Ужесточение требований к сокращению расходов, более быстрому запуску, уменьшению времени простоя оборудования и общему уровню обучения операторов означает, что электрические системы приводов должны быть максимально удобными в обращении. Пользователи хотят иметь простой и универсальный интерфейс для безупречного взаимодействия в системах автоматизированного оборудования, а также возможность выполнять синхронизацию нескольких осей наиболее практичным способом. Управляющая электроника нового поколения удовлетворяет всем этим требованиям, прокладывая путь для умных систем микроприводов в мир сетевыхтехнологий.
Технология микродвигателей играет важную роль в сетевой инфраструктуре, ведь автоматизация невозможна без «приводящей силы». Для моторов и электроприводов такой новый подход имеет далеко идущие последствия: способность обмена данными в режиме реального времени по промышленным шинам (таким, как EtherCAT), обеспечивающим взаимодействие управляющего оборудования и периферийных устройств, а также гибкие прикладные технологии — вот современные требования, предъявляемые к передовым приводным системам. Компания FAULHABER (см. сведения о компании) предприняла соответствующие меры и разработала новое поколение управляющей электроники, которая исполняет любые пожелания заказчика.
Пригодность для широкого спектра областей применения
Как и ранее выпущенная и до сих пор доступная продукция, контроллеры поколения 3.0 полностью совместимы с микродвигателями постоянного тока из нашего ассортимента и изделиями других производителей. Новые модели можно встраивать в самое разнообразное оборудование, используя интерфейсы RS232, USB, CANopen и EtherCAT. Особое внимание при разработке уделено простоте в обращении и быстрому запуску. Для этого было создано значительно улучшенное программное обеспечение, а благодаря применению единой концепции входов и полного набора аксессуаров, существенно упрощена процедура подключения. Реализована более мощная, но простая в обращении среда программирования для приложений и автономных областей применения без вышестоящего контроллера — именно такой подход распространен сегодня на рынке. Кроме того, в аппаратном и программном обеспечении доступны дополнительные функции, которые можно при необходимости настраивать в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика.
Ввиду сложности и многообразия задач, а также рабочих условий микродвигателей и соответствующих контроллеров, предлагаются три различных варианта комплектации устройств. Первые два — это контроллеры движения МС 5005 и МС 5010 с корпусом и разъемными входами для установки в распределительных щитах в различном оборудовании (см. рис. 1). Модели пригодны и для непосредственного монтажа, и для монтажа с помощью вспомогательных средств, таких как DIN-рейки. Системы контроля движения в виде серводвигателей со встроенным контроллером движения поставляются с предварительно настроенной конфигурацией, поэтому они готовы к непосредственному применению в автоматизации (см. рис. 2). Для их подключения используются круглые соединители промышленного стандарта. Продуманная модульная система позволяет встраивать различные коллекторные и бесколлекторные серводвигатели постоянного тока в стандартизированный корпус. Еще один вариант комплектации — контроллер перемещений МС 5004, предназначенный для применения в имеющемся корпусе в качестве открытой съемной платы (см. рис. 3). Дополнительно предлагаемая материнская плата позволяет легко начать работу в оборудовании с несколькими осями (см. рис. 4).
Общая технологическая база и мощное программное обеспечение
Все три варианта разработаны на основе единой технологической базы, они имеют одинаковые интерфейсы, принцип работы и набор функций. Таким образом, реализованы варианты для практически всех вообразимых областей применения, чтобы пользователи из абсолютно разных отраслей смогли оценить многообразие вариантов подключения, режимов работы и способов управления.
Обновленное программное обеспечение Motion Manager 6-й версии по-прежнему бесплатно на нашем сайте. Уже знакомые пользователям функции, такие как графический анализ внутренних сигналов, были дополнительно улучшены. Теперь доступен программный осциллограф для представления процессов непосредственно в контроллере и многие другие функции в диалоговых окнах графического интерфейса. Начальный запуск выполняется в течение 5 минут, для чего используются мастера установки соединения, выбора двигателя и настройки конфигурации контроллера. Прочие диалоговые окна графического интерфейса помогают проводить точную настройку приложения и проверку различных режимов работы (см. рис. 5). Функции диагностики позволяют осуществлять непрерывное наблюдение за работой привода. Контроллер движения и системы контроля движения без каких-либо ограничений подключается через интерфейсы USB, RS232 или CANopen. С помощью Visual Basic можно автоматизировать такие рабочие операции, как запуск или регулярные проверки.
Новая концепция управления проектами объединяет настройки и данные нового привода в одном файле проекта, что позволяет упростить управление версиями и техобслуживание.
Новые функции и динамика
Встроенные в контроллер функции делают обращение более удобным, позволяя эффективно применять технологию и создавать различные сценарии применения. В контроллерах движения МС 5010, МС 5005 и МС 5004 можно задавать соответствующий тип двигателя: пользователь произвольно выбирает микродвигатель постоянного тока, бесколлекторный или линейный серводвигатель постоянного тока. С другой стороны, соответствующий двигатель предварительно конфигурируется на заводе для монтажа во встроенный в систему контроля движения сервопривод. Возможно регулирование позиции, скорости и тока (крутящий момент или мощность). При этом также поддерживаются циклические режимы CSP, CSV и CST, используемые в системах CANopen и EtherCAT для синхронной работы нескольких осей.
Точечные перемещения в соответствии с динамикой приложения настраиваются с помощью встроенного генератора профилей с разной степенью сложности. Кроме того, регулирование позиции, скорости или тока посредством аналоговых схем происходит независимо от вида промышленной шины. Различные варианты эталонных приводов доступны через эталонный и концевой выключатели. Впервые в истории поиск точки отсчета при механической остановке реализован в виде стандартной функции. По сравнению с предыдущими моделями, благодаря новой структуре управления, удалось существенно повысить динамичность. В моделях с термозащитой обмотка двигателя и силовая электроника обеспечивают защиту двигателя и электроники, особенно в высокодинамичном режиме работы.
Интерфейсы энкодеров и цифровые входы
Теперь в стандартной комплектации интерфейса двигателя предлагаются два интерфейса для энкодеров, к которым подключаются оптические и инкрементные энкодеры, абсолютные энкодеры (12-битное шифрование AES/BiSS, 12-битное шифрование SSI) или цифровые и аналоговые датчики Холла. Последние имеют разрешение 4096 импульсов на оборот, т.е. также 12 бит. Кроме того, теперь реализовано применение аналоговых или ШИМ-сигналов для получения данных о положении и скорости. Как и ранее, два датчика используются по отдельности для измерения скорости и положения.
Контроллеры движения 3-го поколения в стандартной комплектации имеют как минимум три цифровых входа. Два универсальных аналоговых входа и два цифровых выхода напрямую активируются посредством стопорных тормозных устройств. Еще один эталонный энкодер для настроек позиционирования (режим передачи) подключается через входы как и ранее. Для задания положения также предусмотрено использование импульсного сигнала. В качестве варианта доступна синхронизация перемещения привода с текущим перемещением посредством эталонного датчика положения и входа контактного зонда. Уставки задаются через промышленную шину, порт USB, дискретные входы-выходы или последовательные программы. В контроллере движения сохраняется до восьми последовательных программ, написанных на языке Бейсик. Одну из этих программ можно выбрать в качестве программы автозапуска.
Оптимальное объединение в сеть
Контроллеры движения удовлетворяют всем требованиям передачи данных: для решения различных задач имеются четыре интерфейса. Например, для настройки конфигурации используется интерфейс USB. Подключение к автоматизированному оборудованию осуществляется по стандартным промышленным шинам RS232 и CANopen. Также предлагается интерфейс EtherCAT с СоЕ (CANopen over EtherCAT). Все функции и режимы работы доступны на каждом интерфейсе, а конфигурация основана на профиле сервопривода CANopen (CiA 402).
Контроллеры движения предназначены для промышленного применения. Модель с корпусом имеет степень защиты IP40, а система контроля движений — IP54. Для подключения применяются прочные разъемные соединители. Корпусные контроллеры рассчитаны на напряжение двигателя 0-50 В; питающее напряжение электроники составляет 12-50 В. Постоянный ток — 5-10 В, допускаются пиковые токи 15 и 30 А. Контроллеры предусмотрены для работы в диапазоне частот вращения 0-30 000 об/мин (двигатели с синусоидальной коммутацией) или 0-60 000 об/мин (двигатели с блочной коммутацией). Таким образом, представленные передовые мощные системы приводов пригодны для применения в самых различных областях и могут легко встраиваться в современные среды автоматизации с сохранением простоты в обращении.
DR. FRITZ FAULHABER
GMBH & СО. KGDaimlerstr. 23/25
71101 Schonaich
Германия
www.faulhaber.com
info@faulhaber.de
Представительство
фирмы FAULHABER
в Швейцарии:FAULHABER MINIMOTOR SA
6980 Croglio
Швейцария
info@minimotor.ch
