Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Řízení polohy elektrických pohonů po sběrnici Interbus

Automa 6/2000

Gustav Holub

Řízení polohy elektrických pohonů po sběrnici Interbus

Interbus-Master, rozšíření osvědčené sběrnice Interbus, nabízí synchronní pracovní režim, jenž umožňuje řídit prostřednictvím terminálů systému Interbus Inline polohu os elektrických pohonů.

Obr. 1.

Sběrnicový komunikační systém Interbus úspěšně slouží k přenosům dat v automatizační technice v průmyslu již déle než deset let. Prosadil se zejména pro svou otevřenost, provozní pružnost a rozsáhlé možnosti diagnostiky a jeho aplikací neustále přibývá. Při použití synchronního pracovního režimu, který je nyní k dispozici u nové verze Interbus-Master, lze dynamicky a s velkou přesností řešit širokou škálu úloh spjatých s řízením polohy os elektrických pohonů.

Standardní průmyslové sběrnice nedovolují funkce řízení polohy u elektrických pohonů realizovat. Příčina tkví v tom, že dosud používané systémy sběrnic nedostačují svými parametry požadavkům kladeným úlohami řízení polohy na schopnost sběrnice přenášet data v reálném čase řízeného pohybu.

Interbus-Master a Interbus Inline pro řízení pohonů
Dynamické vlastnosti elektrického pohonu vyžadují krátké doby trvání jeho regulačních cyklů řádu několika málo stovek mikrosekund. Regulátory polohy os potřebují časově ekvidistantní snímání skutečné polohy výstupních os pohonů synchronní s regulačním cyklem. Není-li v důsledku časové nejistoty impulsů (jitter) snímána skutečná poloha osy pohonu v okamžicích daných časovým rastrem regulačního cyklu, roste nežádoucí regulační odchylka.

Nový pracovní režim, který je součástí sběrnice Interbus-Master, nyní umožňuje využít přednosti sériového přenosu dat bez omezení pouze na určité aplikace. Synchronní pracovní režim je přitom svázán s protokolem a přenosovými vlastnostmi sběrnice Interbus. Pro přenos skutečných a požadovaných hodnot jsou tak k dispozici cykly s dobou trvání od 300 µs výše. Snímání skutečné hodnoty je přitom pevně vázáno na určitý okamžik (v rastru regulačního cyklu) s časovou nejistotou nepřekračující 10 ns.

Následující přehled funkcí současně nabízených modulů terminálové stavebnice systému Interbus Inline ukazuje širokou nabídku funkcí pro řízení polohy, které dosud byly poskytovány mnoha rozdílnými systémy různých výrobců. Jde o přesné řízení polohy os:

  • standardních střídavých regulovaných pohonů malých výkonů se jmenovitým napájecím napětím do 230 V včetně,
  • stejnosměrných pohonů se jmenovitým napájecím napětím do 24 V včetně,
  • pohonů s krokovými motory ovládanými pomocí směrového a impulsního signálu,
  • malých motorků původně s neproměnnými otáčkami nebo s přepínáním pólů,
  • servopohonů s různými otáčkami a s elektronickými vačkovými spínači.

Napájení malých trojfázových elektromotorů může být elektronicky nebo mechanicky spínáno přímo novými výkonovými moduly systému Interbus Inline – součástí terminálu typu Interbus Inline. Napájení motorů v systému Inline obstarává speciální výkonová sběrnice, přičemž výkonové svorky poskytují kromě funkce spínání také funkce diagnostické, ochrany motoru a monitorování hodnoty napájecího proudu. Mimo to lze připojit pasivní spínání elektrického brzdění motoru. Výkonovým modulům systému Interbus Inline je věnována část článku [3], kde jsou i příslušná vyobrazení.

Terminálový systém Interbus Inline
Terminálovému systému Interbus Inline je věnována významná část již zmíněného příspěvku [3]. Zde budou proto pouze stručně připomenuty základní vlastnosti systému.

Základem stavebnice terminálu Interbus Inline je tzv. sběrnicový modul, zajišťující množství systémových funkcí, jako např. přechod z dálkové sběrnice na místní sběrnici systému Interbus, galvanické oddělení segmentů dálkové sběrnice, generování logického napětí z napájecího napětí pro připojené funkční moduly aj. I/O moduly systému Inline umožňují terminálu přijímat a vysílat mnoho signálů různých druhů (obr. 1) a napájecí moduly systému současně oddělují, v rámci jedné sběrnice Interbus Inline, vnější obvody.

Terminál systému Interbus Inline se sestavuje jako stavebnice. Jednotlivé potřebné funkční moduly se jednoduše, aniž je nutné použít nějaký nástroj, usadí a aretují na nosnou lištu. Jejich řazením vedle sebe se prostřednictvím bočních kontaktů automaticky propojují datová sběrnice i základní napájecí vodiče.

Vodiče spojující terminál s okolním prostředím se zapojují do konektorů nasunutých na jednotlivé moduly systému Inline, což velmi usnadňuje zásahy obsluhy při údržbě a servisu. Veškeré manipulace s jednotlivým připojením lze uskutečnit bez narušení ostatních připojení i propojení modulů v terminálu.

K projektování, konfigurování, sledování funkce a diagnostice terminálů systému Interbus Inline s výkonovými moduly slouží software Interbus CMD.

Další informace o technice zmíněné v článku i o celém sortimentu výrobků firmy Phoenix Contact lze získat na adrese:

Phoenix Contact, s. r. o.
Kobližná 2
602 00 Brno
Tel./fax: 05/42 21 37 01
http://www.phoenixcontact.com