Het synchroniseren van stappenmotoren en servomotoren is essentieel voor het bereiken van nauwkeurige bewegingsregeling. Motorsynchronisatie verwijst naar de gecoördineerde aansturing van meerdere motoren om consistente en nauwkeurige beweging te behouden. Deze mogelijkheid is cruciaal in automatiseringstoepassingen zoals robotica en CNC-werktuigmachines.
Hieronder volgen enkele veelgebruikte methoden voor het synchroniseren van motoren.
1. Pulssynchronisatie
Pulssynchronisatie stuurt de gecoördineerde beweging van meerdere motoren aan door gesynchroniseerde pulssignalen te verzenden. Deze methode wordt veel gebruikt bij zowel stappenmotoren als servomotoren.
Synchronisatiemechanisme
De controller stuurt gelijktijdig pulssignalen naar meerdere motoren, waardoor de pulsfrequentie die elke motor ontvangt identiek is, en zo synchrone beweging wordt bereikt.
Bij toepassing op stappenmotoren zijn er twee veelvoorkomende bedradingsconfiguraties:
- Eén driver die twee motoren aanstuurt. Bijvoorbeeld de DM456AI-driver kan twee motoren gelijktijdig aansturen terwijl de synchronisatie behouden blijft.
- Eén controller die twee identieke stappenmotor-drivers aanstuurt, elk verbonden met een identieke motor. Een nadeel van deze aanpak is dat er meer installatieruimte nodig is.
Kenmerken
- Eenvoudig te implementeren; geschikt voor toepassingen met lage snelheid en kleine schaal. Pulssynchronisatie is effectief voor synchronisatiebreedtes tot 1,5 m.
- De positionele afwijking is relatief groot, waardoor deze methode beter geschikt is voor flexibele portaaltoepassingen die een zekere mate van afwijking kunnen tolereren.
2. Synchronisatie via frequentiedeling-uitgang
Sommige servomotoren bieden een frequentiedeling-uitgangsfunctie die voor synchronisatie kan worden gebruikt. Deze methode is vooral handig wanneer de controller geen twee onafhankelijke pulsuitgangen kan leveren.
Bijvoorbeeld: het verbinden van de CN1-encoder frequentiedeling-uitgang (A+, A−, B+, B−) van één A6-servodrive met de pulsingang van een andere A6-servodrive zorgt ervoor dat de twee eenheden synchroon draaien.
Kenmerken
- Het basisprincipe is hetzelfde als bij pulssynchronisatie: eenvoudig te implementeren en geschikt voor toepassingen met lage snelheid en kleine schaal.
- De positionele afwijking is relatief groot, waardoor deze methode beter geschikt is voor flexibele portaaltoepassingen die een zekere mate van afwijking kunnen tolereren.
3. CANopen en andere veldbusprotocollen
De CAN-bus (Controller Area Network) is een veelgebruikt communicatieprotocol, bijzonder geschikt voor real-time regel- en bewakingstoepassingen. Het gebruik van een op CAN gebaseerde veldbus voor het synchroniseren van servomotoren is zowel efficiënt als betrouwbaar.
Systeemontwerp
- Controllerselectie: Kies een servodrive die CAN-buscommunicatie ondersteunt om ervoor te zorgen dat deze synchronisatiecommando's en feedbackgegevens kan verwerken.
- Netwerktopologie: Ontwerp een geschikte netwerktopologie—zoals een lijn- (bus-) of sterretopologie—om stabiele signaaloverdracht te waarborgen.
Synchronisatiestrategieën
- Basissynchronisatie: De mastercontroller stuurt een synchronisatiecommando, en elke servomotor begint gelijktijdig te bewegen bij ontvangst van het commando. Deze aanpak is geschikt voor eenvoudige synchronisatievereisten.
- Precisiesynchronisatie: Met behulp van real-time feedbackgegevens past de mastercontroller voortdurend de bedrijfsstatus van elke motor aan om te compenseren voor lastvariaties en dynamische omstandigheden, waardoor een hoge precisie van de synchrone regeling wordt gewaarborgd.
4. Hoogwaardige servopakketten met ingebouwde portaalsynchronisatie
Sommige hoogwaardige servomotorpakketten bevatten een ingebouwde portaalsynchronisatiefunctie. Houd er rekening mee dat StepperOnline momenteel geen producten met deze functie aanbiedt.