Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Nová generace servopohonů Lexium 05 – použití

číslo 3/2006

Nová generace servopohonů Lexium 05 – použití

Článek v minulém čísle časopisu Automa charakterizuje servopohony Lexium 05 jako chytré, univerzální, s nadstandardní výbavou, jednoduchým uvedením do provozu a vynikajícím poměrem ceny k výkonu.

Obr. 1.

Obr. 1. Frézka s řízením CNC a servopohony Lexium 05
Obr. 2. Elektrická hřídel vytvořená pomocí servopohonů Lexium 05
Obr. 3. Zadávání otáček pomocí frekvence prvního vstupního signálu a směru pohybu pomocí logické úrovně druhého vstupního signálu

Tato charakteristika se zakládá na výjimečné výbavě servopohonů Lexium 05, jako jsou vestavěná rozhraní pro komunikační sběrnice různých typů, bezpečnostní funkce, brzdný spínač a rezistor, síťový filtr atd. Technické parametry, jako jsou např. velká proudová přetížitelnost, vzorkování proudové smyčky 62,5 µs a výborné parametry motorů, a rovněž promyšlené soubory funkcí zjednodušují aplikaci pohonů v praxi. Jednoduchost použití je mj. dána elektronickým typovým štítkem motoru, funkcí automatického nastavení parametrů motorů atd. Podívejme se teď společně na některé z vlastností a režimů činnosti servopohonů Lexium 05 blíže.

Obr. 2. Obr. 3.

První příklad použití servopohonů Lexium 05 jako výkonových akčních členů při řízení prostřednictvím speciálních řídicích jednotek je znázorněn na obr. 1. Jde o frézku s řízením CNC. Fotografie byla pořízena vloni v období zkoušek před konáním Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně, kde byla frézka vystavena. Servopohony Lexium 05 jsou zde použity pouze v otáčkové regulační smyčce. Pro zadávání otáček a proudové omezení se používají dva analogové vstupy ±10 V s rozlišením 14 bitů a dobou vzorkování 250 µs. Polohová regulační smyčka je v tomto konkrétním případě realizována řídicím systémem CNC. Informace o aktuální poloze se získává buď z externě umístěných snímačů, nebo z rezolveru motoru prostřednictvím vestavěného simulátoru inkrementálního snímače (ESIM). Na výstupu měniče lze získat standardní signály A, B a I jako z běžného inkrementálního snímače polohy, s nastavitelným počtem impulsů na otáčku. Stejný port měniče lze také konfigurovat jako vstupní pro zadávání žádané hodnoty otáček. To umožňuje velmi jednoduše vytvořit elektrickou hřídel (obr. 2).

Obr. 4.

Obr. 4. Typická konfigurace řízení složitějších strojů

Signál žádané hodnoty lze duplikovat pomocí dodávaného příslušenství pro více servopohonů, které mohou pracovat s různými „elektronickými převodovými poměry„ vzhledem k řídicím otáčkám a vykonávat další funkce.

Jinou možnost zadávání žádané hodnoty otáček nabízí stejný vstupní a výstupní port servoměniče, nakonfigurovaný pro zadávání otáček motoru frekvencí pulsů jednoho logického signálu a zadávání směru otáčení logickou úrovní druhého (obr. 3). V některých aplikacích tak lze ušetřit analogový výstup řídicího systému. Servopohon potom funguje podobně jako pohon s krokovým motorem.

Velká oblast použití Lexium 05 se naskýtá při řízení strojů nebo zařízení průmyslovými PLC prostřednictvím komunikačních sběrnic. Využívají se při tom vestavěné funkce zadávání otáčkového profilu, polohování a dalších a také komunikační schopnosti Lexium 05. Typické schéma konfigurace je uvedeno na obr. 4. Servopohony jsou řízeny prostřednictvím sběrnice CANopen, na které jsou dále umístěny vzdálené vstupy a výstupy a popř. další přístroje. Schneider Electric nabízí široký sortiment výrobků, kde je rozhraní pro tuto komunikační sběrnici standardně vestavěno e frekvence Altivar řady 31 a 71, spouštěče motorů, rotační inkrementální snímače polohy a další přístroje. Bližší informace čtenář nalezne např. v brožuře [1], kterou si zájemci mohou bezplatně vyžádat u společnosti Schneider Electric. S operátorským panelem komunikuje PLC obvykle po sběrnici Modbus. Dva komunikační porty, standardně vestavěné v servopohonech Lexium 05, umožňují současně připojit PC se softwarem pro konfiguraci a nastavení s názvem Power Suite.

Obr. 5.

Obr. 5. Kráticí pila na dřevo řízená pomocí řídicího systému Twido a operátorského panelu XBTG; pro přísuv materiálu jsou využity servopohony Lexium 05

Toto řešení již bylo realizováno v mnoha aplikacích. Pro jednoduchou implementaci jsou připraveny aplikační uživatelské příručky, které obsahují vzorové schéma zapojení, podrobný popis svorek přístrojů, popis propojení a potřebné kabeláže, postup uvedení do provozu a konfigurace komunikační sběrnice CANopen, včetně vzorového aplikačního programu (viz [2]).

Jedna z realizací v praxi je kráticí pila na dřevo (obr. 5), kde je po komunikační sběrnici CANopen řízen servopohon posunu materiálu z řídicího systému Twido. Stroj se ovládá prostřednictvím operátorského panelu XBTG.

Za poměrně krátkou dobu, po kterou jsou servopohony Lexium 05 dostupné na českém trhu, se prokázalo, že díky svým vlastnostem nacházejí výhodné uplatnění jak v náročných pohonářských aplikacích při řízení prostřednictvím specializovaných řídicích systémů pro servopohony, tak i v běžných průmyslových aplikacích s plným využitím jejich funkcí, komunikačních vlastností a řízení běžným PLC.

Literatura:
[1] Schneider Electric CZ, s. r. o.: Automatizace a řízení strojů a technologií prostřednictvím CANopen. Katalog, 2005 (anglicky).
[2] Schneider Electric CZ, s. r. o.: Lexium 05-TWIDO-XBTG-Advantys. Aplikační uživatelská příručka včetně zdrojového kódu, 2005 (anglicky).
[3] Schneider Electric CZ, s. r. o.: Servopohony Lexium 05. Pomůcka pro specifikaci komponentů servopohonu + dokumentace, 2006 (česky a anglicky).

Ing. Jurij Tomis,
marketing a prodej, Schneider Electric CZ, s. r. o.

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Středisko služeb zákazníkům - tel.: 382 766 333
http://www.schneider-electric.cz