Servo on jõuülekandeseade, mis võimaldab juhtida elektromehaaniliste seadmete poolt vajalikku liikumistoimingut.Seetõttu on servosüsteemi projekteerimine ja valimine tegelikult seadmete elektromehaanilise liikumisjuhtimissüsteemi jaoks sobivate võimsus- ja juhtimiskomponentide valimise protsess.See hõlmab peamiselt saadud tooteid:
Automaatkontroller, mida kasutatakse süsteemi iga telje liikumisasendi juhtimiseks;
Servoajam, mis muundab fikseeritud pinge ja sagedusega vahelduv- või alalisvoolu servomootori jaoks vajalikuks juhitavaks toiteallikaks;
Servomootor, mis muudab juhi vahelduva väljundvõimsuse mehaaniliseks energiaks;
Mehaaniline ülekandemehhanism, mis edastab mehaanilise kineetilise energia lõppkoormusele;
…
Arvestades, et turul on palju võitluskunstide seeriaid tööstuslikke servotooteid, peame enne konkreetsesse tootevalikusse sisenemist siiski esmalt lähtuma õpitud seadmete liikumisjuhtimisrakenduse põhivajadustest, sealhulgas kontrollerid, ajamid, mootorid. sõelumine viiakse läbi servotoodetega, nagu reduktorid jne.
Ühest küljest põhineb see sõelumine tööstuse atribuutidel, rakendusharjumustel ja seadmete funktsionaalsetel omadustel, et leida paljudelt kaubamärkidelt potentsiaalselt saadaolevaid tooteseeriaid ja programmikombinatsioone.Näiteks tuuleenergia muutuva sammuga rakenduses on servo peamiselt laba nurga asendi reguleerimine, kuid kasutatavad tooted peavad suutma kohaneda karmi ja karmi töökeskkonnaga;trükiseadmetes olev servorakendus kasutab mitme telje vahelist faasisünkroniseerimise juhtimist. Samal ajal on kalduvus kasutada ülitäpse registreerimisfunktsiooniga liikumisjuhtimissüsteemi;rehvivarustus pöörab rohkem tähelepanu mitmesuguste hübriidsete liikumisjuhtimis- ja üldautomaatikasüsteemide igakülgsele rakendamisele;plastist masinaseadmed nõuavad süsteemi kasutamist toote töötlemise protsessis.Pöördemomendi ja asendi juhtimine pakuvad spetsiaalseid funktsioonivalikuid ja parameetrite algoritme….
Teisest küljest, seadmete positsioneerimise vaatenurgast, vastavalt seadmete jõudlustasemele ja majanduslikele nõuetele, valige igast kaubamärgist vastava käigu tooteseeria.Näiteks: kui teil ei ole liiga kõrgeid nõudeid seadmete jõudlusele ja soovite oma eelarvet säästa, saate valida ökonoomsed tooted;vastupidi, kui teil on kõrged jõudlusnõuded seadmete tööks täpsuse, kiiruse, dünaamilise reaktsiooni jms osas, siis on loomulikult vaja selle jaoks eelarvesisendit suurendada.
Lisaks on vaja arvesse võtta ka kasutuskeskkonna tegureid, sealhulgas temperatuur ja niiskus, tolm, kaitsetase, soojuse hajumise tingimused, elektristandardid, ohutustasemed ja ühilduvus olemasolevate tootmisliinide/süsteemidega jne.
On näha, et liikumisjuhtimistoodete esmane valik põhineb suuresti iga kaubamärgi seeria jõudlusel selles valdkonnas.Samal ajal avaldab sellele teatud mõju ka rakendusnõuete iteratiivne uuendamine, uute kaubamärkide ja uute toodete turule toomine..Seetõttu on liikumisjuhtimissüsteemide projekteerimisel ja valikul hea töö tegemiseks igapäevased tööstuse tehnilise teabe reservid endiselt väga vajalikud.
Pärast saadaolevate brändiseeriate esialgset läbivaatamist saame edaspidi teostada nende jaoks liikumisjuhtimissüsteemi projekteerimist ja valikut.
Praegu on vaja kindlaks määrata juhtimisplatvorm ja süsteemi üldine arhitektuur vastavalt seadmete liikumistelgede arvule ja funktsionaalsete toimingute keerukusele.Üldiselt määrab telgede arv süsteemi suuruse.Mida suurem on telgede arv, seda suurem on kontrolleri võimsuse nõue.Samas on vaja ka siinitehnoloogiat süsteemis kasutada kontrolleri ja ajamite lihtsustamiseks ja vähendamiseks.Liinide vaheliste ühenduste arv.Liikumisfunktsiooni keerukus mõjutab kontrolleri jõudluse taseme ja siini tüübi valikut.Lihtne reaalajas kiiruse ja asukoha juhtimine vajab ainult tavalist automaatikakontrollerit ja väljasiini;suure jõudlusega reaalajas sünkroonimine mitme telje vahel (nt elektroonilised käigud ja elektroonilised nukid) nõuab nii kontrollerit kui ka väljasiini Sellel on ülitäpse kella sünkroonimise funktsioon, see tähendab, et see peab kasutama kontrollerit ja tööstuslikku siini, mis suudavad reaalseid toiminguid teha. -ajalise liikumise juhtimine;ja kui seadmel on vaja lõpetada tasapinna või ruumi interpoleerimine mitme telje vahel või isegi integreerida roboti juhtimine, siis kontrolleri jõudlustase Nõuded on veelgi kõrgemad.
Lähtudes ülaltoodud põhimõtetest, oleme põhimõtteliselt saanud eelnevalt valitud toodete hulgast välja valida olemasolevad kontrollerid ja rakendada need spetsiifilisematesse mudelitesse;siis saame väljasiini ühilduvuse põhjal välja valida nendega kasutatavad kontrollerid.Sobiv draiver ja vastavad servomootori valikud, kuid see on alles tooteseeria etapis.Järgmisena peame vastavalt süsteemi võimsusvajadusele täiendavalt kindlaks määrama ajami ja mootori konkreetse mudeli.
Vastavalt rakendusnõuetes iga telje koormusinertsile ja liikumiskõverale, kasutades lihtsat füüsikavalemit F = m · a või T = J · α, pole nende pöördemomendivajadust liikumistsükli igal ajahetkel keeruline arvutada.Saame teisendada iga liikumistelje pöördemomendi ja kiiruse nõuded koormuse otsas mootoripoolseks vastavalt eelseadistatud ülekandearvule ja selle põhjal lisada sobivad marginaalid, arvutada ükshaaval ajami ja mootori mudelid ning kiiresti koostada süsteemi kavand jaoks Enne suure hulga põhjalikku ja tüütut valikutööd tehke eelnevalt alternatiivsete tootesarjade kuluefektiivne hindamine, vähendades seeläbi alternatiivide arvu.
Seda konfiguratsiooni, mis on hinnatud koormuse pöördemomendi, kiirusvajaduse ja eelseadistatud ülekandearvu põhjal, ei saa aga võtta toitesüsteemi lõplikuks lahenduseks.Kuna mootori pöördemomendi ja kiiruse nõudeid mõjutavad toitesüsteemi mehaaniline ülekanderežiim ja selle kiiruse suhte suhe;samal ajal on mootori enda inerts samuti osa ülekandesüsteemi koormusest ja mootorit käitatakse seadme töötamise ajal.See on kogu ülekandesüsteem, sealhulgas koormus, ülekandemehhanism ja oma inerts.
Selles mõttes ei põhine servojõusüsteemi valik ainult iga liikumistelje pöördemomendi ja kiiruse arvutamisel jne.Iga liikumistelg on sobitatud sobiva jõuallikaga.Põhimõtteliselt põhineb see tegelikult koormuse massil/inertsil, töökõveral ja võimalikel mehaanilise jõuülekande mudelitel, asendades sellega erinevate alternatiivsete mootorite inertsi väärtused ja sõiduparameetrid (moment-sageduskarakteristikud) ning võrdledes. selle pöördemoment (või jõud) koos Pöörlemissageduse hõivatus tunnuskõveras, optimaalse kombinatsiooni leidmise protsess.Üldiselt peate läbima järgmised sammud:
Erinevate ülekandevõimaluste põhjal kaardistada koormuse ja iga mehaanilise ülekandekomponendi kiiruskõver ja inerts mootori poolele;
Iga kandidaatmootori inerts kattub mootoripoolse koormuse ja ülekandemehhanismi inertsiga ning pöördemomendi nõudluse kõver saadakse mootoripoolse kiiruskõvera kombineerimisel;
Võrrelge mootori kiiruse ja pöördemomendi kõvera proportsiooni ja inertsi vastavust erinevates tingimustes ning leidke optimaalne ajami, mootori, ülekanderežiimi ja kiiruse suhte kombinatsioon.
Kuna ülaltoodud etappide tööd on vaja teha süsteemi iga telje jaoks, on servotoodete võimsuse valiku töökoormus tegelikult väga suur ja enamasti kulub siin liikumisjuhtimissüsteemi projekteerimisel suurem osa ajast.Koht.Nagu varem mainitud, on alternatiivide arvu vähendamiseks vaja mudelit hinnata pöördemomendi vajaduse kaudu ja see on selle tähendus.
Pärast selle tööosa lõpetamist peaksime kindlaks määrama ka mõned olulised ajami ja mootori abivalikud, mis on vajalikud nende mudelite viimistlemiseks.Need abivalikud hõlmavad järgmist:
Kui valitakse tavaline alalisvoolu siini ajam, tuleks alaldiplokkide, filtrite, reaktorite ja alalisvoolu siini ühenduskomponentide tüübid (nt siini tagaplaat) määrata vastavalt kapi jaotusele;
Varustage teatud telg(id) või kogu ajamisüsteem vastavalt vajadusele piduritakistite või regeneratiivpidurdusseadmetega;
kas pöörleva mootori väljundvõll on võtmeava või optiline võll ja kas sellel on pidur;
Lineaarmootor peab määrama staatori moodulite arvu vastavalt käigu pikkusele;
Servo tagasiside protokoll ja eraldusvõime, inkrementaalne või absoluutne, ühe- või mitmepöördeline;
…
Siinkohal oleme kindlaks määranud liikumisjuhtimissüsteemi erinevate alternatiivsete kaubamärkide seeriate põhiparameetrid alates kontrollerist kuni iga liikumistelje servoajamideni, mootori mudeli ja sellega seotud mehaanilise ülekandemehhanismi.
Lõpuks peame valima ka mõned liikumisjuhtimissüsteemi jaoks vajalikud funktsionaalsed komponendid, näiteks:
abi (spindli) kodeerijad, mis aitavad teatud telgedel või kogu süsteemil sünkroniseerida muude mitteservoliikumise komponentidega;
Kiire I/O moodul kiire nuki sisendi või väljundi realiseerimiseks;
Erinevad elektriühenduskaablid, sealhulgas: servomootori toitekaablid, tagasiside- ja pidurikaablid, siini sidekaablid juhi ja kontrolleri vahel…;
…
Nii saab põhimõtteliselt valmis kogu varustuse servo-liikumise juhtimissüsteemi valik.
Postitusaeg: 28. september 2021