La synchronisation des moteurs pas à pas et des servomoteurs est essentielle pour obtenir un contrôle de mouvement précis. La synchronisation des moteurs désigne la commande coordonnée de plusieurs moteurs afin de maintenir un mouvement cohérent et précis. Cette capacité est indispensable dans les applications d'automatisation telles que la robotique et les machines-outils CNC.
Voici plusieurs méthodes courantes de synchronisation des moteurs.
1. Synchronisation par impulsions
La synchronisation par impulsions contrôle le mouvement coordonné de plusieurs moteurs en envoyant des signaux d'impulsions synchronisés. Cette méthode est largement utilisée aussi bien avec les moteurs pas à pas qu'avec les servomoteurs.
Mécanisme de synchronisation
Le contrôleur envoie simultanément des signaux d'impulsions à plusieurs moteurs, garantissant que la fréquence d'impulsions reçue par chaque moteur est identique, ce qui permet d'obtenir un mouvement synchrone.
Lorsqu'elle est appliquée aux moteurs pas à pas, il existe deux configurations de câblage courantes :
- Un pilote commandant deux moteurs. Par exemple, le pilote DM456AI peut piloter deux moteurs simultanément tout en maintenant la synchronisation.
- Un contrôleur alimentant deux pilotes de moteur pas à pas identiques, chacun étant connecté à un moteur identique. Un inconvénient de cette approche est qu'elle nécessite davantage d'espace d'installation.
Caractéristiques
- Simple à mettre en œuvre ; adaptée aux applications à basse vitesse et à petite échelle. La synchronisation par impulsions est efficace pour des largeurs de synchronisation allant jusqu'à 1,5 m.
- L'écart de position tend à être relativement important, ce qui rend cette méthode mieux adaptée aux applications de portique flexible pouvant tolérer un certain écart.
2. Synchronisation par sortie de division de fréquence
Certains servomoteurs offrent une fonction de sortie de division de fréquence qui peut être utilisée pour la synchronisation. Cette méthode est particulièrement utile lorsque le contrôleur ne peut pas fournir deux sorties d'impulsions indépendantes.
Par exemple, en connectant la sortie de division de fréquence de l'encodeur CN1 (A+, A−, B+, B−) d'un variateur de servo A6 à l'entrée d'impulsions d'un autre variateur de servo A6, les deux unités fonctionneront de manière synchrone.
Caractéristiques
- Le principe de base est le même que celui de la synchronisation par impulsions : simple à mettre en œuvre et adaptée aux applications à basse vitesse et à petite échelle.
- L'écart de position tend à être relativement important, ce qui rend cette méthode mieux adaptée aux applications de portique flexible pouvant tolérer un certain écart.
3. CANopen et autres protocoles de bus de terrain
Le bus CAN (Controller Area Network) est un protocole de communication largement utilisé, particulièrement adapté aux applications de contrôle et de surveillance en temps réel. L'utilisation d'un bus de terrain basé sur CAN pour synchroniser des servomoteurs est à la fois efficace et fiable.
Conception du système
- Choix du contrôleur : Choisissez un variateur de servo prenant en charge la communication par bus CAN afin de garantir qu'il puisse traiter les commandes de synchronisation et les données de retour.
- Topologie du réseau : Concevez une topologie de réseau appropriée — telle qu'une topologie en ligne (bus) ou en étoile — pour garantir une transmission stable du signal.
Stratégies de synchronisation
- Synchronisation de base : Le contrôleur maître envoie une commande de synchronisation, et chaque servomoteur commence à se déplacer simultanément dès réception de la commande. Cette approche convient aux exigences de synchronisation simples.
- Synchronisation de précision : En utilisant les données de retour en temps réel, le contrôleur maître ajuste en continu l'état de fonctionnement de chaque moteur pour compenser les variations de charge et les conditions dynamiques, garantissant ainsi un contrôle synchrone de haute précision.
4. Ensembles servo haut de gamme avec synchronisation de portique intégrée
Certains ensembles de servomoteurs haut de gamme incluent une fonction de synchronisation de portique intégrée. Veuillez noter que StepperOnline ne propose actuellement pas de produits dotés de cette fonctionnalité.