Индустријска аутоматизација се креће ка већој ефикасности производње, строжој прецизности позиционирања и флексибилнијој архитектури машина. Како произвођачи унапређују ЦНЦ опрему, системе за паковање, текстилне машине, опрему за штампање и аутоматизоване производне линије, серво технологија је постала важан део модерне контроле кретања.
Међу различитим данас доступним класама серво снаге,2кВ АЦ серво моторзаузимају важну позицију између компактне аутоматизације и индустријског кретања са већим оптерећењем. Могу се користити за појединачне осе за довод, механизме за позиционирање, опрему за намотавање, системе за сечење, јединице за индексирање и друге апликације где је потребна прецизна контрола положаја, брзине и обртног момента.
За ОЕМ произвођаче и систем интеграторе, избор добављача серво уређаја укључује више од поређења називне снаге. Технологија кодера, начини управљања, комуникациони интерфејси, функције подешавања, компатибилност мотора, заштитне функције и техничка подршка могу утицати на коначне перформансе машине.
Овај чланак даје преглед пет произвођача које вреди узети у обзир при набавци серво система од 2кВ за индустријску аутоматизацију. Рангирање није по одређеном редоследу. Сврха је да се обезбеди практично поређење могућности производа, прикладности апликације и разматрања добављача, уместо да се тражи формално рангирање удела на глобалном тржишту.
Увод: Растућа улога 2кВ серво система у аутоматизацији
Серво системи су дизајнирани за апликације у којима мотор мора тачно да реагује на команде уз одржавање контролисане позиције, брзине или обртног момента. За разлику од основне контроле мотора, серво систем континуирано користи повратне информације да упореди наређено кретање са стварним кретањем мотора и прилагођава рад у складу са тим.
Овај приступ затворене петље чини серво технологију погодном за машине где су поновљивост и динамички одзив важни.
Класа од 2кВ је посебно корисна јер може покрити многе захтеве за кретање средње снаге без аутоматског преласка у много већу категорију погона. У зависности од мотора, механичког преноса и радног циклуса, системи око овог нивоа снаге могу се користити за:
- ЦНЦ осе за довод и позиционирање
- Механизми за паковање и етикетирање
- Опрема за храњење и намотавање текстила
- Штампарске машине
- Опрема за аутоматску монтажу
- Системи за руковање материјалом
- Механизми за сечење и индексирање
Стварни захтеви варирају од машине до машине. Лагана оса која ради великом брзином може имати другачије захтеве од спорије осе која покреће тежак терет. Из тог разлога, називну снагу треба узети у обзир заједно са обртним моментом, брзином, инерцијом и убрзањем.
За међународне купце, још један важан фактор је способност добављача. Серво погон није изолована компонента. Мотор, енкодер, контролер, комуникациони интерфејс и механика машине морају да раде заједно.
Зашто се серво системи од 2 кВ широко користе у индустријској опреми
Популарност овог опсега снаге потиче од његове способности да одговори на широк спектар захтева за индустријско кретање.
Позиционирање и прецизност покрета
Многе аутоматизоване машине захтевају осовину да би више пута достигла циљну позицију. Ово може укључивати резну главу, улагач, механизам за индексирање или ЦНЦ осовину за увлачење.
Серво повратна информација омогућава контролеру да прати кретање мотора и компензује одступања. Потребна тачност зависи од механичке структуре, резолуције енкодера, компоненти преноса и подешавања контроле.
За апликације где је поновљивост позиционирања важна, инжењери би стога требало да процене комплетан ланац кретања уместо да се фокусирају само на снагу мотора.
Захтеви за брзину и обртни момент
Серво систем може да ради у широком опсегу брзина док рукује променљивим механичким оптерећењима. Убрзање и успоравање могу створити краткотрајне захтеве обртног момента који се значајно разликују од услова непрекидног рада.
Ово је посебно релевантно за опрему за паковање, сечење и индексирање, где мотор може више пута да убрзава, зауставља и уназад.
Правилно одабран систем треба да обезбеди довољан континуирани обртни момент, а истовремено да се носи са вршним захтевима без претераног топлотног напрезања или нестабилног рада.
Једноосне и вишеосне апликације
Неке машине захтевају само независну контролу једне главне осе кретања, док друге координирају неколико оса истовремено.
Конфигурација са једном осовином може да поједностави ожичење и одржавање када је независна контрола осовине довољна. Вишеосни системи могу бити прикладнији када је потребно синхронизовано кретање.
Избор би стога требало да узме у обзир не само захтев за снагом већ и архитектуру контролера машине и комуникационе мреже.
Кључни фактори које треба узети у обзир при избору произвођача серво уређаја
Добро поређење добављача треба да почне са техничком компатибилношћу.
Називна снага и обртни момент
Називна снага представља корисну почетну тачку, али не одређује да ли је серво систем погодан за одређену машину.
Инжењери треба да израчунају континуирани обртни момент, вршни обртни момент, максималну брзину и захтеве за убрзање. Инерцију оптерећења такође треба узети у обзир јер велика неусклађеност између инерције мотора и оптерећења машине може отежати подешавање.
Технологија енкодера и повратних информација
Повратне информације су једна од најважнијих разлика између серво система.
Инкрементални енкодери могу да обезбеде информације о положају за многе конвенционалне апликације, док апсолутни енкодери могу да задрже потпуније информације о положају и могу бити корисни у машинама где је позиционирање при покретању важно.
Резолуцију енкодера такође треба проценити заједно са механичким преносом и потребном прецизношћу позиционирања.
Контролни режими
Различите апликације могу захтевати различите стратегије контроле.
Контрола позиције се обично користи за индексирање и позиционирање. Контрола брзине може бити корисна за системе за храњење и намотавање. Контрола обртног момента може бити важнија за апликације везане за напетост.
Флексибилна серво платформа би требало да омогући инжењерима да одаберу одговарајући режим контроле уместо да приморавају сваку машину у исту конфигурацију.
Комуникациони интерфејси
Комуникациони захтеви зависе од архитектуре машине.
Импулсна контрола може бити погодна за релативно једноставне команде покрета. РС485 и Модбус комуникација могу да подрже комуникацију параметара и статуса, док индустријски Етхернет и системи сабирнице могу бити корисни за координисану аутоматизацију.
Комуникациони интерфејс увек треба проверити у односу на ПЛЦ, контролер покрета и постојећу фабричку мрежу.
Функције заштите и подешавања
Функције заштите помажу погону да реагује на абнормалне услове рада као што су прекомерна струја, пренапон, прегревање или грешке повратне спреге.
Функције подешавања су подједнако важне јер перформансе серво уређаја у великој мери зависе од тога како контролер реагује на механичко оптерећење.
Најбољи произвођачи контролера серво мотора наизменичне струје од 5 2кВ
Следећих пет произвођача представљају различите приступе индустријској серво технологији. Рангирање није по одређеном редоследу.
Зхејианг Тонгханг Е-Дриве Тецхнологи Цо., Лтд.
Зхејианг Тонгханг Е-Дриве Тецхнологи Цо., Лтд.фокусира се на серво погоне и серво моторе за индустријску аутоматизацију и нуди производе у различитим класама снаге и управљачким архитектурама.
Тонгхангов 2кВ једноосни серво погон је специфициран са излазном снагом од 2000В и трофазним улазом од 220В АЦ. Објављене спецификације наводе положај, брзину, ЈОГ и режиме контроле обртног момента, заједно са импулсним и аналогним командним улазима. Опције повратне информације укључују инкременталне енкодере од 2500 линија и 17/23-битне апсолутне енкодере, док је РС485 обезбеђен за праћење параметара.
Архитектура производа користи ДСП контролно језгро и интелигентни ИПМ модул напајања. Тонгханг такође наводи заштиту од пренапона, прекомерне струје, прегревања и поднапона, заједно са кола за меки старт.
За ОЕМ купце, шири серво портфолио је такође релевантан. Тонгханг-ов асортиман производа укључује Т3, Т5А, ЕтхерЦАТ, ЦАНопен и друге серво платформе, омогућавајући купцима да размотре различите конфигурације повратних информација и комуникације у складу са архитектуром машине.
Информације о производу компаније од 2кВ идентификују ЦНЦ машинску обраду и глодање, паковање и етикетирање, аутоматизовану монтажу и опрему за текстил и штампање међу својим областима примене.
Ово чини Тонгханг посебно релевантним за произвођаче машина који траже добављача из Кине који може проценити усклађеност погона и мотора као део истог пројекта. За набавку ОЕМ-а, фактори као што су комуникациони захтеви, избор енкодера, оптерећење машине и начин управљања могу се дискутовати пре коначне конфигурације.
Иаскава
Иаскава је етаблирани глобални произвођач контроле кретања са Сигма-7 породицом која покрива серво појачала, ротационе серво моторе, моторе са редукторима, моторе са директним погоном и линеарне серво производе.
Сигма-7 портфолио укључује једноосне СЕРВОПАЦК-ове који покривају широк опсег снаге. Иаскава такође пружа различите конфигурације интерфејса и комуникације за произвођаче машина који раде са различитим архитектурама аутоматизације.
Једна од значајних карактеристика Сигма-7 платформе је њен фокус на серво подешавање и перформансе покрета. Иаскава пружа функције које се односе на аутоматско подешавање, сузбијање вибрација, компензацију трења и друге технологије управљања.
Широк асортиман производа омогућава произвођачима машина да изаберу различите конфигурације мотора и појачала за различите осе унутар исте машине. Ово може бити корисно за опрему која садржи и механизме ниског и већег оптерећења.
Иаскава је стога вредна разматрања за купце који дају приоритет зрелом екосистему контроле кретања, широкој доступности производа и успостављеним инжењерским алатима.
Митсубисхи Елецтриц
Митсубисхи Елецтриц обезбеђује серво технологију кроз МЕЛСЕРВО фамилију производа и интегрише контролу кретања у свој шири портфељ фабричке аутоматизације.
Опсег МЕЛСЕРВО-Ј5 укључује серво појачала за различите напонске класе и комуникационе архитектуре. Митсубисхи Елецтриц такође нуди серво моторе, контролере и сродне производе за аутоматизацију дизајниране да раде заједно у оквиру свог екосистема индустријске аутоматизације.
Једна важна карактеристика платформе је њен фокус на контролу покрета велике брзине и функције аутоматског подешавања. Ове функције могу помоћи инжењерима да конфигуришу перформансе серво уређаја у складу са карактеристикама машине.
Митсубисхи Елецтриц може бити посебно атрактиван за ОЕМ произвођаче који већ користе Митсубисхи ПЛЦ, ХМИ и друге компоненте фабричке аутоматизације. Одржавање контролера, мреже и серво система унутар истог екосистема може поједноставити интеграцију система.
За купце који упоређују Митсубисхи производе са другим добављачима, пре избора треба проверити тачан модел појачала, улазни напон, комуникациони интерфејс, конфигурацију енкодера и безбедносне захтеве.
Сиеменс
Сиеменс приступа серво кретању из перспективе ширег екосистема индустријске аутоматизације. Његов СИНАМИЦС портфолио покрива погоне и производе за контролу покрета за различите захтеве машина.
СИНАМИЦС С210 серво систем је дизајниран за апликације покрета и намењен је блиској сарадњи са Сиеменс платформама за аутоматизацију. Његова позиција у СИНАМИЦС породици чини га релевантним за произвођаче машина који желе серво контролу интегрисану са ПЛЦ-ом, покретним и индустријским мрежним функцијама.
Једна од предности Сиеменс приступа је компатибилност екосистема. ОЕМ-ови који већ користе Сиеменс опрему за аутоматизацију могу имати користи од задржавања погона, контролера, инжењерског софтвера и комуникационе архитектуре унутар исте платформе.
За апликацију класе 2кВ, купци треба да провере тачну конфигурацију С210, избор мотора, улазни напон, подешавање комуникације и безбедносне захтеве уместо да бирају модел заснован само на номиналној снази.
Ово је посебно важно за међународне пројекте машина јер се електрични стандарди, дизајн ормара и архитектура мреже могу разликовати између тржишта.
Леадсхине Тецхнологи Цо., Лтд.
Леадсхине нуди производе за контролу покрета који покривају серво погоне, серво моторе, корачне системе и сродне производе за контролу.
Његови 2000В серво производи пружају вишеструке начине управљања и дизајнирани су за индустријске апликације кретања. У зависности од серије и конфигурације, Леадсхине серво системи могу да подрже контролу положаја, брзине и обртног момента заједно са различитим командним и комуникационим методама.
Леадсхине такође пружа функције које имају за циљ побољшање серво одзива, контроле вибрација и стабилности кретања. Његов шири портфолио производа даје произвођачима машина могућност да упореде серво и степер технологије у складу са захтевима апликације.
Компанија може бити релевантна за ОЕМ произвођаче и интеграторе контроле кретања који желе добављача са искуством у неколико технологија кретања.
Као и код других произвођача, коначан избор треба да се заснива на стварним захтевима машине, укључујући оптерећење, брзину, енкодер, комуникациону и управљачку архитектуру.
Поређење пет серво произвођача
Пет произвођача имају различите предности, тако да купци треба да избегавају да поређење третирају као једноставно рангирање.
| Произвођач | Фокус на производ | Значајно разматрање | Потенцијални купац |
| Тонгханг Е-Дриве | Серво погони и мотори | Усклађивање погонског мотора и ОЕМ подршка | Кинески извори, ОЕМ машине |
| Иаскава | Контрола кретања и серво системи | Широки серво екосистем | Глобални произвођачи машина |
| Митсубисхи Елецтриц | Фабричка аутоматизација и серво | Интеграција система аутоматизације | Корисници Митсубисхи аутоматизације |
| Сиеменс | Индустријска аутоматизација и погони | Интеграција екосистема аутоматизације | ОЕМ-ови компаније Сиеменс |
| Леадсхине | Серво и контрола кретања | Флексибилан портфолио за контролу покрета | ОЕМ и интегратори контроле кретања |
Табела треба да се користи као полазна тачка, а не као формално рангирање тржишта.
Добављач са великим глобалним екосистемом може бити пожељнији за мултинационални пројекат аутоматизације, док ОЕМ може дати приоритет прилагођавању, директној инжењерској комуникацији или усклађивању погонског мотора.
Најприкладнији избор зависи од комплетне спецификације машине.
Које индустрије користе серво системе од 2кВ?
Серво системи у овом опсегу снаге могу се применити у широком спектру индустрија.
ЦНЦ и алатне машине
ЦНЦ машине захтевају контролисано кретање осовина за увлачење, ротационих механизама и система за позиционирање. Серво повратна информација омогућава контролеру да прати кретање и одржава потребан профил кретања.
За ЦНЦ апликације, инжењери треба да обрате посебну пажњу на тачност позиционирања, убрзање, максималну брзину и механичку инерцију.
Паковање и етикетирање
Машине за паковање често обављају поновљене операције индексирања, храњења, сечења и затварања.
Серво контрола може да координира ове покрете док омогућава контролеру машине да промени брзину или позицију у складу са производним циклусом.
Текстилне и штампарске машине
Текстилна и штампарска опрема може захтевати стабилну брзину, координисано кретање и контролисану напетост.
Примене као што су довод материјала, намотавање и позиционирање могу имати користи од серво технологије када машина захтева прецизније кретање него што то може да обезбеди основна контрола мотора.
Монтажа и руковање материјалом
Опрема за аутоматизовано склапање може да користи серво осе за позиционирање компоненти, пресовање, пренос или индексирање.
Потребна конфигурација зависи од карактеристика оптерећења, времена циклуса и захтева за позиционирање.
Аутоматизоване производне линије
Производне линије могу користити серво системе у транспортерима, хранилицама, механизмима за инспекцију и синхронизованим јединицама за позиционирање.
Тамо где више оса треба да раде заједно, комуникација и компатибилност контролера постају све важнији.
Како одабрати прави серво систем за вашу машину
Избор серво система треба почети са механичким захтевима.
Израчунајте континуални и вршни обртни момент
Одредите обртни момент потребан током нормалног рада и максимални обртни момент потребан током убрзања, успоравања или изненадних промена оптерећења.
Врхунски обртни момент не треба мешати са континуираним обртним моментом. Обе вредности треба узети у обзир при избору мотора и погона.
Проверите захтеве за брзину мотора
Пре избора мотора треба одредити максималну потребну брзину.
Машини може бити потребна велика брзина током једног дела циклуса и велики обртни момент током другог. Инжењери би стога требало да процене комплетну криву брзина-окретни момент, а не да се ослањају само на номиналну брзину.
Процените инерцију оптерећења
Инерција оптерећења може снажно утицати на серво подешавање.
Висок однос инерције може захтевати различите величине мотора, механичког преноса или параметара подешавања. Пружање тачних информација о инерцији добављачу може побољшати почетну конфигурацију.
Изаберите прави кодер
Кодер треба да одговара захтевима за позиционирање и интерфејсу контролера.
Инкременталне повратне информације могу бити погодне за многе стандардне апликације. Системи апсолутних енкодера могу бити пожељнији када машина захтева детаљније информације о положају или специфично понашање при покретању.
Потврдите комуникациони протокол
Серво би требало да правилно комуницира са контролером машине.
Пре наручивања, проверите да ли систем захтева импулсни улаз, аналогну контролу, РС485, Модбус, ЕтхерЦАТ, ПРОФИНЕТ, ЦЦ-Линк или другу комуникациону архитектуру.
Уобичајена питања пре куповине серво система од 2 кВ
Како да израчунам потребну серво снагу?
Почните са континуираним обртним моментом, вршним обртним моментом, радном брзином, временом убрзања и инерцијом оптерећења. Ове вредности треба процењивати заједно, а не бирати мотор само из снаге.
Да ли је неопходан апсолутни енкодер?
Не захтева свака апликација апсолутни кодер. Избор зависи од захтева за позиционирање, понашања при покретању и архитектуре контролера.
За апликације где су информације о положају посебно важне, апсолутни енкодер може пружити додатне предности.
Који комуникациони протокол да одаберем?
Комуникациони протокол треба да одговара ПЛЦ-у или контролеру покрета који машина већ користи.
За једноставне системе, контрола заснована на импулсима може бити довољна. Умрежене машине могу имати користи од решења сабирнице поља или индустријског Етхернета.
Може ли произвођач ускладити погон и мотор?
Да. Ово је често боље од избора две компоненте независно.
Испоручилац може да процени снагу, обртни момент, брзину, енкодер и захтеве управљања као комплетан систем.
Упит и техничка сарадња
За произвођаче ЦНЦ опреме и интеграторе индустријске аутоматизације, избор поузданог партнера за серво погон је од суштинског значаја за постизање стабилне контроле кретања и перформанси машине.
Тонгханг Е-Дриве Тецхнологи Цо., Лтд. обезбеђује:
• 2кВ решења за серво погон
• Подршка за интеграцију контроле кретања
• Упутство за избор производа
• Инжењерска помоћ при подешавању
Процес сарадње:
• Анализа захтева апликације
• Препорука за конфигурацију производа
• Тестирање и валидација узорка
Тестирање и валидација узорака
• Подршка масовној производњи - подршка производњи
Било да се ради о стандардној опреми за аутоматизацију или прилагођеним пројектима контроле покрета, ТХ пружа професионалну техничку подршку како би помогао корисницима да постигну ефикасну и поуздану интеграцију система.