Niniejszy artykuł opisuje charakterystykę trzech popularnych trybów sterowania silnikami serwomechanizmów AC oraz ich typowe scenariusze zastosowań.
Trzy tryby sterowania to: tryb pozycjonowania, tryb momentu obrotowego oraz tryb prędkości.
1. Tryb pozycjonowania
Tryb pozycjonowania jest zazwyczaj wybierany w aplikacjach o wysokich wymaganiach dotyczących dokładności pozycjonowania. Sterownik nadrzędny steruje silnikiem serwomechanizmu, wysyłając sygnały impulsów i kierunku, co umożliwia precyzyjne pozycjonowanie oraz obrót w przód i w tył. Jest to najczęściej stosowany tryb sterowania.
W jaki sposób sterownik PLC steruje silnikiem serwomechanizmu w tym trybie? Seria T6/A6 w wersji impulsowej określa prędkość obrotową na podstawie częstotliwości impulsów, a kąt obrotu na podstawie liczby wysłanych impulsów. Ponadto seria T6/A6 obsługuje bezpośrednie przypisywanie wartości prędkości i przemieszczenia za pośrednictwem komunikacji Modbus.
Typowe zastosowania: Ponieważ tryb pozycjonowania zapewnia precyzyjną kontrolę zarówno prędkości, jak i pozycji, jest on powszechnie stosowany w urządzeniach wymagających dokładnego pozycjonowania, takich jak moduły liniowe, obrabiarki CNC oraz maszyny poligraficzne.
2. Tryb momentu obrotowego
Tryb momentu obrotowego jest odpowiedni w aplikacjach, w których nie ma szczególnych wymagań dotyczących prędkości ani pozycji silnika, a wymagane jest jedynie utrzymanie stałego momentu obrotowego na wyjściu. W przeciwieństwie do trybu pozycjonowania, w trybie sterowania momentem obrotowym wartość momentu na wale silnika ustawia się za pomocą zewnętrznego sygnału analogowego lub poprzez bezpośredni zapis do odpowiedniego rejestru parametrów za pośrednictwem komunikacji.
Załóżmy, że moment obrotowy na wyjściu silnika ustawiono na 2,5 Nm. Jeśli moment obciążenia na wale silnika jest mniejszy niż 2,5 Nm, silnik będzie obracał się w ustawionym kierunku. Gdy moment obciążenia przekroczy 2,5 Nm, silnik zostanie napędzony przez obciążenie i będzie obracał się w kierunku przeciwnym. Gdy moment obciążenia wynosi dokładnie 2,5 Nm, silnik osiąga stan równowagi i utrzymuje bieżący stan (spoczynek lub ruch ze stałą prędkością, w zależności od wcześniejszych warunków).
Typowe zastosowania: Tryb ten jest powszechnie stosowany w urządzeniach nawijających i odwijających, które wymagają precyzyjnej kontroli naciągu materiału. Na przykład w urządzeniach nawijających lub w maszynach do ciągnienia włókien, ustawienie momentu obrotowego musi być dostosowywane do zmian promienia nawijania, aby zapewnić stały naciąg materiału niezależnie od zmian promienia.
3. Tryb prędkości
W trybie prędkości serwonapęd nie realizuje wewnętrznie sterowania pozycją. Aby osiągnąć pozycjonowanie, sygnał pozycji silnika lub sygnał pozycji obciążenia musi być sprzężony zwrotnie do sterownika nadrzędnego, który następnie wykonuje niezbędne obliczenia i sterowanie.
Typowe scenariusze zastosowań: Sterowanie jednostajną prędkością przenośników taśmowych; płynny transport komponentów na zautomatyzowanych liniach montażowych.