فرآیند دقیق انتخاب درایو سروو

سروو یک دستگاه انتقال قدرت است که کنترل عملیات حرکت مورد نیاز تجهیزات الکترومکانیکی را فراهم می کند.بنابراین طراحی و انتخاب سیستم سروو در واقع فرآیند انتخاب اجزای قدرت و کنترل مناسب برای سیستم کنترل حرکت الکترومکانیکی تجهیزات است.این شامل محصولات دریافت شده عمدتاً عبارتند از:

کنترل کننده اتوماتیک مورد استفاده برای کنترل وضعیت حرکتی هر محور در سیستم.

درایو سروو که برق AC یا DC را با ولتاژ و فرکانس ثابت به منبع تغذیه کنترل شده مورد نیاز سروو موتور تبدیل می کند.

سروو موتور که توان خروجی متناوب از درایور را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

مکانیزم انتقال مکانیکی که انرژی جنبشی مکانیکی را به بار نهایی منتقل می کند.

…

با توجه به اینکه سری های هنرهای رزمی بسیاری از محصولات سروو صنعتی در بازار وجود دارد، قبل از ورود به انتخاب محصول خاص، همچنان باید ابتدا با توجه به نیازهای اساسی برنامه کنترل حرکت تجهیزاتی که آموخته ایم، از جمله کنترلرها، درایوها، موتورها مقدماتی انجام دهیم. غربالگری با محصولات سروو مانند کاهنده ها و غیره انجام می شود.

از یک طرف، این غربالگری بر اساس ویژگی‌های صنعت، عادت‌های کاربردی و ویژگی‌های عملکردی تجهیزات برای یافتن سری‌های محصول و برنامه‌های بالقوه موجود از بسیاری از برندها است.به عنوان مثال، سروو در کاربرد گام متغیر قدرت باد عمدتاً کنترل موقعیت زاویه تیغه است، اما محصولات مورد استفاده باید بتوانند با محیط کاری سخت و خشن سازگار شوند.کاربرد سروو در تجهیزات چاپ از کنترل همگام سازی فاز بین محورهای متعدد استفاده می کند در عین حال تمایل بیشتری به استفاده از سیستم کنترل حرکت با عملکرد ثبت با دقت بالا دارد.تجهیزات تایر توجه بیشتری به کاربرد جامع انواع کنترل حرکت هیبریدی و سیستم های اتوماسیون عمومی دارد.تجهیزات ماشین پلاستیکی نیاز به استفاده از سیستم در فرآیند پردازش محصول دارند.گشتاور و کنترل موقعیت، گزینه‌های عملکرد و الگوریتم‌های پارامتر خاصی را ارائه می‌دهند.

از سوی دیگر، از منظر موقعیت یابی تجهیزات، با توجه به سطح عملکرد و نیازهای اقتصادی تجهیزات، سری محصولات دنده مربوطه را از هر برند انتخاب کنید.به عنوان مثال: اگر نیازهای زیادی برای عملکرد تجهیزات ندارید و می خواهید در بودجه خود صرفه جویی کنید، می توانید محصولات اقتصادی را انتخاب کنید.برعکس، اگر از نظر دقت، سرعت، پاسخ دینامیکی و غیره نیازهای عملکرد بالایی برای عملکرد تجهیزات دارید، طبیعتاً باید بودجه ورودی را برای آن افزایش داد.

علاوه بر این، لازم است عوامل محیطی کاربردی از جمله دما و رطوبت، گرد و غبار، سطح حفاظت، شرایط اتلاف حرارت، استانداردهای برق، سطوح ایمنی و سازگاری با خطوط/سیستم‌های تولید موجود و غیره در نظر گرفته شود.

مشاهده می شود که انتخاب اولیه محصولات کنترل حرکت تا حد زیادی بر اساس عملکرد هر سری برند در صنعت است.در عین حال ارتقای مکرر الزامات اپلیکیشن، ورود برندهای جدید و محصولات جدید نیز تاثیر خاصی بر آن خواهد داشت..بنابراین، برای انجام کار خوب در طراحی و انتخاب سیستم های کنترل حرکت، ذخیره اطلاعات فنی روزانه صنعت همچنان بسیار ضروری است.

پس از غربالگری اولیه سری برندهای موجود، می‌توانیم طراحی و انتخاب سیستم کنترل حرکت را برای آنها انجام دهیم.

در این زمان لازم است پلت فرم کنترل و معماری کلی سیستم با توجه به تعداد محورهای حرکتی در تجهیزات و پیچیدگی اقدامات عملکردی تعیین شود.به طور کلی، تعداد محورها اندازه سیستم را تعیین می کند.هرچه تعداد محورها بیشتر باشد، نیاز به ظرفیت کنترلر بیشتر است.در عین حال، استفاده از فناوری باس در سیستم برای ساده سازی و کاهش کنترلر و درایوها نیز ضروری است.تعداد اتصالات بین خطوط.پیچیدگی تابع حرکت بر انتخاب سطح عملکرد کنترلر و نوع باس تأثیر می گذارد.کنترل سریع سرعت و موقعیت ساده در زمان واقعی فقط نیاز به استفاده از کنترل کننده اتوماسیون معمولی و فیل باس دارد.همگام سازی زمان واقعی با کارایی بالا بین چندین محور (مانند چرخ دنده های الکترونیکی و بادامک های الکترونیکی) هم به کنترل کننده و هم به فیلد باس نیاز دارد. دارای عملکرد هماهنگ سازی ساعت با دقت بالا است، یعنی نیاز به استفاده از کنترلر و باس صنعتی دارد که می تواند واقعی را انجام دهد. کنترل حرکت زمان؛و اگر دستگاه نیاز به تکمیل هواپیما یا درون یابی فضایی بین چندین محور یا حتی یکپارچه سازی کنترل ربات داشته باشد، سطح عملکرد کنترل کننده الزامات حتی بالاتر است.

بر اساس اصول فوق، ما اساساً توانسته‌ایم کنترل‌کننده‌های موجود را از محصولاتی که قبلا انتخاب شده‌اند انتخاب کرده و در مدل‌های خاص‌تری پیاده‌سازی کنیم.سپس بر اساس سازگاری فیلدباس، می توانیم کنترل کننده هایی را که می توان با آنها استفاده کرد، انتخاب کرد.درایور منطبق و گزینه های سروو موتور مربوطه، اما این فقط در مرحله سری محصول است.در مرحله بعد، ما باید مدل خاصی از درایو و موتور را با توجه به توان مورد نیاز سیستم تعیین کنیم.

با توجه به اینرسی بار و منحنی حرکت هر محور در الزامات کاربردی، از طریق فرمول فیزیک ساده F = m · a یا T = J · α، محاسبه تقاضای گشتاور آنها در هر نقطه زمانی در چرخه حرکت دشوار نیست.می توانیم گشتاور و سرعت مورد نیاز هر محور حرکتی در انتهای بار را با توجه به نسبت انتقال از پیش تعیین شده به سمت موتور تبدیل کنیم و بر این اساس حاشیه های مناسب را اضافه کرده و مدل های درایو و موتور را یک به یک محاسبه کرده و به سرعت ترسیم کنیم. پیش نویس سیستم برای قبل از ورود به تعداد زیادی کار انتخاب دقیق و خسته کننده، از قبل یک ارزیابی مقرون به صرفه از سری محصولات جایگزین انجام دهید، در نتیجه تعداد جایگزین ها را کاهش دهید.

با این حال، ما نمی توانیم این پیکربندی تخمین زده شده از گشتاور بار، تقاضای سرعت و نسبت انتقال از پیش تعیین شده را به عنوان راه حل نهایی برای سیستم قدرت در نظر بگیریم.زیرا گشتاور و سرعت مورد نیاز موتور تحت تأثیر حالت انتقال مکانیکی سیستم قدرت و رابطه نسبت سرعت آن قرار می گیرد.در عین حال، اینرسی خود موتور نیز بخشی از بار برای سیستم انتقال است و موتور در حین کار تجهیزات رانده می شود.این کل سیستم انتقال شامل بار، مکانیسم انتقال و اینرسی خود است.

از این نظر، انتخاب سیستم قدرت سروو تنها بر اساس محاسبه گشتاور و سرعت هر محور حرکتی و غیره نیست.هر محور حرکت با یک واحد قدرت مناسب مطابقت دارد.در اصل، در واقع بر اساس جرم/اینرسی بار، منحنی عملیاتی، و مدل‌های انتقال مکانیکی ممکن، جایگزینی مقادیر اینرسی و پارامترهای محرک (مشخصات ممان-فرکانس) موتورهای جایگزین مختلف، و مقایسه می‌شود. گشتاور (یا نیروی) آن با اشغال سرعت در منحنی مشخصه، فرآیند یافتن ترکیب بهینه.به طور کلی باید مراحل زیر را طی کنید:

بر اساس گزینه های مختلف انتقال، منحنی سرعت و اینرسی بار و هر جزء مکانیکی انتقال را به سمت موتور ترسیم کنید.

اینرسی هر موتور کاندید با اینرسی بار و مکانیسم انتقال نگاشت شده به سمت موتور سوار می شود و منحنی تقاضای گشتاور با ترکیب منحنی سرعت در سمت موتور به دست می آید.

نسبت و تطابق اینرسی منحنی سرعت و گشتاور موتور را در شرایط مختلف مقایسه کنید و ترکیب بهینه درایو، موتور، حالت انتقال و نسبت سرعت را بیابید.

از آنجایی که کار در مراحل فوق باید برای هر محور در سیستم انجام شود، حجم کار انتخاب توان محصولات سروو در واقع بسیار زیاد است و اکثر اوقات در طراحی سیستم کنترل حرکت معمولاً در اینجا صرف می شود.محل.همانطور که قبلا ذکر شد، لازم است مدل را از طریق تقاضای گشتاور برآورد کرد تا تعداد جایگزین ها کاهش یابد، و این معنی است.

پس از اتمام این قسمت از کار، باید برخی از گزینه های کمکی مهم درایو و موتور را نیز بر حسب نیاز تعیین کنیم تا مدل های آنها نهایی شود.این گزینه های کمکی عبارتند از:

اگر یک درایو باس DC مشترک انتخاب شود، انواع واحدهای یکسو کننده، فیلترها، راکتورها و اجزای اتصال باس DC (مانند هواپیمای پشتی اتوبوس) باید با توجه به توزیع کابینت تعیین شوند.

تجهیز یک محور(های) خاص یا کل سیستم محرکه به مقاومت های ترمز یا واحدهای ترمز احیا کننده در صورت نیاز.

این که آیا شفت خروجی موتور دوار یک کلید یا یک محور نوری است و آیا دارای ترمز است.

موتور خطی باید تعداد ماژول های استاتور را با توجه به طول ضربه تعیین کند.

پروتکل و وضوح بازخورد سروو، افزایشی یا مطلق، تک چرخشی یا چند چرخشی.

…

در این مرحله، ما پارامترهای کلیدی سری‌های مختلف برند جایگزین را در سیستم کنترل حرکت از کنترل‌کننده تا درایوهای سروو هر محور حرکت، مدل موتور و مکانیسم انتقال مکانیکی مربوطه تعیین کرده‌ایم.

در نهایت، ما همچنین باید برخی از اجزای کاربردی لازم را برای سیستم کنترل حرکت انتخاب کنیم، مانند:

رمزگذارهای کمکی (اسپیندلی) که به محور(های) خاص یا کل سیستم کمک می کنند تا با سایر اجزای حرکت غیر سروو همگام شوند.

ماژول ورودی/خروجی با سرعت بالا برای دریافت ورودی یا خروجی دوربین بادامک با سرعت بالا.

کابل‌های اتصال برق مختلف، از جمله: کابل‌های برق سروو موتور، کابل‌های بازخورد و ترمز، کابل‌های ارتباطی اتوبوس بین راننده و کنترل‌کننده...

…

به این ترتیب، اساساً انتخاب کل سیستم کنترل حرکت سروو تجهیزات تکمیل می شود.