Servopohon, tiež známy ako servozosilňovač, je hlavnou súčasťou AC servosystému. Jeho funkciou je konvertovať štandardný frekvenčný zdroj striedavého prúdu so štandardným-frekvenčným striedavým prúdom na zdroj striedavého prúdu s premenlivou-amplitúdou a premenlivou{3}} frekvenciou pre servomotor. Pri prevádzke v režime riadenia otáčok servopohon reguluje otáčky motora riadením frekvencie výstupného výkonu; v režime riadenia krútiaceho momentu riadi krútiaci moment motora úpravou amplitúdy výstupného výkonu; a keď je v režime riadenia polohy, určuje časovanie zapnutia/vypnutia výstupného výkonu na základe prichádzajúcich vstupných impulzov.
Počas prevádzky servopohon vyžaduje pripojenie k servomotoru, enkodéru, riadiacim komponentom a napájacej jednotke. Ak sa na konfiguráciu parametrov používa softvér, na pripojenie pohonu k počítaču je potrebný komunikačný kábel. Nižšie uvedená schéma znázorňuje schému zapojenia servopohonu k jeho pomocným zariadeniam (v tomto návode použijeme ako príklad servopohon Mitsubishi; budúce aktualizácie sa budú týkať Siemensu a iných značiek servopohonov).
V tejto časti začneme vysvetlením funkcie „Electronic Gear“-, ktorá je veľmi zaujímavá pre mnohých používateľov-s cieľom poskytnúť praktické rady pre aplikácie v reálnom-svete. (Následné aktualizácie budú obsahovať komplexnejší súhrn metód učenia a spúšťania servosystému, ktoré som zostavil.)
V režime riadenia polohy servopohonu generuje PLC vstupné impulzy na riadenie rýchlosti otáčania servomotora, čím reguluje posun ovládaného komponentu. Inými slovami, čím väčší je počet vstupných impulzov, tým väčší je počet otáčok motora.
Enkóder servomotora generuje veľký počet impulzov pre každú plnú otáčku; presný počet impulzov na otáčku závisí od konkrétneho modelu zariadenia a mal by byť uvedený v príručke k produktu. Keďže kumulatívny počet impulzov môže byť extrémne vysoký po tom, čo sa enkodér niekoľkokrát otočil, servopohony sú vybavené funkciou „Electronic Gear“ na vyriešenie tohto problému škálovaním (buď znížením alebo zvýšením) počtu vstupných impulzov. (Tento koncept je analogický s veľkými a malými ozubenými kolesami na viacrýchlostnom bicykli. v servopohonoch Mitsubishi sa konfiguruje pomocou parametrov P3 a P4, zatiaľ čo v sérii Siemens V90 sa konfiguruje pomocou parametrov P29016 a P29017.
Vzorec: Hodnota elektronického prevodu=CMX / CDV
Aby sme uľahčili pochopenie, pozrime sa na praktický príklad, aby sme videli, ako sa tento koncept používa. Ako je znázornené na obrázku nižšie, servomotor poháňa vodiacu skrutku cez spojku; ako sa vodiaca skrutka otáča, poháňa pracovný stôl do horizontálneho pohybu. Vodiaca skrutka má stúpanie 5 mm, čo znamená, že pri každom úplnom otočení skrutky sa pracovný stôl posunie o 5 mm. Predpokladajme, že je potrebný impulz ekvivalentný 1 μm/impulz-to znamená, že každý impulzný vstup do servopohonu spôsobí, že sa pracovný stôl posunie o 1 μm. Koľko impulzov musí byť na vstupe do servopohonu, aby sa dosiahol posun pracovného stola 5 mm? Okrem toho, ak je rozlíšenie snímača 131 072 impulzov na otáčku, ako by sa mal nakonfigurovať elektronický prevodový pomer?
Tento scenár je nevyhnutným stretnutím v praktickom programovaní-najmä pri poháňaní servomotora v režime riadenia polohy{1}}a vyžaduje vykonanie konkrétnych výpočtov.
[Problém{0}}Prístup a kroky riešenia]
Krok 1: Vypočítajte počet príkazových impulzov potrebných na pohyb nákladu.
Naším cieľom je posunúť pracovný stôl o jednu vzdialenosť (5 mm). Podľa požiadaviek jeden impulz zodpovedá posunutiu 1 μm (tj 0,001 mm). Preto počet príkazových impulzov potrebných na pohyb o 5 mm (tj počet impulzov, ktoré musí PLC vydať):
Počet príkazových impulzov=5 mm / (0,001 mm/impulz)=5 000 impulzov. To znamená:
Chceme, aby servomotor dokončil presne jednu celú otáčku, keď PLC vydá 5 000 impulzov.
Krok 2: Určite počet spätnoväzbových impulzov generovaných na otáčku motora.
Podľa typového štítku motora alebo manuálu v tomto konkrétnom príklade generuje kódovač 131 072 impulzov na každú plnú otáčku motora.
Krok 3: Vypočítajte elektronický prevodový pomer.
Podstatou funkcie elektronického prevodu je vytvoriť proporcionálny vzťah medzi „príkazovými impulzmi“ a „spätnoväzbovými impulzmi kódovača“.
Hodnota elektronického prevodu=Počet impulzov generovaných kódovačom / Počet vstupných impulzov
Nahradením hodnôt: Hodnota elektronického prevodu=131,072 / 5000
Krok 4: Zjednodušte parametre.
Musíme zjednodušiť frakciu získanú vyššie do jej najjednoduchšieho celočíselného pomeru, aby sa hodnoty dali zadať ako parametre:
131,072 / 5,000 = 16,384 / 625
Čitateľ elektronického prevodu je teda 16 384 a elektronický menovateľ prevodu je 625. Keď sme odvodili tieto dva parametre, môžeme pristúpiť ku konfigurácii nastavení v rámci servozosilňovača.
Záver
Výpočet elektronického prevodového pomeru je základnou zručnosťou pri uvádzaní servosystému do prevádzky. Jeho zvládnutím efektívne ovládate „systém merania“ pre kontrolu polohy. Aj keď sa kódy parametrov môžu u rôznych značiek líšiť (niektoré umožňujú priame zadávanie impulzov na otáčku, zatiaľ čo iné vyžadujú samostatné hodnoty čitateľa a menovateľa), základná fyzická logika zostáva univerzálna.
Pre mojich kolegov z oblasti priemyselnej automatizácie: dnešná prípadová štúdia je založená na najjednoduchšom modeli,-v ktorom je motor priamo spojený s vodiacou skrutkou. V skutočných-aplikáciách sa však často stretávame so zložitejšími scenármi. Ak je medzi motor a vodiacu skrutku zavedený reduktor (napr. s redukčným pomerom 1:3) alebo synchrónny remeňový pohon, ako sa má vypočítať elektronický prevodový pomer?