Canopen servo drif

High - frammistaðaCanopen servo drif

Með örri þróun iðnaðarferla eykst eftirspurn eftir sveigjanlegri sjálfvirkni kerfum. Til að uppfylla þessar kröfur er skipt út fyrir fleiri og hefðbundnari lausnir með dreifðum hreyfistýringarkerfi sem byggjast á greindum tækjum og sviðum. Tonghang servó drif eru ein af þeim vörum sem uppfylla þessa eftirspurn.

Greindir servó drifar sem henta fyrir dreifð hreyfistýringarkerfi verða að veita strætósamskipti og vera fær um að framkvæma hátt - stigs stjórnunarverkefni. Strætóhönnun og úthlutun hreyfingarstýringarverkefna eru lykillinn að því að byggja upp hátt - afköst hreyfistýringarkerfi. Interpolation hreyfingarstýringarforrit Notaðu hýsil hreyfingarstýringarkerfið til að reikna út Multi - ás brautir og senda síðan Axis Position Setpoints til hvers servo drif um FieldBus. Óháðar ásaforritar, hins vegar reikna hreyfingarleiðir á ás innan servódrifsins, þar sem hýsilinn PLC veitir aðeins hreyfingarröðina. Strætósamskipti eru byggð á Canopen -samskiptareglunum. Eftirfarandi er hönnun fyrir fullkomið hreyfistýringarkerfi innan TONGHANG SERVO drifsviðsins.

Með þróun Digital Signal Processing (DSP) tækni er hægt að klára mörg flókin stjórnunarverkefni innan servó drifs og servó drif verða sífellt gáfaðri. Á sama tíma hefur sífellt þroskaðri Fieldbus samskiptatækni á iðnaðareftirlitinu einnig gert það mögulegt að innleiða sveigjanlega og mát stjórnunarhönnun byggða á dreifðum stjórnkerfi.

Samskipti milli hýsilstýringarinnar (PLC eða hreyfistýringar) og servó drifanna eru byggð á tjaldhimnustaðlinum. Þessi lausn auðveldar stofnun flókinna multi - ás stjórnunarforrita í háu - frammistöðu mát. Strætósamskipti útrýma þörfinni fyrir vélbúnaðarbreytingu; Hægt er að laga núverandi stjórnkerfi fyrir nýjar útfærslur vöru með því einfaldlega að endurstilla breytur. Hægt er að breyta ferlum með því að bæta við eða fjarlægja stjórnhluta (servó drif, I/O einingar osfrv.) Án þess að þurfa meiriháttar breytingar á stjórnkerfinu. Sveigjanleiki þessarar lausnar er lykilatriði til að viðhalda samkeppnisstöðu í sjálfvirkni iðnaðar: hún gerir kleift að auðvelda breytingu á tækjum og uppfærslu, styttingu líftíma vöru og tækni. Samþætting stafræns straums, hraða og staðsetningar servó lykkja í servó drifin bætir verulega servo afköst. Hvort sem aðlagandi eða sjálfstæðar ás brautir eru, verða að þekkja stýrisbreytur og úthlutun verkefna verkefna fyrir endanlega hreyfingareftirlitsforritið.

Hreyfingarstýringararkitektúr

Í dreifðri stjórnunararkitektúr eru forrit og stjórnferlar enn skilgreindir í hýsilplc eða hreyfistýringu. Servo drifið tekur hins vegar meiri ábyrgð á hreyfistýringu, svo sem eftirlit með hugbúnaði og vélbúnaði, stjórnunarhemlunarstillingu og lágu- hraðaöryggi við gangsetningu vélarinnar. Einnig er hægt að samþætta brautarafurða í servódrifinu í gegnum lokaforritið. Þetta aðgreinir enn frekar samtengda ás forrit frá sjálfstæðum.

Mörg vélmenni og vélarverkfæri þurfa samtengda hreyfistýringu (hægt er að stilla stöðugt undirmengi ása). Í þessari lausn verður að reikna ás brautina með sama háu - tíðni örgjörva til að viðhalda samhæfingu milli ásanna.

Dreifð hreyfingarstýringararkitektúr sem hentar fyrir fjöl - aðlags á ás eru byggð á upplýsingaöflun servó drifs, sem er fær um að framkvæma fullkomin servó stjórnunarverkefni, þar með talið stöðu, hraðann og núverandi lykkjur með kraftbreytingu. Hýsingarstýringin framkvæmir Multi - ás útreikninga á ás og sendir stafræna stöðu viðmiðunarmerki til hvers servódrifs um röð strætósamskipta. Kúbísk aðlögun er notuð til að búa til snið innan sýnatökutímabilsins í servó lykkju, fengin úr tveimur aðliggjandi viðmiðunarstöðum í servó drifinu. Þessi tækni dregur verulega úr þeim auðlindum sem notaðar eru af hýsingarstýringunni (tíðni við myndun til að viðhalda sléttri hreyfistýringu. Þetta gerir kleift að stjórna miklum fjölda ása innan tiltekins strætóárangurs.

Flest hreyfistýringarkerfi á sjálfvirkni reitnum leyfa ekki aðlögun milli ásar (óháð brautarbraut). Þessi aðferð útrýmir þörfinni fyrir miðstýrða útreikninga á brautum, sem gerir þeim kleift að dreifa þeim til hvers servódrifs.

Host PLC stjórnandi er vel - sem hentar til að veita umsóknarröð stjórnun. Þessi lausn er byggð á greindri servó drifum sem veita hátt - frammistöðu hreyfingarstýringar og eru að fullu samþætt í PLC umhverfið. Þess vegna eru há - stig hreyfingarstýringarstærðir fáanlegar á IEC1131-3 venjulegu forritunarmálinu.

Canopen samskipti

Fieldbuses eru mikilvægur hluti og lykilatriði, svo sem samstilling, uppfærsluhlutfall og samskiptabreytur, ákvarða heildarafköst kerfisins. CAN var valið fyrir mikinn hraða, stöðugleika og litlum tilkostnaði. Flutningshlutfall getur náð 1 m/s innan 40 m og minnkar með vaxandi fjarlægð. Can Bus fjölskyldan er mikið notuð í sjálfvirkni og sjálfvirkni í iðnaði og dregur úr uppsetningarkostnaði vélbúnaðar. CAN er byggð á forgangsröðum skilaboðum sem sendu út yfir sameiginlega strætó. Getur greint á milli samstillt og ósamstilltur flutningslíkön: ósamstilltur skilaboð einbeita sér að stillibreytum servódrifs, en samstilltur skilaboð eru lögð áhersla á hreyfingarstýringu og aðlögun ás.

Sérstaklega fyrir servo drif forrit hefur Canopen DS40 verið hrint í framkvæmd. Líkanið „Yfirlitsstaðan“ er vel - sem hentar fyrir sjálfstætt ásakunarforrit. Í þessari lausn er markstaðan send um strætó með hýsilinn PLC. Stjórnandinn sendir staðsetningargögnin til servódrifsins, sem reiknar síðan leiðréttingar og lýkur staðsetningu.

Líkanið „Interpolated Position“ er notað til að blanda saman ás. Í þessari lausn, til að viðhalda inter - samhæfingu ás, verður að flytja staðsetningarstigin reiknuð með multi - ás rafalinum á milli hreyfistýringarinnar og servódrifsins á hátíðni. Þetta hefur í för með sér aukna notkun strætó auðlindir samanborið við fyrri forrit. Ennfremur rýrir öll misskipting samstillingar verulega saman á nákvæmni stjórnunarstígsins. Misskipting samstillingar stafar af mismun á sýnatökutímum milli aðal hreyfistýringarinnar og servó drifsins. Titringur af völdum seinkunar á strætó flutningi getur einnig valdið misskiptingu samstillingar. Ef stöðusetningarstaður er sóttur tvisvar í servó drifinu, sérstaklega þegar mikil kraftmikil afköst er nauðsynleg, mun núll - viðmiðunarmerki um hraðann fara yfir eitt sýnatökutímabil og örva servó mótorinn sterklega. Strætó titringur getur einnig haft áhrif á servó mótorinn við stöðuga hraðastarfsemi. Til að taka á þessu máli verður að framkvæma þvingaða samstillingarskipun í servó drifinu. Til að reikna út servo lykkjuvilluna nákvæmlega verður að huga að vandaðri stöðu og hraðamælingum. Þvingaðar servóbætur eru útfærðar innan servódrifsins.

Servo drifhönnun

Servo drifstýringarhlutinn samanstendur af einum - flís mótor örgjörva (ADMC401), sem felur í sér vélknúna skynjun, öflun vélknúinna staðsetningar og PWM púls rafall sem hentar fyrir rafmagnsstigið. Þessi hönnun skilar sér í besta afköstum í samþættum servódrifi með lágmarks fjölda íhluta.

Cascade stjórnkerfið hentar best fyrir hátt - frammistöðu servó drif. Innri straumur stjórnlykkju stjórnar mótor togi. Kraftmikil afköst ytri hraða og staðsetningarstýringarlykkja veltur beint á afköstum innri núverandi lykkju. Til að ná sem stysta mögulega viðbragðstíma mótorstraums og uppfylla hámarkshraða svið servó mótor verður að hámarka spennusvið ytri aflbreytisins. Núverandi stjórnandi er byggður á Space Vector Modeling (SVM) tækni í viðmiðunarramma snúningsins. SVM Class aðgerðin felur í sér þriðja - flokk mótald, sem gerir SVM bekknum kleift að ná hærra hraðasvið (yfir 1000 ms) fyrir servó mótor en hefðbundna samhverfu þríhyrningslíkanið . 15%).

Cascade stjórnkerfið hentar best fyrir hátt - frammistöðu servó drif. Innri straumur stjórnlykkju stjórnar mótor togi. Kraftmikil afköst ytri hraða og staðsetningarstýringarlykkja veltur beint á afköstum innri núverandi lykkju. Til að ná sem stysta mögulega viðbragðstíma mótorstraums og uppfylla hámarkshraða svið servó mótor verður að hámarka spennusvið ytri aflbreytisins. Núverandi stjórnandi er byggður á Space Vector Modeling (SVM) tækni í viðmiðunarramma snúningsins. SVM Class aðgerðin felur í sér þriðja - flokk mótald, sem gerir SVM bekknum kleift að ná hærra hraðasvið (yfir 1000 Hz) fyrir servó mótor en hefðbundna samhverfu þríhyrningslíkanið . 15%).

Að hámarka hraða og staðsetningu servó lykkjustillingar út frá vélrænni álagsbreytum er nauðsynleg til að ná stöðugu og hratt svörun. Staða servó stjórnandi hönnun er byggð á margliða stjórnunararkitektúr og stöng staðsetningu mælingar. Margliða stjórnunararkitektúrinn er aðal stjórnandi arkitektúr og er vel - sem hentar fyrir breyturstillingu.

Innan margliða stjórnunararkitektúrsins er auðvelt að breyta servó lykkju innan Servo Drive forritsins. Servo lykkjusvörunin er fínstillt fyrir staðsetningu á ás, sem krefst skjótra og nákvæmrar komu miðastöðu. Servo lykkjusvörunin er fínstillt fyrir umslagsforrit, sem krefst stöðuvilla nálægt núlli við tilfærslu ás. Í samanburði við fyrri stillingarviðleitni, einfaldlega að breyta HFW flutningsaðgerð stjórnandans getur nú uppfyllt nýjar kröfur.

Mælingar á vélknúnum eru fengnar frá endurgjöf Resolver með því að nota hugbúnaðarlausn - til - Stafræn viðskipti (RDC). Sinus- og kósínusviðbragðsmerki leysisins eru gefin inn í ADMC 401 12- bita stafrænt - til - Analog Converter (ADC) rás, þar sem þau eru síuð í gegnum annað - pöntunar rekja síu til að reikna mótorhraða og stöðu. Fyrir slétta hreyfingu hreyfingar er hægt að bæta ytri 16 bita ADC til að auka stöðulausnina.

Niðurstaða

Hreyfingareftirlit og greindur servó drif byggð á samskiptum tjaldhimnu strætó eru skilvirk og sveigjanleg lausn. CD1K Intelligent Servo drifið sem lýst er í þessari grein getur framkvæmt hátt - stig Multi - stjórnunarverkefni á ás, sem veitir hátt - frammistöðu hreyfingarstýringarlausn fyrir fjölbreytt úrval af forritum. „Prófílastaða“ stilling hentar best fyrir sjálfstæða ás forrit innan PLC umhverfis. Í þessari lausn er ás brautin reiknuð innbyrðis með servó drifinu. Stöðug staða „samlagaðs staða“ er notuð við forrit þar sem stöðugt þarf að samræma ás. Í þessari lausn eru auðlindir hýsilhreyfingarinnar verulega minnkaðar vegna rúmmetra aðlögunar sem veitt er innan servódrifsins. Hægt er að fínstilla hrað- og stöðu servó lykkjur á netinu með því að keyra sjálfvirkt -}} stillingarforritið innan vélarinnar.