CANOPEN SERVO DRIVE

Aukštas - našumasCANOPEN SERVO DRIVE

Sparčiai plėtojant pramoninius procesus, taip pat didėja lankstesnių automatizavimo sistemų paklausa. Siekiant patenkinti šiuos reikalavimus, vis daugiau tradicinių sprendimų keičiami paskirstytos judesio valdymo sistemos, pagrįstos intelektualiaisiais įrenginiais ir lauko tyrimais. „Tonghang Servo“ diskai yra vienas iš produktų, tenkinančių šią paklausą.

„Intelligent Servo“ diskai, tinkami paskirstytoms judesio valdymo sistemoms, turi užtikrinti ryšį su magistrale ir galėtų atlikti aukštą - lygio ašies valdymo užduotis. Autobusų dizainas ir judesio valdymo užduočių paskirstymas yra raktas į aukštą - našumo judesio valdymo sistemą. Interpoliacijos judesio valdymo programos Naudokite pagrindinio judesio valdymo sistemą, norėdami apskaičiuoti daugialypės - ašies trajektorijas ir tada perduoti ašies padėties kontrolines taškus kiekvienam servo diskui per lauko magistralę. Kita vertus, nepriklausomos ašies programos apskaičiuoja ašies judesio trajektorijas servo diske, o pagrindinis PLC pateikia tik judesio seką. Autobusų komunikacija grindžiama baldakimo protokolu. Toliau pateiktas visos judesio valdymo sistemos dizainas Tonghang servo disko diapazone.

Kuriant skaitmeninio signalo apdorojimo (DSP) technologiją, servo diskuose galima atlikti daugybę sudėtingų valdymo užduočių, o servo diskai tampa vis protingesni. Tuo pačiu metu vis labiau subrendusi lauko operatoriaus ryšių technologija pramonės valdymo srityje taip pat leido įgyvendinti lanksčius ir modulinius valdymo projektus, pagrįstus paskirstytomis valdymo sistemomis.

Ryšys tarp pagrindinio kompiuterio valdiklio (PLC arba judesio valdiklio) ir „Servo“ diskų yra pagrįstas baldakimo standartu. Šis sprendimas palengvina sudėtingų daugialypių - ašies valdymo programų sukūrimą aukštoje - našumo moduliniame formate. Autobusų komunikacija pašalina aparatūros modifikavimo poreikį; Esamos valdymo sistemos gali būti pritaikytos naujiems produktų diegimui, tiesiog pertvarkant parametrus. Procesus galima modifikuoti pridedant arba pašalinant valdymo komponentus (servo diskus, I/O modulius ir kt.), Nereikalaujant didelių valdymo sistemos pakeitimų. Šio sprendimo lankstumas yra pagrindinis pranašumas norint išlaikyti konkurencinę poziciją pramoninėje automatizavime: jis leidžia lengvai modifikuoti ir atnaujinti, sutrumpinti produktų ir technologijų gyvavimo ciklą. Skaitmeninės srovės, greičio ir padėties servo kilpos integracija į servo variklius žymiai pagerina servo našumą. Ar reikia žinoti, ar interpoliuojančios ar nepriklausomos ašies trajektorijos, magistralės ryšio parametrai ir valdymo užduoties paskirstymas turi būti žinomas galutiniam judesio valdymo programoje.

Judesio kontrolės architektūra

Paskirstytoje valdymo architektūroje taikymo ir valdymo procesai vis dar yra apibrėžti pagrindiniame PLC arba judesio valdiklyje. Tačiau „Servo“ diskas prisiima didesnę atsakomybę už judesio valdymą, tokią kaip programinė įranga ir aparatinės įrangos ribų stebėjimas, variklio stabdymo režimo valdymas ir žemas - greičio operacijos saugumas mašinų paleidimo metu. Trajektorijos generatoriai taip pat gali būti integruoti į „Servo“ diską per programą. Tai dar labiau išskiria interpoliuotus ašies programas iš atskirų.

Daugeliui robotų ir staklių reikalingas interpoliuotas judesio valdymas (ašių pogrupį reikia nuolat reguliuoti). Šiame sprendime ašies trajektorijos turi būti apskaičiuojamos pagal tą patį aukštą - dažnio procesorių, kad būtų išlaikytas ašių koordinacija.

Paskirstytos judesio valdymo architektūros, tinkančios daugiafunkcinėms - ašies interpoliacijai, yra pagrįstos servo diskų intelektu, galinčiu vykdyti visas servo valdymo užduotis, įskaitant padėtį, greitį ir dabartines kilpas su galios konversija. Pagrindinio kompiuterio judesio valdiklis atlieka daugialypius - ašies trajektorijos skaičiavimus ir perduoda skaitmeninio padėties kontrolinės vertės signalus kiekvienam servo diskui per autobusų ryšių seriją. Kubinė interpoliacija naudojama profiliui generuoti per servo kilpos mėginių ėmimo periodą, gautą iš dviejų gretimų kontrolinių taškų servo diske. Ši technika žymiai sumažina pagrindinio valdiklio valdiklio naudojamus išteklius (kontrolinės vertės generavimo dažnis), išlaikant sklandų judesio valdymą. Tai leidžia kontroliuoti daugybę ašių tam tikroje magistralėje.

Dauguma judesių valdymo sistemų automatizavimo lauke neleidžia interpoliacijos tarp ašių (nepriklausomai nuo ašies trajektorijos). Šis požiūris pašalina centralizuotų trajektorijos skaičiavimų poreikį, leidžiantį juos paskirstyti kiekvienam servo diskui.

Pagrindinio PLC valdiklis yra gerai -, tinkamas teikiant programų sekos valdymą. Šis sprendimas pagrįstas intelektualiais servo diskais, kurie suteikia aukštą - našumo judesio valdymą ir yra visiškai integruoti į PLC aplinką. Todėl Aukštus - lygio judesio valdymo parametrus galima rasti IEC1131-3 standartinėje programavimo kalboje.

CALOPEN CONMAKYMAS

Lauko ruošiniai yra esminiai komponentai ir pagrindinės savybės, tokios kaip sinchronizavimas, atnaujinimo greitis ir ryšio parametrai, nustato bendrą sistemos veikimą. CAN buvo pasirinktas dėl didelio greičio, stabilumo ir mažų kainų. Perdavimo greitis gali pasiekti 1 m/s per 40 m, o didėjant atstumui, mažėja. „Can Bus“ šeima yra plačiai naudojama automatizavimo ir pramonės automatizavimo srityje, sumažindama aparatūros įrengimo išlaidas. CAN yra pagrįstas prioritetų pranešimų transliavimu, palyginti su bendra autobusu. Gali atskirti sinchroninius ir asinchroninius perdavimo modelius: asinchroniniai pranešimai sutelkia dėmesį į servo disko parametrų parametrus, o sinchroniniai pranešimai yra sutelkti į judesio valdymą ir ašies stebėjimo koregavimus.

Konkrečiai skirtos servo disko programos, „CANOPEN DS40“ buvo įdiegtas. „Apžvalgos padėties“ modelis yra gerai -, tinkamas atskiroms ašies stebėjimo programoms. Šiame sprendime tikslinę padėtį per autobusą perduoda pagrindinis kompiuteris PLC. Valdiklis siunčia padėties duomenis į servo diską, kuris tada apskaičiuoja trajektorijos koregavimus ir užbaigia padėties nustatymą.

„Interpolizuotos padėties“ modelis naudojamas ašies interpoliuojančioms pritaikymams. Šiame sprendime, siekiant palaikyti inter - ašies koordinavimą, padėties kontrolinės vertės, apskaičiuotos daugialypiu - ašies trajektorijos generatoriumi, turi būti perkeltas tarp judesio valdiklio ir servo disko aukštu dažniu. Dėl to padidėja autobusų išteklių naudojimas, palyginti su ankstesnėmis programomis. Be to, bet koks sinchronizacijos klaida žymiai pablogina kontrolės kelio tikslumą. Sinchronizacijos klaida atsiranda dėl pagrindinio judesio valdiklio ir servo disko mėginių ėmimo laiko skirtumų. Vibracija, kurią sukelia autobusų perdavimo vėlavimai, taip pat gali sukelti sinchronizacijos klaidą. Jei „Servo“ diske du kartus nuskaityta pozicijos kontrolinė vertė, ypač kai reikia aukšto dinaminio našumo, nulis - greičio atskaitos signalas viršys vieną mėginių ėmimo periodą ir stipriai stimuliuos servo variklį. Autobusų vibracija taip pat gali paveikti servo variklį nuolatinio greičio veikimo metu. Norint išspręsti šią problemą, „Servo“ diske turi būti vykdoma priverstinio sinchronizacijos komanda. Norint tiksliai apskaičiuoti servo kilpos klaidą, reikia atidžiai atkreipti dėmesį į motorinę padėtį ir greičio matavimus. Priverstiniai servo patobulinimai įgyvendinami „Servo“ diske.

„Servo“ disko dizainas

Servo disko valdymo skyrių sudaro vienas - lusto variklio procesorius (ADMC401), kuris apima variklio srovės jutiklį, variklio padėties įsigijimą ir PWM impulsų generatorių, tinkantį maitinimo etapui. Šis dizainas lemia geriausią integruoto servo disko veikimą su minimaliu komponentų skaičiumi.

„Cascade“ valdymo sistema yra tinkamiausia aukštam - našumo servo diskams. Vidinė srovės valdymo kilpa valdo variklio sukimo momentą. Dinaminis išorinio greičio ir padėties valdymo kilpų veikimas tiesiogiai priklauso nuo vidinės srovės kilpos našumo. Norint pasiekti kuo trumpesnį variklio srovės reakcijos laiką ir patenkinti maksimalų „Servo“ variklio greičio diapazoną, reikia maksimaliai padidinti išorinio galios keitiklio įtampos diapazoną. Dabartinis valdiklis yra pagrįstas erdvės vektoriaus modeliavimo (SVM) technologija rotoriaus atskaitos rėmelyje. SVM klasės funkcija apima trečiąjį - vakarėlio modemą, kuris leidžia SVM klasei pasiekti didesnį servo variklio greičio diapazoną (daugiau nei 1000 ms) nei tradicinis simetriškas trikampio modelis . 15%).

„Cascade“ valdymo sistema geriausiai tinka aukštam - našumo servo diskams. Vidinė srovės valdymo kilpa valdo variklio sukimo momentą. Dinaminis išorinio greičio ir padėties valdymo kilpų veikimas tiesiogiai priklauso nuo vidinės srovės kilpos našumo. Norint pasiekti kuo trumpesnį variklio srovės reakcijos laiką ir patenkinti maksimalų „Servo“ variklio greičio diapazoną, reikia maksimaliai padidinti išorinio galios keitiklio įtampos diapazoną. Dabartinis valdiklis yra pagrįstas erdvės vektoriaus modeliavimo (SVM) technologija rotoriaus atskaitos rėmelyje. SVM klasės funkcija apima trečiąjį - vakarėlio modemą, kuris leidžia SVM klasei pasiekti didesnį greičio diapazoną (daugiau nei 1000 Hz) servo varikliui nei tradicinis simetrinis trikampio modelis . 15%).

Norint pasiekti stabilų ir greitą atsaką, būtina optimizuoti greičio ir padėties servo kilpos derinimą, pagrįstą mechaninių apkrovos parametrais. Pozicijos „Servo“ valdiklio dizainas yra pagrįstas polinominės valdymo architektūra ir polių vietos stebėjimu. Polinominės valdymo architektūra yra pagrindinė valdiklio architektūra ir gerai -, tinkanti parametrų derinimui.

Polinominės valdymo architektūroje servo kilpos grįžtamąjį ryšį galima lengvai redaguoti „Servo Drive“ programoje. „Servo Loop“ atsakas yra optimizuotas ašies padėties nustatymo programoms, reikalaujant greito ir tikslaus tikslinės padėties atvykimo. „Servo Loop“ atsakas yra optimizuotas vokų programoms, todėl ašies poslinkio metu reikia esančios padėties paklaidos arti nulio. Palyginti su ankstesnėmis derinimo pastangomis, tiesiog modifikuoti valdiklio HFW perdavimo funkciją dabar gali atitikti naujus reikalavimus.

Variklio padėties matavimai gaunami iš „Resolver“ grįžtamasis ryšio, naudojant programinės įrangos resolver - į - skaitmeninę konversiją (RDC). Resolvery sinuso ir kosinuso grįžtamojo ryšio signalai tiekiami į ADMC 401 12- bitų skaitmeninį - į - analoginio keitiklio (ADC) kanalą, kur jie filtruojami per antrą -} užsakymo stebėjimo filtrą, kad būtų galima apskaičiuoti variklio greitį ir padėtį. Sklandžiam variklio judesiui galima pridėti išorinį 16 bitų ADC, kad būtų padidintas padėties tirpalas.

Išvada

Judesio kontrolė ir intelektualūs servo diskai, pagrįsti balanso autobusų ryšiu, yra efektyvus ir lankstus sprendimas. Šiame straipsnyje aprašytas CD1K intelektualiojo servo diskas gali atlikti aukštus - lygį kelių - ašies valdymo užduotis, užtikrinant aukštą - našumo judesio valdymo sprendimą, skirtą plačiam programų asortimentui. „Profilio padėties“ režimas geriausiai tinka nepriklausomoms ašies programoms PLC aplinkoje. Šiame tirpale ašies trajektorija yra apskaičiuojama vidine servo pavara. „Interpoliuotos padėties“ režimas naudojamas programoms, kuriose ašies trajektorijos turi būti nuolat koordinuojamos. Šiame sprendime pagrindinio judesio valdiklio ištekliai žymiai sumažėja dėl kubinės interpoliacijos, pateiktos servo diske. Greičio ir padėties servo kilpas galima optimizuoti internetu, paleidžiant tikslinės programos automatinį - derinimo programą mašinoje.