Page 17 - Sterowanie Silniki & Napędy 2020

e-wydanie
Eliminacja wp ywu zak óce na sterowanie serwonap dami
Aplikacje automatyki w zakładach przemysłowych są zależne
od systemów pozycjonujących, realizujących dokładne sterowanie ruchem. Wiele tego typu systemów wykorzystuje zintegrowane układy serwonapędowe (obejmujące silnik krokowy oraz jego ste- rownik i napęd w jednym pakiecie), sterowane za pomocą sygnałów analogowych. Co prawda takie napędy są popularne ze względu
na swoją prostotę i elastyczność obsługi, jednak nie zawsze są dokładne, co jest spowodowane ich wrażliwością na zaburzenia elektromagnetyczne (EMI), często nazywane zakłóceniami.
zastąpieniu analogowych sygnałów steru- jących sygnałami cyfrowymi, co prowadzi do lepszej i bardziej precyzyjnej kontroli pracy serwonapędów.
Serwonapędy zintegrowane, obsługu- jące sterowanie przez Ethernet, eliminują ograniczenia sterowania analogowego, służąc bardziej stabilnej i odpornej na błędy regulacji, a tym samym zapewniając lep- sze działanie i szybszy zwrot z inwestycji.
Jednak trzeba mieć świadomość, że
nie każdy przemysłowy układ automa- tyki wymaga przejścia na wykorzystanie Ethernetu przemysłowego. Dlatego bardzo ważne jest zrozumienie tej technologii, jej zalet oraz kompromisów pomiędzy stero- waniem analogowym a cyfrowym w ukła- dach pozycjonujących, zanim podejmie się decyzję i ewentualnie dokona się przejścia na nowy system sterowania.
Sterowanie układami pozycjonu- jącymi – podstawowe informacje
Analogowe systemy pozycjonujące regu- lują położenie wału silnika serwonapędu, wykorzystując analogowe sygnały steru- jące, najczęściej napięciowe o wartości 0-5 V, 0-10 V lub +/-10 V. Zintegrowany sterownik serwonapędu zamienia ten sygnał analogowy na sygnał wyjściowy doprowadzany poprzez napęd (wzmac- niacz sygnału) do silnika serwonapędu (rys. 1). Wynikiem tego jest obrót wału
↖ Rys. 1. Typowy analogowy system pozycjo- nujący ze sterownikiem PLC oraz serwonapę- dem zintegrowanym. Analogowy sygnał wyj- ściowy ze sterownika PLC jest doprowadzany przewodowo bezpośrednio do sterownika serwonapędu, który konwertuje ten sygnał na napięcie zasilające silnik, co powoduje wymagany obrót wału.
Eric Rice
Niektóre fabryki radzą sobie z pro- blemem wpływu zakłóceń na pracę serwonapędów, wprowa- dzając odpowiednie zmiany w systemach sterujących. Jednak w tych zakładach, gdzie wymagane jest dokładniejsze pozy- cjonowanie, konieczne jest także wpro- wadzenie bardziej odpornych i efektyw- nych rozwiązań w zakresie ochrony przed wpływem zakłóceń. Jednym z nich jest możliwość cyfrowego sterowania serwo- napędami przez sieć Ethernet. Polega na
Wejście analogowe sterownika silnika
Analogowy sygnał napięciowy ze sterownika PLC
PLC
Położenie bezwzględne wału silnika
e1
Źródło: Applied Motion Products