Az első szervó motor a Yaskawa nevéhez fűződik, amely az 1960-as években innovatív egyenáramú motorok sorozatát fejlesztette ki. Ezt követően 1983-ban piacra dobták az AC szervó motort, ami forradalmasította az autóipart. Napjainkban a gyártóipar közel 100%-a használja, melynek köszönhetően váltóáramú szervó motorok és hajtások globális piacának mérete kb. 6,80 milliárd dollárra nőtt. (X)
Mi a szervó motor és hogy működik?
A szervó motor neve a latin servus szóból ered, ami szolgát jelent. A szervó motor a zárthurkú villanymotorok modern változata, amelyet főként vezérlő és szabályozó rendszerekben alkalmaznak, ahol a precíz pozicionálás kulcsfontosságú. A szervó motor lehetővé teszi a sebesség, a gyorsulás, a szög- és lineáris helyzet pontos szabályozását. A szervó motor előnyei közé tartozik továbbá a kiváló fordulatszám-nyomaték jelleggörbe, a gyors forgásirány váltás, a nagy indítónyomaték, a széles fordulatszám tartomány, valamint lineáris mozgás esetén a széles sebesség tartomány.
A szervó motorok szinte minden iparágban használatosak (nyomdaipar, textilipar, automatizált gyártósorok), de otthonainkban is jelen vannak például fényképezőgépben és gyermekek távirányítós játékautóiban.
Mi a PLC programozás?
A PLC a Programmable Logic Controller azaz a programozható logikai vezérlő rövidítése. A PLC vezérlés napjaink egyik legelterjedtebb vezérlési megoldása, amelyet eredetileg a gyártóberendezések, az összeszerelő sorok és robotkarok automatizálására hoztak létre. Manapság azonban már számtalan területen jelen van a hétköznapjainkban használt olyan készülékekben is, amelyek egyszerű programozhatóságot, megbízhatóságot és folyamathiba-diagnosztikát igényelnek.
A PLC alapú irányító rendszerek programozására a világ egyes pontjain eltérő nyelvezet alakult ki, így nincs rá egyetlen, mindenhol elfogadott nyelv. Ehelyett több szöveges és grafikus alapú PLC programozási nyelv, azaz eljárás létezik.
Szöveges alapú PLC programozási nyelvek:
- Strukturált programozás (ST)
- Utasításlistás programozás (IL)
Grafikus alapú PLC programozási nyelvek:
- Funkcióblokkos programozás (FB)
- Létradiagramos programozás (LAD)
- Sorrendi folyamatábra (SFC)
A leggyakrabban előforduló PLC programozási nyelvek a funkcióblokkos és létradiagramos.
Hogy kapcsolódik a kettő egymáshoz?
A korai elektromos szervó motorok által működtetett rendszerek általában sebesség vagy nyomaték üzemmódban működtek, elfogadták az analóg parancsjeleket, és viszonylag jól működtek a kezdetleges techológiával járó problémák ellenére is. A korai PLC-alapú vezérlők analóg kimeneti kártyákat használtak a sebesség vagy nyomaték parancsjelek biztosítására.
Míg egyes rendszereken még mindig analóg vezérlő jeleket használnak, a legtöbb modern mozgásrendszer már átállt valamilyen digitális vezérlésre. A pozícióhurok lezárására képes digitális szervó motor megjelenése újabb nagy előrelépést hozott, ami azt is jelentette, hogy a vezérlő és a hajtás között új típusú jelekre lett szükség ahhoz, hogy pozíció parancsokat küldjenek ezeknek a digitális szervó hajtásoknak.
Az hogy egy adott szerkezet mozgásának automatikus szabályozására nyílt hurkú vagy zárt hurkú vezérlés-e a jobb választás számos tényezőtől függ. A PLC-alapú vezérlők bármelyik rendszertípushoz használhatók. A PLC vezérlés és szervó motor kombinációjával megvalósítható alkalmazások közé tartoznak például a méretre vágó és indexelő asztalok, valamint a szállítószalagok.
PLC vezérlésű szervó motor
A PLC vezérlésben széles körben használt klasszikus „impulzus- és irányjelek” szervó motorral használva viszonylag alacsony költségű digitális és csendes módszert kínálnak a precíziós mozgásvezérléshez.
Egy tipikus PLC-alapú mozgásvezérlő rendszerben nagy sebességű impulzus kimeneti kártyákat használnak, hogy „impulzus sorozatot” hozzanak létre minden szervó hajtáshoz. A hajtás fogadja az impulzusokat, és minden impulzushoz előre beállított értékkel indexeli a szervó motor tengelyét. A tipikus léptető rendszerek impulzusonként 1/200 fordulatszámot mutatnak, míg a mikrolépcsős vagy szervó motor rendszerek akár 1/10 000 fordulatszámra is beállíthatók minden egyes bejövő impulzushoz.
Összefoglalás
A szervó motoroknak elsődlegesen a gyártóipar automatizálásában volt nagy szerepük, manapság azonban szinte minden iparágban nélkülözhetetlen eszköznek számítanak. Sőt, a háztartásainkban és vállalkozásainkban használt eszközök egy részében is jelen vannak. A szervó motorok előnye, hogy nagyszámú, előre definiált mozdulatot képesek végrehajtani precízen kivitelezve. A PLC programozású szervó motorok remek megoldást nyújtanak az ilyen típusú mozgásvezérléshez.