomto zmysle nie je výber systému servomotora založený len na výpočte krútiaceho momentu a rýchlosti každej pohybovej osi... atď.Každá os pohybu je zladená s vhodnou pohonnou jednotkou.V zásade je to vlastne založené na hmotnosti/zotrvačnosti záťaže, prevádzkovej krivke a možných modeloch mechanických prevodoviek, pričom sa do nej nahrádzajú hodnoty zotrvačnosti a jazdné parametre (momentovo-frekvenčné charakteristiky) rôznych alternatívnych motorov a porovnávajú sa jeho krútiaci moment (alebo sila) s Obsadenie otáčok v charakteristike, proces hľadania optimálnej kombinácie.Vo všeobecnosti musíte prejsť nasledujúcimi krokmi:
Na základe rôznych možností prevodovky zmapujte krivku rýchlosti a zotrvačnosť zaťaženia a každého komponentu mechanického prevodu na stranu motora;
Zotrvačnosť každého kandidátskeho motora je superponovaná so zotrvačnosťou záťaže a prevodového mechanizmu mapovaného na stranu motora a krivka potreby krútiaceho momentu sa získa kombináciou krivky rýchlosti na strane motora;
Porovnajte pomer a zotrvačnosť krivky otáčok motora a krútiaceho momentu za rôznych podmienok a nájdite optimálnu kombináciu pohonu, motora, režimu prevodovky a pomeru otáčok.
Pretože prácu vo vyššie uvedených fázach je potrebné vykonať pre každú os v systéme, pracovné zaťaženie výberu výkonu servoproduktov je v skutočnosti veľmi veľké a väčšina času pri návrhu systému riadenia pohybu sa zvyčajne spotrebuje tu.Miesto.Ako už bolo spomenuté, je potrebné odhadnúť model pomocou dopytu krútiaceho momentu, aby sa znížil počet alternatív, a to je význam.
Po dokončení tejto časti práce by sme mali určiť aj niektoré dôležité pomocné možnosti pohonu a motora podľa potreby na finalizáciu ich modelov.Tieto pomocné možnosti zahŕňajú:
Ak sa zvolí pohon so spoločnou jednosmernou zbernicou, typy usmerňovacích jednotiek, filtrov, tlmiviek a súčastí pripojenia jednosmernej zbernice (ako je základná doska zbernice) by sa mali určiť podľa rozloženia skrine;
Podľa potreby vybavte určitú os alebo celý pohonný systém brzdovými odpormi alebo rekuperačnými brzdovými jednotkami;
Či je výstupný hriadeľ rotujúceho motora drážka pre pero alebo optický hriadeľ a či má brzdu;
Lineárny motor potrebuje určiť počet statorových modulov podľa dĺžky zdvihu;
Protokol a rozlíšenie servo spätnej väzby, prírastkové alebo absolútne, jednootáčkové alebo viacotáčkové;
…
V tomto bode sme určili kľúčové parametre rôznych alternatívnych sérií značiek v systéme riadenia pohybu od ovládača po servopohony každej pohybovej osi, model motora a súvisiaci mechanický prevodový mechanizmus.
Nakoniec musíme tiež vybrať niektoré potrebné funkčné komponenty pre systém riadenia pohybu, ako napríklad:
Pomocné (vretenové) kódovače, ktoré pomáhajú určitej osi (osi) alebo celému systému synchronizovať sa s inými komponentmi pohybu bez servomotorov;
Vysokorýchlostný I/O modul na realizáciu vysokorýchlostného vačkového vstupu alebo výstupu;
Rôzne elektrické prepojovacie káble, vrátane: napájacích káblov servomotora, spätnoväzbových a brzdových káblov, zbernicových komunikačných káblov medzi vodičom a ovládačom...;
…
Týmto spôsobom je v podstate dokončený výber celého systému riadenia pohybu servopohonu.
Čas odoslania: 28. septembra 2021