FAQ: Сервопривод СПШ
Существует ли вероятность пропуска шагов в сервоприводе СПШ, например, при резком изменении нагрузки или в процессе разгона нагрузки с большой инерцией?
Сервопривод СПШ гарантированно не пропускает шаги, т.к. не использует шаговый способ управления. Система управления СПШ построена на основе бесшагового (векторного) способа управления. Сервопривод лишь эмулирует работу шагового привода для совместимости с ним. Для контроля текущего положения используется датчик обратной связи по позиции (оптический энкодер). В совокупности наличие датчика и современного метода управления гарантирует полное отсутствие пропуска шага. Следует заметить, что вал привода может отклониться от заданного значения, например, при воздействии импульса внешних сил. Однако система управления при обнаружении отклонения скорректирует сигнал управления таким образом, чтобы вернуть его в заданное положение. Если же усилия привода будет недостаточно, в этом случае сервопривод СПШ перейдет в режим ограничения момента и будет формировать постоянный момент, определяемым максимально допустимым значением.
Какие токи потребляет сервопривод СПШ в процессе работы, и какова средняя температура двигателя при работе на холостом ходу?
Система управления сервопривода СПШ использует замкнутое регулирование всеми параметрами двигателя. Это означает, что при отсутствии внешнего воздействия в диапазоне малых скоростей привод будет потреблять единицы – десятки миллиампер. При этом температура двигателя будет близка к комнатной температуре.
На средних и высоких оборотах вращения привод может увеличить потребление до 0.5А, что связано с необходимостью гасить противоЭДС двигателя и наличием ограниченного КПД системы управления, связанного с динамическими потерями в силовых ключах. При этом будет наблюдаться некоторое увеличение температуры корпуса.
Сколько шагов делает сервопривод СПШ за один оборот?
Несмотря на то, что сервопривод не использует шаговый способ управления, тем не менее, он имеет определенную дискретность перемещения. В качестве такой дискреты выступает датчик обратной связи. Поэтому дискретность перемещения привода не фиксирована и может составлять от 4000 до 160.000 импульсов на оборот.
Как управлять приводом по CAN?
CAN представляет собой цифровую шину жесткого реального времени, предназначенную для передачи данных. По данному интерфейсу система управления верхнего уровня (такие как ЧПУ, ПЛК) может: передавать задание по позиции, скорости, моменту; получать обратную связь; проверять состояние цифровых и аналоговых портов ввода вывода; получать оперативную информацию по состоянию привода. К одной шине CAN может быть подключено до 5 сервоприводов при управлении от ЧПУ. Сервопривод СПШ использует свой собственный прикладной протокол обмена данными по шине CAN, который оптимизирован на решение задачи контурного управления. В настоящее время приводы СПШ не поддерживают стандартные протоколы для шины CAN такие как: CANOpen, DeviceNet и пр. Шина CAN и специализированный протокол обмена, используемые в СПШ, предназначены для высококачественного управления системой приводов.
Как запускать ПЛК?
ПЛК – это встроенный программируемый логический контроллер, представляющий собой интерпретатор пользовательских программ, которые записаны пользователем в энергонезависимую память привода. Как и запись, так и запуск ПЛК осуществляется через программу «Мотомастер». Кроме того, сервопривод СПШ может быть запрограммирован таким образом, чтобы программа ПЛК запускалась при включении привода.
Что такое Мотомастер?
«Мотомастер» – это программное обеспечение, разработанное компанией «Сервотехника». Основные функции программы «Мотомастер»: настройка сервоприводов СПШ, разработка и отладка программного обеспечения привода, выполнение пусконаладочных работ.
Что такое контур тока, скорости, позиции?
В сервоприводе СПШ используется трехконтурная замкнутая схема подчиненного регулирования. Внутренний контур тока обеспечивает замкнутое регулирование током (моментом) развиваемым двигателем, используя датчики токов в обмотках двигателя. Задание на контур тока поступает от контура скорости, которое он формирует также в режиме замкнутого регулирования текущей скорости вращения, используя датчик обратной связи. Внешним контуром выступает контур позиции, который отслеживает текущую позицию также в замкнутом режиме. Такая схема обеспечивает высокие динамические характеристики, высокую статическую и динамическую точность отработки задания приводом.
За что отвечают коэффициенты ПИД регуляторов?
ПИД регулятор – это регулятор, состоящий из Пропорциональной, Интегральной и Дифференциальной составляющих, использующихся в системах управления для формирования управляющего воздействия по сигналу рассогласования между заданным и действующим значениям таких параметров как: ток, скорость, позиция. Каждая из составляющих имеет свой коэффициент веса, который определяется степенью воздействия каждого отдельного регулятора в картине общего управления. Пропорциональная составляющая формирует сигнал коррекции, пропорциональный входному воздействию и, таким образом, обеспечивает мгновенный отклик ПИД регулятора на изменение рассогласования. Интегральная составляющая суммирует ошибку к уже имеющемуся содержимому И-регулятора. При подачи константы на вход И-регулятора, на выходе будет наблюдаться постоянное линейное увеличение управляющего сигнала. И-составляющая позволяет исключить статическую ошибку, которая возникает при использовании только одного пропорционального регулятора. Дифференциальная составляющая добавляет форсирующее воздействие, т. е. позволяет увеличить сигнал управления при возникновении мгновенного рассогласования. При подаче ступеньки на вход Д-регулятора на его выходе мгновенно появится сигнал управления, который исчезнет по истечению некоторого времени.
Какая точность у сервопривода СПШ?
Точность привода комплексное понятие, которое объединяет точность установленного датчика, точность управления привода и многие другие факторы. Точность датчика зависит от качества его изготовления, установки, количества дискрет (разрешения). В свою очередь точность управления определяется настройками привода. Более строгим определением точности, применительно к приводу, может служить следующее: это отклонение реальной позиции вала двигателя от заданного после завершения всех переходных процессов, проходящих в приводе. Данное определение представляет собой определение статической точности, когда вал привода находится в относительном покое. Кроме того, точность бывает и динамическая, которая представляет собой отклонение от заданной траектории в процессе движения. Основное влияние на величину и характер динамической ошибки оказывает качество настройки ПИД регуляторов контуров управления привода, а также динамические свойства двигателя и самого объекта управления, находящегося в контакте с валом двигателя.
Какая максимальная скорость вращения сервопривода СПШ?
Максимальная скорость вращения сервопривода определяется несколькими факторами. Во-первых, параметрами двигателя, используемого в приводе. Во-вторых, уровнем силового напряжения питания. В-третьих, нагрузкой на валу двигателя. Максимальная скорость для конкретного случая определяется из механической характеристики сервопривода, которая приведена в документации.
Какой минимальный уровень силового напряжение питания сервопривода СПШ?
Минимальный уровень определяется силовыми элементами, использующимися в сервоприводе. В приводе СПШ силовое напряжение питания должно быть выше цифрового напряжения. Если напряжение снижается, то срабатывает аппаратная защита и сервопривод переходит в состояние ошибки.
Есть ли особые требования к источникам питания сервопривода СПШ?
Для питания сервопривода СПШ требуется стабилизированное напряжение 15В с током не менее 0.3А и силовое нестабилизированное питание от 24В до 80В с током не менее 3А. Колебания цифрового напряжения не должны превышать 0.5В. Силовое напряжение может колебаться в широких пределах, но не должно превышать 110В и опускаться ниже 15В. Поведение силового напряжения питания зависит от характера потребления. При разгоне сервопривод СПШ потребляет большее количество энергии, поэтому вследствие отсутствия стабилизации уровень силового напряжения снижается. При торможении привод переходит в генераторный режим и начинает вырабатывать напряжение, повышая тем самым уровень напряжения на накопительных емкостях блока питания. При этом двигатель отслеживает уровни напряжения и, в случае выхода их из допустимых пределов, выполняет останов и записывает данный факт в лог событий.
Следует иметь в виду, что качество управления будет изменяться при изменении напряжения, т.к. для ПИД-регулятора изменятся свойства объекта управления, т.е. двигателя.
Можно ли использовать сервопривод СПШ для управления от ЧПУ, работающего на ПК?
Да. При этом управление может быть осуществлено через параллельный LPT порт компьютера, с помощью которого можно управлять четырьмя сервоприводами СПШ по интерфейсу Step/Dir. Однако нагрузочная способность LPT порта не достаточно велика для внутренней оптической развязки приводов СПШ, поэтому необходимо использовать LPT усилитель, который может поставляться опционально с сервоприводами СПШ.
Можно ли использовать сервопривод СПШ для управления от ЧПУ с аналоговыми выходами?
Да. Сервоприводы СПШ имеют аналоговый вход ±10В. При этом обратная связь привода передает также по стандартному интерфейсу RS422 в виде квадратурного сигнала.
Можно ли управлять СПШ от своей собственной программы, работающей на ПК?
Да. Пользователь может разработать свою собственную программу управления. При этом сервопривод СПШ может подключаться к ПК по интерфейсу USB или по интерфейсу CAN (при наличии соответствующей платы расширения). Кроме того доступна библиотека для работы с приводом по интерфейсу USB. Все протоколы привода открыты и описаны в документации.
Может ли сам сервопривод СПШ обрабатывать порты ввода-вывода?
Да. С помощью внутреннего ПЛК сервопривод СПШ может автономно выполнять анализ, например, концевых выключателей оси, приводом которой он является, и выполнять функции экстренного останова и многое другое.
Может ли сервопривод работать автономно?
Да. Сервопривод СПШ может работать автономно. При этом под автономной работой следует понимать отсутствие внешнего устройства, выступающего в роли контроллера верхнего уровня для привода. Другими словами привод может выполнять самостоятельно действия, запрограммированные пользователем заранее без каких-либо источников внешнего управления. При этом приводы могут объединяться в распределенную сеть для решения совместно некоторой общей задачи движения.
Что такое прошивка сервопривода?
Прошивкой называется бинарный файл, представляющий собой исполнительный код процессора сервопривода.
Сколько раз можно выполнить обновление прошивки СПШ?
Не менее 1000 раз. Счетчик количества обновлений доступен пользователю через параметр ss7.
Обновляются ли параметры при обновлении прошивки сервопривода СПШ?
Нет. Параметры хранятся в отдельной энергонезависимой памяти данных и сохраняются при обновлении прошивки сервопривода.
Сколько раз можно выполнять обновление параметров (импорт параметров) СПШ?
Не менее 100.000 раз.
