Сервосистема Accurax G5. В сердце движения

Компания «Ракурс» является инжиниринговым партнером и официальным дистрибьютором международной корпорации Omron в России уже более 19 лет.

Высокий профессионализм сотрудников компании «Ракурс» позволяет решить практически любую задачу автоматизации на базе оборудования Omron в таких отраслях промышленности как станкостроение и машиностроение; производство оборудования для пищевой, полиграфической и упаковочной промышленности; металлургия; тепло­ и гидроэнергетика; целлюлозно­бумажная промышленность; нефтехимия; добывающая промышленность и др.  

Многие компании, использующие компоненты Omron в своих решениях, также сотрудничают с компанией «Ракурс» как с опытным и компетентным партнером фирмы­производителя.

Электроприводная техника — одно из направлений, в котором компания Omron добилась значительных успехов и получила признание во всем мире. В текущем выпуске мы детально поговорим о сервоприводе серии Accurax G5. Почему можно утверждать, что данный сервопривод в полной мере отвечает современным тенденциям машиностроения, и какие новые возможности разработки оборудования будущего он предоставляет машиностроителям.

Рис. 1 Сервопривод и серводвигатель серии Accurax G5

Создание новой серии сервоприводов было непростой задачей, т.к. предыдущее поколение сервоприводов уже успело завоевать признание и любовь производителей станков, упаковочных машин и другого оборудования. С учетом улучшенных характеристик новое семейство AccuraxG5 является достойным преемником. Итак, какие преимущества получает пользователь, принимая решение использовать в своем оборудовании сервоприводы серии G5?

Элементная база

Улучшение  элементной базы сервоприводов включает в себя новые высокопроизводительные микропроцессоры и специализированные микросхемы цифровой обработки сигналов (MPU и ASIC). Благодаря этому удалось увеличить производительность контуров позиции, скорости и тока.

Полоса пропускания контура скорости составляет 2 кГц, что является лучшим показателем среди всех производимых в данное время сервоприводов. За счет этого время стабилизации сократилось до 0…2 мс, что позволяет использовать привод в динамичных применениях с очень коротким циклом. Кроме того, в контуре управления тока добавлена положительная обратная связь, иными словами, упреждающее воздействие по моменту.

Рис. 2 Сервопривод серии Accurax G5 – функциональные возможности

Размеры сервопривода снижены на 40% по сравнению с предыдущей серией, а также появилась возможность монтажа нескольких сервоприводов в одном шкафу стенка­к­стенке, т.е. без дополнительных воздушных зазоров. При этом не происходит снижения выходного тока. Благодаря чему, по объему, место, занимаемое сервоприводами в шкафу управления, уменьшилось в среднем в два раза.

Надежности используемых в конструкции компонентов – «узким» местом для сервоприводов, как правило, являются конденсаторы и вентиляторы – им было уделено дополнительное внимание. В Accurax G5 применяются конденсаторы с увеличенным сроком службы, а срок службы самих сервоприводов составляет 100 000 часов в тяжелых промышленных условиях. Однофазные сервоприводы до 1 кВт не имеют вентилятора, что делает их работу бесшумной.

Рис. 3 Серводвигатель Accurax G5

Рис. 4. Серводвигатели Accurax G5

Функциональные возможности

Сервоприводы серии Accurax G5 имеют широкий функционал. Они могут работать в семи режимах: управление по положению, управление по скорости, управление крутящим моментом, управление по положению и по скорости, управление крутящим моментом и по положению,  управление крутящим моментом и по скорости, полностью замкнутый контур. Желаемый режим привода выбирается в соответствии с тем, как проектировщик видит работу системы в целом.

Сервоприводы выпускаются в исполнении с аналоговым/импульсным управлением и управлением по сети. В первом случае сервопривод получает задание в виде аналогового сигнала и/или импульсной последовательности. Состояние привода передается в систему управления с помощью сигналов аналогового мониторинга. Более современным способом управления является подключение сервоприводов и других исполнительных устройств по высокоскоростной сети. В этом случае стоит использовать сервоприводы G5 со встроенными портами сетей EtherCAT и ML­II.

Сервопривод  имеет функции автонастройки в режиме реального времени, фильтра для подавления вибраций нагрузки, а также функции полосового заграждающего (режекторного) фильтра – автоматического и адаптивного. Это позволяет настроить сервопривод  точно и быстро для разных типов систем.

Встроенный вход безопасности позволяет осуществить останов двигателя как выбегом, так и контролируемым динамическим торможением. Эксплуатационная гибкость системы на базе Accurax G5 выше благодаря возможности независимой регистрации двух положений по одной оси, что исключительно актуально, например, для оберточного узла упаковочных машин. Зная позицию ввода изделия и позицию метки на пленке, система может вносить в управление относительные поправки, что гарантирует высокую точность  позиционирования и одновременно позволяет упростить конструкцию механизмов машины.

Accurax G5 имеет встроенный вход для подключения внешнего энкодера, что позволяет без применения опциональных плат реализовать управление с полностью замкнутым контуром в тех случаях, когда точность управления должна быть особенно высокой. Сигнал обратной связи от энкодера устранит ошибки, возникающие, например, из­за смещения материала.

 

Интуитивно понятное ПО для настройки сервосистемы

Параметрирование привода осуществляется с помощью программного обеспечения CX­Drive, а подключение – через mini­USB­разъем, расположенный на лицевой панели привода. CX­Drive — это простой в использовании программный пакет от Omron для конфигурирования, пусконаладки и обслуживания сервоприводов и инверторов. Все его многочисленные функции, максимально упрощающие настройку и наладку сервоприводных систем, в полном объеме доступны и для Accurax G5, среди них:

• Мастер автонастройки
• Мониторинг и редактирование параметров
• Графики скорости и положения
• Функция быстрого преобразования Фурье
• Состояния входов/выходов и тревоги
• Протоколы данных в реальном времени

 

Серводвигатели

Серводвигатели Accurax G5 имеют степень защиты IP67 и вибропрочность 5G. Все подключения производятся с помощью разъемов. Это позволяет использовать Accurax G5 в самых суровых условиях.

В конструкции двигателей применены новые компактные энкодеры: их размеры на 45% меньше, чем энкодеры предыдущих серий. Улучшенный процессор энкодера, снижающий нелинейные искажения, и использование 10­полюсной конструкции позволяет  минимизировать пульсацию крутящего момента, что является очень важным при работе на низких частотах. Высокое разрешение (20 бит или 1 048576 импульсов /оборот) обеспечивает высокую точность позиционирования.

Отдельно стоит упомянуть о запатентованной технологии PACK&CLAMP, примененной при создании серводвигателей данной серии. В отличие от двигателей предыдущего поколения, в которых пакет статора формировался из цельных пластин, пакет статора нового Accurax G5 состоит из модульных сегментов. Обычно главной проблемой при применении  статора из цельных пластин является сложность плотной упаковки. В технологии PACK&CLAMP малые сегменты упаковываются (PACK) в один модуль, после чего зажимаются (CLAMP). Готовый модуль проходит технологическую операцию намотки и устанавливается в статор. Даная технология позволила снизить потери в сердечнике двигателя на 40%, при этом вес двигателя уменьшился на  25% по сравнению с предыдущими моделями, а размеры – на 40%.

Типоряд серводвигателей включает в себя модели с номинальной скоростью вращения 3000, 2000, 1500, 1000 об./мин и номинальным моментом от 0,16 до 95,5 Нм.

 

Пример применения в приводе подач

Наличие входа для внешнего энкодера  делает возможным управление в полностью замкнутом контуре. Сигнал от преобразователя линейных перемещений поступает на вход внешнего энкодера. Таким образом, сервопривод компенсирует люфты в шарико­винтовой передаче и редукторе.

Рис. 5 Применение сервосистемы Accurax G5 на приводе подачи

Заключение

Сервосистемы Accurax G5 рассчитаны на 100000 часов работы без технического обслуживания. Надежность, гарантируемая качеством Omron, обеспечивает минимизацию расходов на ремонт и замену элементов сервосистемы. Обладая широкими функциональными возможностями, cервосистемы Accurax G5 находят широкое применение на многих промышленных предприятиях по всему миру —  в  упаковочных машинах, станках, полиграфическом оборудовании и т.д. И в этом нет ничего удивительного, ведь сервосистема Accurax G5 — это продукт от мирового лидера в области автоматизации промышленного оборудования.

Краткие технические характеристики сервосистемы Accurax G5:

• Модели сервоприводов EtherCAT, ML­II и аналоговых/импульсных сервоприводов
• Соответствие безопасности ISO13849­1 PL­d
• Высокая частота пропускания 2 кГц
• Высокое разрешение обеспечено 20­битным энкодером
• Программирование привода: встроенная функциональность позиционирования в аналоговых/импульсных моделях
• Внешний вход энкодера для полной обратной связи
• Автонастройка в реальном времени
• Современные алгоритмы управления (функция подавления вибрации, упреждающее управление по моменту)
• Пиковый момент — 300% номинального в течение 3 секунд и более в зависимости от модели
• Высокое разрешение обеспечено 20­битным энкодером
• Степень защиты IP67 во всех моделях
• Сверхмалый вес и компактный размер двигателя
• Низкая погрешность скорости и момента благодаря низкой пульсации крутящего момента

Владимир Овсянников

Менеджер по продукции

«Приводная техника»

ООО»Омрон Электроникс»

Тел. +7 (495) 648­94­50, факс (495) 648­94­51

Адрес: 127137, Москва, ул.Правды, д.26

e­mail: omron_russia@eu.omron.com

www.industrial.omron.ru

ООО «Ракурс»

Тел. +7 (812) 655­07­68, (812) 252­39­80

Адрес: 198095, Санкт­Петербург, Химический пер. д.1, к.2

e­mail: sales@rakurs.su     www.rakurs.su

"