Témata
Reklama

Servoregulátor pro synchronní i asynchronní motor

16. 11. 2004

Servoregulátor Nord SK1000E je určen pro řízení synchronních servomotorů i asynchronních motorů s kotvou nakrátko. Je výborně použitelný jak pro centrální, tak i decentrální řízení strojem popř. linky.

V případě centrálního řízení je servopohonu ponechána pouze role pohonu, všechny nadřazené úlohy (regulace, blokování, výpočty, časování) přebírá centrální PLC. V tom případě lze ovládat servoregulátor jako měnič. Digitální vstupy se využijí pro povely běhu vlevo/vpravo, rychlost se zadává analogovým signálem ±10 V.
V případě decentrálního řízení je servoregulátorem řešena část řídicí úlohy (logické funkce, počítání kusů, výpočet) a digitální vstupy jsou pak využity pro připojení snímačů, ovládacích prvků apod.
Servoregulátor SK1000E je vybaven integrovaným PLC a právě s jeho pomocí je připraven k řešení standardních úloh - navíječka, letmá pila, elektronická převodovka atd.
Řízení momentu, rychlosti a polohy probíhá se vzorkováním 50 ?s, přístroj je vybaven 6 digitálními vstupy a výstupy, analogovm vstupem, CAN Bus rozhraním (až 1 Mb/s) a RS485. Samozřejmostí je rozhraní s pulzy a směrem (stejně jako u krokových motorů), druhý vstup pro IRC, výstup IRC signálů a integrovaný EMC filtr třídy A. Digitální vstupy jsou uživateli skutečně k dispozici pro řízení úlohy, protože pro koncové spínače, termistor, enable signál a referenční koncový spínač jsou k dispozici další jednoúčelové vstupy.
Reklama
Reklama
Reklama

Kdy použít servoregulátor?

Obecně lze stanovit dva základní důvody použití servoregulátoru. Tím prvním je potřeba vysoké dynamiky, rychlosti a přesnosti (klasické použití servopohonu, např. pohony posuvů, dopravníků apod.), druhým případem je nutnost řešení komplexní úlohy s požadavkem na určitou inteligenci pohonu. Na následujících příkladech je ukázáno, jak lze tyto úlohy řešit se servoregulátorem SK1000E.
Protože existuje řada aplikací, kde lze najít téměř výhradně druhý jmenovaný důvod (není třeba využívat vlastností servomotoru) lze pro jejich řešení použít běžného asynchronního motoru, vybaveného zpětnou vazbou (IRC). Důvod je především ekonomický - zejména u větších výkonů lze totiž docílit významné úspory, ale stejně důležité jsou i technické důvody (např. rozměry příruby, v případě rekonstrukce).

Elektronická vačka

Vačka vytváří lineární pohyb v závislosti na poloze řídicí osy. Pomocí softwaru NordCon lze vytvořit pohybový profil sestávající až z 2000 bodů. Servomotor pohybuje řezným nástrojem tak, že na základě údaje o poloze z inkrementálního snímače přiřadí žádanou polohu řeznému nástroji. Lze tak vytvořit libovolný tvar v řezaném materiálu.
Jak je patrné z obrázku, na servoregulátor je možné připojit druhý inkrementální snímač pro odměřování.
Jako řídicí veličina nemusí být použita jen poloha snímače, ale i čas. To znamená, že pohyb osy je pouze časově závislý. Pro vytvoření tvaru elektronické vačky, tedy naprogramování dráhy v závislosti na jiné ose nebo času, je k dispozici komfortní editor, který je součástí softwaru NordServ.

Elektronická převodovka

Tato funkce je velmi univerzální. Jedná se o dráhovou synchronizaci dvou nebo více pohonů. V nejjednodušším případě může být úkolem synchronizace dvou pohonů v poměru 1 : 1.
Nejčastějším případem synchronizace 1 : 1 jsou např. dlouhé posuvy strojů, portály jeřábů apod. Servoregulátor SK1000E umožňuje i synchronizaci pojezdů za chodu. Například pokud se jedna strana pojezdu jeřábu po několika minutách vlivem mechanických nepřesností opozdí, je možné pomocí signálu od indukčního snímače řídit pohon tak, aby opoždění dohnal.
Dráhová synchronizace se používá i v procesních linkách - např. při potisku plastové fólie, kde je požadováno naprosto synchronní otáčení několika hnacích válců. Vzhledem k použití různých převodů mechanických převodovek je ale nutné zadat různé elektrické převody. Při zpracování elastických materiálů lze využívat i další rozšíření funkce elektronické převodovky, a to on-line změnu převodu, např. v případech, kdy je požadavek na změnu napnutí materiálu. Převod lze ovládat buď analogovým signálem ±10 V, nebo po sběrnici (CAN, RS485).

Letmá pila

Letmá pila je další typickou aplikací pro servopohon, kde se využívá možnosti připojení odměřování, koncových spínačů a ovladačů přímo na servoregulátor. Pro zadání řezné délky je výhodné použít CAN Bus rozhraní (je standardní součástí servoregulátoru) a terminál s klávesnicí.

Další aplikace

Další zajímavou oblastí využití jsou navíječky. Nejčastější typy jsou středové navíječky s regulací momentu nebo navíječka s tanečníkem. Prvně jmenovaný princip je mechanicky jednodušší, ale vhodnější pro vyšší požadované tahy - navíjení plechu, drátu, textilií. Navíječka s tanečníkem se více používá v plastikářství a papírenství. Regulátorem SK1000E je možné řešit oba uvedené typy.
Rozhraní krokového motoru může být užitečné při rekonstrukcích pohonů. Tzn. pokud je ovládání pohonu realizováno signály "pulzy a směr", tedy rychlost je určována frekvencí impulzů na jednom vstupu a směr logickým signálem na druhém vstupu, není třeba žádný převodník, protože SK1000E takové řízení umožňuje.
Takzvaná "tiskařská značka" se využívá zejména u potiskovacích strojů, ale nejen tam. Jde vlastně o možnost dráhového posunutí během doby, kdy je pohon ve funkci elektronické převodovky. Například při tištění čárového kódu servopohon zajistí synchronní pohyb s potiskovaným povrchem. Čidlo snímající "tiskařskou značku" (může jít ale třeba o hranu výrobku apod.) řídí servopohon k posunutí tisku tak, aby byl na správném místě - je tedy nutné na chvíli opustit přísně synchronní chod a zrychlit nebo zpomalit tak, aby byl dráhový rozdíl eliminován.

Parametrování a programování servoregulátoru

Jak již bylo uvedeno v úvodu, je pro servoregulátor SK1000E k dispozici software NordServ. Tento systém je k dispozici zdarma na CD, příp. na internetu. Umožňuje jednak nastavení parametrů pohonu (typ motoru, limity, funkce vstupů/výstupů), jednak vytvoření uživatelského programu pro integrované PLC. Pro jednodušší aplikace ale není nutné PLC využívat. Součástí tohoto programu je i funkce paměťového osciloskopu, která je užitečná při uvádění pohonu do provozu.
Výhoda použití servoregulátoru SK1000E se projeví i v komplexnosti dodávky. Většina dodávek je realizována ve spojení s převodovkou, osazovaný motor může být podle aplikace buď servomotor, nebo běžný asynchronní motor.
Ing. Rostislav Ott
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 41127
Datum: 16. 11. 2004
Rubrika: Trendy / Pohony
Autor:
Firmy
Související články
Místo převodovky řemenové pohony

Synchronní řemeny se v mnoha průmyslových odvětvích prosazují jako nejlepší volba.

Lineární vedení NSK s vylepšeným těsněním

Společnost NSK představila na veletrhu EMO 2019 optimalizovanou řadu válečkového vedení RA s vylepšeným těsněním. Lineární vedení RA jsou vybavena novými těsněními V1 a vylepšeným krytem, které pomáhají prodloužit životnost a spolehlivost obráběcích strojů.

Kompaktní pohony s dutou hřídelí

Kompaktní, robustní, cenově výhodné… Jsou-li stanoveny požadavky na stroje, musí zareagovat i poskytovatelé řídicí a pohonné techniky. Jejich inovace jsou důležité pro vývoj konstrukcí strojů.

Související články
Nová koncepce dvoupotrubních centrálních mazacích systémů

Oproti jiným typům ztrátových centrálních mazacích systémů, dále jen CMS, mají dvoupotrubní mazací systémy zásadní přednost v tom, že dávkovače jsou plněny novým mazivem přetlakově. To je předpoklad pro spolehlivé mazání strojů a strojních zařízení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Řemenové převody přinášejí dynamiku do intralogistiky

Na hannoverském veletrhu se mohli návštěvníci seznámit s inovativními řešeními pro skladovou logistiku, jež vyvinula společnost Continental. Jedná se například o ozubené řemeny Conti Synchrodrive, které nacházejí uplatnění u sloupových zakladačů vysokoregálových skladů, ploché pásy Conti Polyflat pro zdvihací a závěsné systémy či drážkové řemeny Conti Multirib, které se používají v pohonu válečkových tratí.

Ready made lineární osy s ozubeným řemenem

Pomocí lineární osy je realizován pohyb v přímém směru a jedná se tak o výborný výchozí konstrukční prvek pro stavbu strojů, automatizačních linek a polohovacích zařízení s potřebou přesného lineárního pohybu ve více osách (typicky například CNC stroje). V posledních letech došlo navíc k výraznému snížení cen a lineární osy se tak stávají dostupné i pro dosud zapovězené oblasti. V neposlední řadě je podstatnou výhodou u tzv. ready made produktů dodávka již smontovaného dílu připraveného k okamžitému použití v zákaznické aplikaci.

Inteligentní motor střižený na míru

Mechatronická pohonná jednotka g350 představuje nový kompaktní mechatronický pohonný balíček, který firma Lenze uvádí na trh ve třech výkonnostních provedeních. Zařízení je koncipováno speciálně pro horizontální přepravní techniku.

Bezúdržbové klínové řemeny

U klínových řemenů uživatelé oceňují tichý chod, jednoduchou instalaci a funkci bezpečnostní spojky při přetížení, kterou klínové řemeny plní díky možnosti krátkodobého prokluzu. Nicméně klínové řemeny vyžadují ne vždy levnou a snadnou údržbu. Obzvláště v nepřetržitých provozech či těžko dostupných pohonech se obecné doporučení kontrolovat a dopínat klínové řemeny každých 2 000 provozních hodin obtížně splňuje. Výsledkem bývají ztráty účinnosti, energie a krátká životnost pohonu. Klínové řemeny, jak je známo, bez dopnutí prokluzují. Co ale bývá zanedbáváno, je vliv zvýšených vibrací při nízkém napnutí klínových řemenů. Tyto vibrace mají velmi negativní vliv na životnost ložisek a jiných součástí zařízení. Zde se zaměříme na správnou údržbu a na novinku na trhu – bezúdržbové klínové řemeny.

Výpočet zbývající doby běhu valivých ložisek

Na veletrhu Hannover Messe 2016 představila společnost Schaeffler novou digitální službu – výpočet nominální zbývající doby běhu valivých ložisek v provozu na základě reálného souboru zatížení.

Univerzální kyvný pohon

Modulární, odolný, univerzální – to jsou hlavní vlastnosti nového čtvrtotáčkového pohonu DFPD společnosti Festo. Tento pohon s ozubeným hřebenem a pastorkem je určen pro splnění nejrůznějších požadavků ve zpracovatelském průmyslu.

Ložiska pro lineární pohyb

Během posledních let se neustále zvyšují nároky na moderní lineární technologii, zejména pokud jde o únosnost, tuhost a životnost. Souběžně však rostou rovněž požadavky uživatelů na jednoduchost montáže a snižování nákladů na údržbu. Aby firma SKF dokázala uspokojit všechny tyto požadavky zákazníků, přichází na trh s novou řadou D lineárních kuličkových ložisek LBC.

Certifikace testovacího postupu pro výpočty životnosti valivých ložisek

Certifikátor Germanischer Lloyd (GL) udělil společnosti Schaeffler osvědčení „Assessment of the method to investigate rolling bearing rating life“ (Posouzení metody zjišťování jmenovité životnosti valivých ložisek). Poprvé tak byl certifikován samotný postup, a ne každý jednotlivý faktor ovlivňující životnost, jak bylo dosud vyžadováno.

Syntetická maziva šetří energii i přírodní zdroje

Ochrana životního prostředí stejně jako co nejvyšší energetická účinnost jsou již delší čas velmi důležitými pojmy v rámci řízení a údržby každého podniku. Výrobci hledají různé způsoby pro snížení spotřeby surovin a energie, aby zlepšili bilanci oxidu uhličitého. A díky neustálému zvyšování nákladů na energie se tedy pro mnoho firem stávají možnosti jejich úspor stále atraktivnější.

Kuličkové šrouby a matice ve stavbě CNC obráběcích strojů, část 5.

V současné době se jako jedna z několika možných alternativ využívá ve stavbě obráběcích center pro realizaci přímočarých posuvů elektromechanická posuvová soustava tvořená servomotorem s kuličkovým šroubem a maticí. Princip kuličkového šroubu a matice je znám více než sto let. V tomto seriálu vás krok za krokem provedeme zajímavým světem tohoto typu pohybových (polohovacích) šroubů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit