Az Autonics bemutatja a precíz pozícióvezérléshez készült zárthurkú léptetőrendszerét

Az ipari mozgásvezérlés továbbra is elmossa a határvonalat a hagyományos léptetőrendszerek és a teljes szervóarchitektúrák között. Az Autonics AiC-MT sorozata zárt hurkú léptetőrendszerként lép erre a területre, amely precíz pozicionálást biztosít a hagyományos szervóhangolás összetettsége nélkül.

Vezető téma: a léptetővezérlés túllép a nyílt hurkú rendszerek korlátain

Az AiC-MT rendszer egy szélesebb körű ipari automatizálási változást tükröz, amelyben a mozgásrendszereknek az egyszerűséget visszacsatoláson alapuló pontossággal kell ötvözniük. Az Autonics az enkóder és a vezérlő egyetlen platformba integrálásával csökkenti a külső kábelezés és a konfigurációs ráfordítás szükségességét.

Ez a megközelítés olyan alkalmazásokat céloz, amelyekben a pozicionálás stabilitása legalább olyan fontos, mint a nyomatékkimenet, különösen azokban a rendszerekben, amelyek nem tolerálják a lépésvesztést vagy a terhelés alatti elmozdulást.

Az AiC-MT a motort, az enkódert és a vezérlőt egységes mozgásvezérlési architektúrába integrálja az ipari pozicionálási feladatokhoz.

Zárt hurkú architektúra az AiC-MT belsejében

A rendszer egy léptetőmotort enkóderes visszacsatolással és dedikált vezérlővel kombinál, amely folyamatosan ellenőrzi a pozicionálás pontosságát. Ezzel zárttá teszi azt a vezérlési hurkot, amely a hagyományos léptetőrendszerekből hiányzik.

A Modbus TCP-kapcsolat több tengely szinkronizálását teszi lehetővé, és akár 254 csatlakoztatott tengelyt is támogat. Ez alkalmassá teszi a rendszert olyan összehangolt mozgást igénylő környezetekhez, mint a csomagolás, az összeszerelés és az automatizált ellenőrzősorok.

A mérnökök terepi buszos kommunikációval vagy az Autonics atMotion szoftverével konfigurálhatják a paramétereket, így többgépes telepítések esetén csökkenthető az üzembe helyezésre fordított idő.

A visszacsatoláson alapuló vezérlés folyamatosan összehasonlítja a parancsolt és a tényleges pozíciót, hogy valós időben korrigálja az eltéréseket.

Ipari rugalmasságra hangolt mechanikai kialakítás

Az AiC-MT platform többféle keretméretet támogat, a kompakt 20 mm-es egységektől a nagyobb, 60 mm-es kivitelekig. Ez lehetővé teszi a mérnökök számára a nyomatékkimenet skálázását a mozgásarchitektúra újratervezése nélkül.

Az opcionális hajtóművek növelik a használhatóságot nagy nyomatékigényű alkalmazásokban, míg az integrált fékezési lehetőségek javítják a tartási stabilitást függőleges vagy terhelésérzékeny rendszerekben.

A tápellátási követelmények összhangban maradnak a szabványos léptető-infrastruktúrával: a rendszer 24 VDC feszültségen működik, miközben hatékonyan támogatja a dinamikus mozgást és a tartási állapotokat is.

Miért fontosak most a zárt hurkú léptetőrendszerek?

Az ipari automatizálásban egyre nagyobb az igény olyan mozgásrendszerekre, amelyek elkerülik a szervóhajtások hangolási összetettségét, miközben kiküszöbölik a nyílt hurkú léptetés megbízhatósági kockázatait. A zárt hurkú léptetőrendszerek közvetlenül ezt a hiányt töltik be.

A pozíció valós idejű ellenőrzésével az AiC-MT csökkenti a nagy sebességű átmenetek során fellépő lépésvesztés kockázatát. Ez kritikus fontosságúvá válik például a képfeldolgozáson alapuló beállításnál és a precíziós összeszerelésnél.

Az integrált automatizálási környezetekben ezek a rendszerek gyakran szélesebb vezérlési ökoszisztémákat egészítenek ki, beleértve az olyan platformokat is, mint a Siemens vezérlési és automatizálási rendszerei, ahol az összehangolt mozgás- és logikai vezérlés együtt működik.

Az AiC-MT helye a modern automatizálási rendszerekben

A rendszer különösen hatékony olyan alkalmazásokban, amelyek oszcilláció nélküli, stabil tartást igényelnek. A hagyományos szervórendszerekkel ellentétben elkerüli a folyamatos korrekciós működést, amely álló helyzetben mikrovibrációkat okozhat.

A gépi látással támogatott pozicionálás, a pick-and-place rendszerek és a könnyű összeszerelési robotok profitálnak ebből a stabilitásból. Emellett csökkenti az általában szervóhajtású architektúrákhoz kapcsolódó összetett hangolási eljárásoktól való függőséget.

Az olyan, mozgásigényes ipari berendezésekben, amelyek szélesebb körű hajtásintegrációt igényelnek, az olyan rendszerek, mint az ABB motor- és hajtásmegoldásai, gyakran hibrid architektúrákban működnek együtt ezekkel a léptetőplatformokkal.

Ipari irány: a hibrid mozgásvezérlés terjedése

A zárt hurkú léptetőrendszerek megjelenése a léptetők egyszerűsége és a szervók intelligenciája közötti további közeledést jelzi. A gyártók célja a mérnöki ráfordítás csökkentése a precíz működés fenntartása mellett.

Ez a trend összhangban áll a moduláris automatizálási stratégiákkal, amelyekben a mozgáskomponensek rögzített funkciójú alrendszerek helyett konfigurálható építőelemekként működnek.

Ahogy a termelési környezetek egyre változatosabbá válnak, az AiC-MT-hez hasonló rendszerek várhatóan egyre nagyobb szerepet kapnak a középkategóriás automatizálási feladatokban, amelyek az alacsony költségű léptető- és a csúcskategóriás szervóvezérlés között helyezkednek el.

A szerző véleménye

Az AiC-MT inkább pragmatikus mérnöki kompromisszumot képvisel, mintsem áttörő előrelépést. Nem váltja ki a szervórendszereket, de megszünteti a szükségtelen összetettséget azokban az alkalmazásokban, amelyekhez nincs szükség teljes körű szervódinamikára.

Véleményem szerint a legjelentősebb értéke az üzembe helyezés változékonyságának csökkentésében rejlik. A motor szintjén végzett zárt hurkú ellenőrzés a megbízhatóságot közelebb helyezi a működtetőelemhez, ahol annak lennie kell.

Ez a megközelítés várhatóan átformálja azt, ahogyan a mérnökök mozgásrendszereket választanak, különösen a költségérzékeny, ugyanakkor precíz működést igénylő környezetekben.

Daniel Mercer, ipari mozgásrendszer-elemző — 12 év tapasztalat a Siemens, a Rockwell Automation és az Emerson hajtás- és mozgásvezérlési projektjeiben, gyárautomatizálási és rendszerintegrációs területen.