Què és un controlador de servomotor de CA
Un ACservomotorEl controlador és una unitat de control de moviment que calcula les ordres de posició, velocitat i parell i les envia a servoaccionaments mitjançant xarxes de comunicació industrial-en temps real.
Consta de:
CPU de control de moviment (DSP / FPGA)
Interfície d'adquisició de retroalimentació del codificador (RS-422 / BiSS / EnDat)
Mòdul de comunicació de bus de camp (EtherCAT / CANopen / PROFINET)
Motor d'interpolació de moviment
E/S digital i unitat lògica de seguretat
Durant el funcionament, el controlador rep instruccions de moviment d'un PLC, genera corbes de trajectòria (lineal, circular o corba S-) i actualitza els valors d'ordres cada 250-1000 μs. La retroalimentació del codificador es mostreja contínuament per corregir la desviació de posició en el control de-bucle tancat.
👉 En sistemes de CNC i d'embalatge de diversos eixos-, la desviació de temporització del controlador superior a 50-100 μs pot provocar desajustos d'eix o vibracions mecàniques.
Criteris d'enginyeria per a la selecció de controladors de servomotors
Control de l'estabilitat del cicle
Els sistemes industrials típics requereixen una execució de cicle fix-a 250 μs o 500 μs. La fluctuació del cicle afecta la sincronització d'eixos en sistemes de pòrtic i robòtics.
Capacitat d'interpolació de moviment
Admet la interpolació lineal, la interpolació circular i el moviment de corba S-s-limitat amb sacsejades. Això redueix el xoc mecànic en els cargols de boles i els reductors d'engranatges.
Processament del senyal del codificador
Admet codificadors incrementals (A/B/Z) i codificadors absoluts (resolució de 17 a 23 bits). La resolució del codificador afecta directament la granularitat del posicionament.
Mètode de sincronització de -multieixos
El rellotge distribuït EtherCAT (mode DC) s'utilitza habitualment per a la sincronització d'eixos de sub{0}}milsegons.
Estructura de mapeig de bus de camp
Els registres de moviment s'han de mapar a variables del PLC, com ara l'ordre de posició, l'ordre de velocitat, el límit de parell i els senyals de retroalimentació d'error.
Els 5 principals fabricants de controladors de servomotors de CA a la Xina
Les classificacions no estan en un ordre particular.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.desenvolupa sistemes de control de moviment servo que integren servoaccionaments de CA, servomotors i lògica de coordinació a nivell{0}}controlador. El sistema està dissenyat per reduir els desajustos entre la sortida del controlador de moviment, l'execució del servomotor i el comportament de resposta del motor.
Arquitectura del sistema
CPU de moviment DSP per al càlcul de trajectòries
Mòdul de comentaris del codificador per al mostreig-en temps real
Comunicació industrial (EtherCAT / CANopen / Modbus)
Interfície de mapatge de registres PLC
Lògica de sincronització multi-eix
Estructura de control:bucle de posició → bucle de velocitat → bucle de parell
01
Procés d'execució de la moció
El PLC envia una ordre de moviment
El controlador genera una corba S-/trajectoria lineal
El bus de camp envia dades als servoaccionaments
El variador emet corrent al motor
El codificador retorna el senyal de retroalimentació
El controlador s'actualitza cada250–500 μs
02
Coincidència prèvia a l'-enviament
Configuració de la corba de parell i corrent del motor
Tipus de codificador (de 17 a 23 bits / multi-gir)
Paràmetres del bucle de corrent de la unitat
Configuració de la resistència de fre
Mapes de comunicació
Redueix l'ajust PID in situ i l'ajust de la inèrcia.
03
Configuració de l'aplicació
Topologia EtherCAT / CANopen
Definició del nombre d'eix
Configuració d'acceleració/tirada
Paràmetres límit de parell
Mapeig de registres PLC
Permet la integració directa del sistema.
04
Aplicacions
Sistemes de pòrtic CNC (control d'inèrcia)
Línies de sincronització d'embalatge
Sistemes de transferència automatitzats
Sistemes de moviment robòtics
Temps de cicle típic:250–500 μs
05
Beckhoff Automation (sistemes de moviment basats en PC-)
Beckhoff utilitza l'arquitectura de PC industrial amb el programari de control de moviment TwinCAT. EtherCAT s'utilitza per al control distribuït-en temps real amb execució de cicles sincronitzats en diversos eixos servo.
Sistemes de control de moviment digital Siemens
Siemens integra el control de moviment basat en PLC- amb els sistemes d'accionament SINAMICS. Les ordres de moviment s'executen mitjançant la comunicació PROFINET i DRIVE-CLiQ per a CNC i sistemes d'automatització industrial.
Sistemes de control de moviment Yaskawa
Els sistemes de moviment Yaskawa combinen la lògica del controlador amb la coordinació del servomotor Sigma. La retroalimentació del codificador i la compensació de parell s'utilitzen en sistemes robòtics i de recollida-i-d'alta velocitat-.
Plataformes de control de moviment Delta
Delta integra PLC, controlador de moviment i sistemes d'accionament servo en una arquitectura unificada. La sincronització basada en EtherCAT-s'utilitza en equips de fabricació d'embalatge i electrònica.
Comparació d'enginyeria per a equips de contractació
Per què la integració del sistema de moviment determina el rendiment de la màquina
La precisió del moviment del servo depèn de:
- Estabilitat del cicle del controlador (nivell μs)
- Retard de retroalimentació del codificador
- Condueix la resposta del bucle de corrent
- Coincidència de la inèrcia mecànica
👉 Si el retard de comunicació supera la finestra de resposta mecànica, es produeix una deriva de l'eix, una vibració o un error de posicionament als sistemes de moviment d'alta-velocitat.
Sol·licitud de configuració del sistema de control de moviment
Per recomanar un sistema de controlador de servomotor, els enginyers avaluen els paràmetres següents per garantir una-concordança prèvia òptima abans de la integració.
- Nombre d'eixos
- Relació de parell i inèrcia del motor
- Tipus de codificador i resolució
- Protocol de comunicació (EtherCAT / CANopen / PROFINET)
- Requisit de temps de cicle (250–1000 μs)
- Perfil de càrrega de la màquina
PMF
Quines dades clau es necessiten abans de seleccionar un controlador de servomotor?
- Potència del motor, parell i velocitat nominal
- Relació d'inèrcia de càrrega (motor vs càrrega)
- Tipus de codificador (incremental / absolut / multi-gir)
- Nombre d'eixos del sistema
- Protocol de comunicació (EtherCAT / CANopen / PROFINET)
Aquests paràmetres determinen si el controlador pot mantenir un moviment estable-de llaç tancat.
Què passa si el controlador no és compatible amb el servoaccionament?
Els problemes típics inclouen:
- Falla de comunicació entre el controlador i la unitat
- El senyal del codificador no es pot descodificar
- Retard de sincronització d'eixos en sistemes multi-eix
- Moviment inestable durant l'acceleració
👉 La majoria dels problemes apareixen durant l'etapa de posada en marxa.
Per què és difícil la sincronització de diversos eixos-?
La sincronització depèn del temps del cicle de control.
Si el retard del cicle supera uns 500–1000 μs, pot provocar:
- Desajust de posició entre eixos
- Vibració durant el moviment-alta velocitat
- Errors d'alineació del pòrtic
EtherCAT s'utilitza habitualment per reduir la desviació de temps.
Com afecta el tipus de codificador el rendiment del sistema?
- Codificador incremental:requereix un homing després d'una pèrdua d'energia
- Codificador absolut:conserva les dades de posició després de l'apagada
- Una resolució més alta (17-23 bits) millora la precisió de posicionament
Els tipus de codificadors no compatibles poden impedir el funcionament normal.
Per què el temps de posada en marxa varia entre proveïdors?
Motius principals:
- Si els paràmetres del controlador-accionament-del motor estan pre-preestablerts
- Si el mapatge de comunicacions està pre-configurat
- Si cal ajustar el PID al lloc
- Estat de calibració del codificador
✔ Els sistemes-preconfigurats redueixen el temps de depuració.
Què s'ha d'enviar als proveïdors per a la cotització?
- Especificacions del motor (potència, parell, velocitat)
- Tipus de càrrega i inèrcia
- Detalls del codificador
- Recompte d'eixos i requisit de moviment
- Protocol de comunicació
- Requisit de precisió
Aquestes dades ajuden a fer coincidir correctament la configuració del controlador i del sistema.