В данной статье пойдет речь о новом сервоприводе, претендующем на роль универсального комплектного сервопривода. Этот продукт стал результатом эволюции уже заслужившего доверие потребителей сервопривода СПШ.
После успеха интегрированного сервопривода СПШ, компания «Сервотехника» продолжила разработки в области сервоприводов. Сервопривод СПШ построен на основе гибридного шагового двигателя, поэтому имел ряд ограничений для применений. Такими ограничениями были: значительное падение момента на высоких скоростях, ограничение по механической мощности, меньшие возможности по перегрузкам. Все эти ограничения можно было преодолеть только за счет применения синхронного двигателя. Поэтому основным направлением разработок стало создание сервопривода на основе синхронного двигателя. В результате появился новый сервопривод СПС, ставший приемником СПШ.
Комплектный привод
СПС представляет собой универсальный комплектный сервопривод на базе синхронного двигателя. Он подходит как для замены изношенного оборудования, так и для построения современных систем контурной обработки. Данный сервопривод можно использовать для реализации позиционных задач с возможностью объединения приводов в распределенную сеть.
Сервоприводы серии СПС оптимизированы для использования совместно с ЧПУ «СервоКон». ЧПУ «СервоКон» также является собственной разработкой компании «Сервотехника».
Сервопривод СПС имеет ряд преимуществ.
СПС – это комплексное решение, в состав которого входят все стандартные модули и функциональные блоки, необходимые для решения задач автоматизации (двигатель, датчик позиции, частотный преобразователь, внутренний блок питания, замкнутое регулирование позиции, функция плавного разгона/торможения, внутренний ПЛК (Программируемый логический контроллер), контроллер движения). К тому же, СПС – это надежное и безопасное решение, в состав которого входит целый комплекс датчиков и аппаратно-программных защит (датчик позиции и скорости, датчики токов и напряжений, датчик температуры, датчик короткого замыкания, обработка концевых программных и аппаратных датчиков). И помимо этого, преобразователь частоты для управления сервоприводом СПС имеет встроенный пульт оператора для настройки привода.
Необходимо добавить, что в отличие от своего предшественника СПШ, СПС имеет более широкий скоростной диапазон, большую выходную мощность, выше перегрузочную способность, высокую плавность хода на малых оборотах двигателя (5% на 3 об/мин).
Особенности
Сервопривод СПС обладает широким диапазоном регулирования (от 1:1000 до 1:12000 в зависимости от разрешения энкодера) и имеет высокие динамические характеристики (частота обсчета контура скорости до 5кГц, питание привода осуществляется от промежуточного выпрямителя без трансформатора).
Как и СПШ сервопривод СПС поддерживает различные интерфейсы: USB , CAN, аналоговый интерфейс (±10В) и квадратурные выходы датчика позиции с интерфейсом RS-422. СПС имеет четыре цифровых входа с гальванической развязкой для подключения концевых датчиков и другого внешнего оборудования, два цифровых выхода с гальванической развязкой для управления внешним оборудованием и дополнительный аналоговый вход общего назначения.
Встроенный программируемый логический контроллер дает пользователю возможность создавать программы движения привода без применения внешних контроллеров. Более того, возможен режим синхронизации работы большой группы СПС (до 128 приводов на базе промышленной шины CAN); реализован режим работы «master-slave».
Сервопривод СПС также как и СПШ программируется при помощи специального программного обеспечения «Мотомастер», поставляемое в комплекте с приводом.
Приводы СПС проходят автоматический цикл тестирования с проверкой всех функциональных блоков. Обязательное прохождение вибротестов выявляет скрытые дефекты сборки и монтажа электронных компонентов.
Дополнительные опции
Дополнительно стоит отметить новые опции, появившиеся у сервопривода СПС. Таким опциями являются встроенный интерпретатор G- кодов и пульт ручного управления со штурвалом. Встроенный интерпретатор G- кодов позволяет нескольким приводам выполнять контурное движение по сложной траектории без системы управления верхнего уровня. При этом программа хранится в энергонезависимой памяти АСУ привода и может запускаться при включении автоматически. Максимальное количество кадров составляет 3000. Пульт ручного управления может подключаться и управлять непосредственно системой приводов по шине CAN.
Описанные опции теперь доступны и для сервопривода СПШ.
Распределенная система управления движением
Для приводов СПС специалистами «Сервотехники» разработана специальная система управления движением. Подобная система управления позволяет обойтись без применения дорогостоящей ЧПУ.
Для использования этой системы пользователю необходимо спроектировать свое изделие в CAD-системе, затем загрузить программу в CAM-систему, далее в «Мотомастер». После этого программа может быть выполнена приводами, обрабатывающими G и M – коды. Для приводов СПС и СПШ опционально доступен интерпретатор G-кодов.
Преимуществами системы управления являются: экономичность, высокая производительность, экономия времени на монтаж, цифровое управление приводами по шине CAN (1 Мбит/с), возможность управления рассогласованием между математической моделью изделия и траекторией обрабатывающего инструмента.
Технические характеристики
На данный момент сервопривод СПС имеет исполнение с отдельным частотным преобразователем и мощностью 750Вт.
| Модель | СПС |
| Тип двигателя | Синхронный |
| Мощность, Вт | 750 |
| Номинальный момент, Нм | 1,7 |
| Максимальный момент, Нм | 4,8 |
| Номинальный ток, А | 3,3 |
| Напряжение питания, В | 220 |
| Момент инерции вала ротора, кг · см² | 0,1 |
| Разрешение энкодера, имп/об | 4096* |
| Допустимая эксплуатационная температура окружающей среды, oС | -20...+50 |
| Температура хранения, oС | -40...+50 |
| Масса, кг | 2,75 |
* возможна установка энкодера с разрешением до 160 000 имп/об.
В будущем сервопривод СПС планируется выпускать в двух версиях: с отдельным частотным преобразователем и интегрированное решение.
Интегрированное исполнение СПС будет ограничено двигателями мощностью 400 и 750 Вт. Планируется, что исполнение с отдельным частотным преобразователем будет иметь диапазон мощностей от 750 до 3000 Вт.
Достоинствами нового сервопривода СПС по сравнению с импортными аналогами являются низкая цена, небольшой срок поставки и полная техническая поддержка на русском языке, так как он производится в России.
Федотов Павел Алексеевич – директор по маркетингу и рекламе ЗАО «Сервотехника»
Статья опубликована в журнале «Промышленный вестник», №11/2009, с. 92-93.
