Üç servo motor kontrol modu vardır: darbe, analog ve iletişim kontrolü. Farklı uygulama senaryolarında servo motor kontrol modu nasıl seçilir?
1. Servo motor darbe kontrol modu
Bazı küçük bağımsız ekipmanlarda, motor konumlandırma elde etmek için darbe kontrolünün kullanılması en yaygın uygulama olmalıdır, bu kontrol modu basit ve anlaşılması kolaydır. Temel kontrol fikri: toplam darbe motor yer değiştirmesini belirler, darbe frekansı motor hızını belirler. Darbe, servo motorun kontrolünü gerçekleştirmek için seçilir. Servo motorun kullanım kılavuzunu açın, aşağıdaki gibi bir tablo çıkacaktır:
Her ikisi de darbe kontrollüdür, ancak uygulama farklıdır:
İlk olarak, sürücü iki yüksek hızlı darbe (A, B) alır ve iki darbe arasındaki faz farkı aracılığıyla motorun dönüş yönünü belirler. Yukarıdaki şekilde, B, faz A'dan 90 derece daha hızlıysa, pozitiftir. B, A'dan 90 derece daha yavaşsa, ters çevrilir. Çalışma sırasında, bu kontrolün iki faz darbesi dönüşümlüdür, dolayısıyla bu kontrol moduna diferansiyel kontrol de diyoruz. Bu kontrol modunun, kontrol darbesinin daha yüksek anti-parazit yeteneğine sahip olduğunu, güçlü parazitli bazı uygulama senaryolarında bu modun tercih edildiğini gösteren fark karakteristiğine sahiptir. Ancak bu şekilde, bir motor şaftının iki yüksek hızlı darbe bağlantı noktasını işgal etmesi gerekir ki bu, yüksek hızlı darbe bağlantı noktasının gergin durumu için gariptir.
İkincisi, sürücü hala iki yüksek hızlı darbe alıyor, ancak iki yüksek hızlı darbe aynı anda mevcut değil. Darbelerden biri çıkış durumundayken diğeri geçersiz durumda olmalıdır. Bu kontrol modunu seçerken, her seferinde yalnızca bir darbenin verilmesini sağlamak önemlidir. Biri pozitif yön için, diğeri negatif yön için olmak üzere iki darbe. Yukarıdaki durumda olduğu gibi, bu mod aynı zamanda iki yüksek hızlı darbe portunu işgal etmesi gereken bir motor şaftıdır.
Üçüncüsü, sürücüye yalnızca bir darbe sinyali verilmesi gerekir ve motorun pozitif ve negatif çalışması, bir yönde IO sinyali tarafından belirlenir. Bu kontrol modu daha basittir ve yüksek hızlı darbe portunun en az kaynağını kullanır. Tipik bir küçük sistemde bu tercih edilir.
2. Servo motor simülasyon kontrol modu
Hız kontrolünü gerçekleştirmek için servo motor kullanması gereken uygulama senaryosunda, motorun hız kontrolünü gerçekleştirmek için analog miktarı seçebiliriz, analog miktarın değeri motorun çalışma hızını belirler. Analog miktar, akım veya gerilim olmak üzere iki şekilde seçilebilir. Voltaj modu, sadece kontrol sinyali ucuna belirli bir miktarda voltaj eklemeniz gerekir. Uygulama, bazı senaryolarda kontrolü sağlamak için bir potansiyometre kullanılarak basittir. Bununla birlikte, voltaj kontrol sinyali olarak kullanıldığında, karmaşık ortamda voltajın müdahale etmesi kolaydır ve bu da kararsız kontrol ile sonuçlanır. Akım modu: Karşılık gelen akım çıkış modülü gereklidir. Ancak mevcut sinyal, güçlü bir anti-parazit yeteneğine sahiptir ve karmaşık sahnelerde kullanılabilir.
3. Servo motor iletişim kontrol modu
CAN, EtherCAT, Modbus ve Profibus, iletişim yoluyla servo motor kontrolünü gerçekleştirmenin yaygın yollarıdır. Motoru iletişim yoluyla kontrol etmek, bazı karmaşık ve büyük sistem uygulama senaryolarında tercih edilen kontrol yöntemidir. İletişim modunu kullanarak, sistemin boyutunu, motor mili sayısını kesmek kolaydır, karmaşık kontrol kablolaması yoktur. Yerleşik sistem son derece esnektir.
Servo motorun hız kontrolü ve tork kontrolü analog miktar ile kontrol edilir. Pozisyon kontrolü darbeler göndererek kontrol edilir. Özel kontrol modu, müşterilerin gereksinimlerine göre seçilmeli ve hareket işlevini karşılamalıdır. Motorun hızı ve konumu ile ilgili herhangi bir gereksiniminiz yoksa, çıkış sabit bir tork olduğu sürece, elbette tork modudur.
Konum ve hızın belirli doğruluk gereksinimleri varsa ve gerçek zamanlı tork çok ilgili değilse, tork modu pek uygun değildir, hız veya konum modu daha iyidir. Üst denetleyicinin iyi bir kapalı döngü kontrol işlevi varsa, hız kontrolünün etkisi daha iyi olacaktır. Gereksinimler çok yüksek değilse veya gerçek zamanlı gereksinim yoksa, konum kontrol modunun üst denetleyicide yüksek gereksinimleri yoktur.
Servo sürücünün tepki hızı açısından, tork modu en az hesaplama gerektirir ve sürücü kontrol sinyaline en hızlı şekilde yanıt verir. Konum modu en fazla hesaplamaya sahiptir ve sürücünün kontrol sinyaline tepkisi en yavaş olanıdır.
Hareket halinde dinamik performans gerektiğinde motoru gerçek zamanlı olarak ayarlamak gerekir. Bu nedenle, kontrolörün kendisi yavaşsa (PLC veya alt uç hareket kontrolörü gibi), konum kontrolünü kullanın. Denetleyicinin hızlı bir bilgi işlem hızı varsa, konum halkası, sürücünün iş yükünü azaltmak ve verimliliği artırmak için sürücüden denetleyiciye hızlı bir şekilde taşınabilir (çoğu orta ve üst düzey hareket denetleyicisi gibi); Daha iyi bir üst denetleyiciniz varsa, tork kontrolünü de kullanabilirsiniz, hız döngüsü de sürücüden kaldırılır, bu genellikle yalnızca üst düzey özel denetleyici bunu yapabilir ve şu anda kullanmanıza gerek yoktur. servo motor.
Genel olarak konuşursak, sürücü kontrolü iyi değil, her üretici en iyisini yaptığını söylüyor, ancak artık yanıt bant genişliği adı verilen daha sezgisel bir karşılaştırma yolu var. Tork kontrolü veya hız kontrolü yapıldığında, motorun sürekli olarak dönmesini ve geri dönmesini sağlamak ve frekansı sürekli olarak ayarlamak için puls üretecine bir kare dalga sinyali verilir. Osiloskopta görüntülenen, tarama frekansı sinyalidir. Zarfın tepe noktası en yüksek değerin yüzde 70,7'sine ulaştığında, adımın adım dışına çıktığını gösterir. Ortalama bir akım döngüsü 1000 Hz'den daha fazla çalışabilirken, hız döngüsü yalnızca onlarca Hertz'de çalışabilir.
Daha teknik bir şekilde ifade etmek gerekirse:
1. Servo motor tork kontrolü
Tork kontrol modu, motor milinin çıkış torkunu harici analog veya doğrudan adres ataması yoluyla ayarlamak içindir. Spesifik performans şu şekildedir: örneğin, 10V 5Nm'ye karşılık geliyorsa, harici analog 5V olarak ayarlandığında, motor milinin çıkışı
2,5Nm: Motor mili yükü 2,5Nm'den az ise, motor pozitife döner; harici yük 2,5 Nm'ye eşitse motor dönmeyecektir; motor 2,5 Nm'den büyükse, motor geri dönecektir (genellikle yerçekimi yükü olduğunda üretilir). Analog miktarın ayarı hemen değiştirilerek tork değiştirilebilir ve karşılık gelen adres değeri de iletişim yoluyla değiştirilebilir.
Esas olarak, tel cihaz veya fiber çekme ekipmanı gibi, malzemenin kuvveti üzerinde katı gereksinimleri olan sarma ve çözme cihazlarında kullanılır. Tork ayarı, sargı yarıçapının değişmesiyle malzemenin kuvvetinin değişmemesini sağlamak için sargı yarıçapının değişimine göre herhangi bir zamanda değiştirilmelidir.
2. Servo motorun konum kontrolü:
Kontrol modu genellikle dönüş hızının boyutunu belirlemek için harici giriş darbe frekansı aracılığıyla, dönüş Açısını belirlemek için darbe sayısı aracılığıyla yapılır, bazı servolar doğrudan hız ve yer değiştirme ataması iletişim modu aracılığıyla da olabilir. Konum modu çok sıkı bir hız ve konum kontrolüne sahip olabileceğinden, bu nedenle genellikle konumlandırma cihazlarında kullanılır. CNC takım tezgahları, baskı makineleri vb. uygulamalar.
3. Servo motor hız modu:
Dönüş hızı için aşırı analog giriş veya darbe frekansı kontrol edilebilir, dış döngünün üst kontrol cihazında PID kontrol hız modu da konumlandırılabilir, ancak hesaplama için motor konum sinyali veya doğrudan yük konum sinyali üst geri beslemeye gönderilmelidir. Konum modu, konum sinyalini algılamak için doğrudan yük dış halkasını da destekler. Bu durumda motor mili ucundaki enkoder sadece motor hızını algılar ve son yük ucundaki doğrudan algılama cihazı tarafından konum sinyali sağlanır. Bu modun avantajı, ara iletim sürecindeki hatanın azaltılabilmesi ve tüm sistemin konumlama hassasiyetinin artırılabilmesidir.
4. 3 yüzük hakkında konuşun
Servo genellikle üç halka tarafından kontrol edilir ve sözde üç halka, üç kapalı döngü negatif geri beslemeli PID düzenleme sistemidir. En içteki PID halkası, tamamen servo sürücü içinde gerçekleştirilen akım halkasıdır. Hall cihazı, sürücünün her fazının motora giden çıkış akımını algılar ve çıkış akımını ayarlanan akıma mümkün olduğunca eşit olacak şekilde elde etmek için PID regülasyonu için akım ayarına negatif geri besleme verir. Mevcut halka, motor torkunu kontrol etmek içindir, bu nedenle sürücünün tork modunda çalışması minimumdur.
Dinamik yanıt en hızlısıdır.
İkinci halka, algılanan motor enkoderinin sinyali aracılığıyla negatif geri besleme PID'si ile ayarlanan hız halkasıdır. Halkadaki PID çıkışı doğrudan geçerli halkanın ayarıdır, bu nedenle hız halkası kontrolü hız halkasını ve mevcut halkayı içerir, başka bir deyişle, herhangi bir mod mevcut halkayı kullanmalıdır, mevcut halka kontrolün köküdür . Hız ve konum kontrolü ile aynı anda, ilgili hız ve konum kontrolünü elde etmek için sistemde akım (tork) kontrolü de gerçekleştirilir.
Üçüncü halka, en dıştaki halka olan ve duruma göre sürücü ile motor enkoderi arasında veya harici kontrolör ile motor enkoderi veya son yük arasında oluşturulabilen konum halkasıdır. Konum kontrol halkasının dahili çıktısı hız halkasının ayarı olduğundan, sistem konum kontrol modunda üç halkanın da çalışmasını gerçekleştirir ve bu sırada sistem en büyük hesaplama miktarına ve en yavaş dinamik tepki hızına sahiptir. .