מאת: משה שרף, שרף טכנולוגיות הנעה
בקרי תנועה על פי רוב, עובדים בצורה עצמאית מול מגברי הסרוו ומפעילים מספר מנועים בכמות די מוגבלת.
בנוסף לכך יש בקרי תנועה שמהווים מודול יחיד בבקר מתוכנת (משמשים כיחידת הרחבה).
בצורה זו בקר התנועה משתמש במשאבים של הבקר המתוכנת, זאת למרות שיש להם מיקרו עצמאי. באופן זה ליבת המערכת היא בקר מתוכנת המבצע את החישובים והלוגיקה והתקשורות לאלמנטים חיצוניים על בסיס זמן הסריקה של המעבד.
לבקר מתוכנת כמו לכל מערכת אלקטרונית יש יתרונות אבל גם מגבלות. אחד החסרונות הגדולים הוא משך הסריקה אשר מתארך ככל שהתוכנה גדולה. בבקרים כאלו המנועים עובדים כיחידות קצה ובמקרים רבים מתעוררים קונפליקטים בין מערכות ההנע לבין שאר היחידות הפועלות במכונה.
בקר תנועה רב צירי למנועי סרוו
חברת מיצובישי אלקטריק השיקה לאחרונה בקר תנועה רב צירי למנועי סרוו המפעיל עד 16 צירים בו זמנית ובתקשורת של סיבים אופטיים. בקרי תנועה עובדים כיום בדרך כלל מול מגברי הסרוו בשתי תצורות.
1. בקר תנועה המספק מתח אנלוגי דו כיווני, בדרך כלל פלוס מינוס 100 וולט, המחובר לדרייבר כפקודת מהירות או זרם כאשר יחידת המשוב, אינקודר או ריזולבר (או אלמנטים אחרים) מחוברים לדרייבר ו/או לבקר התנועה על מנת ליצור את החוג הסגור.
2. בקר תנועה המספק תדר בצורה ישירה. תצורה זו מקובלת עבור מנועי צעד ולמעשה מקובלת גם עבור מגברי הסרוו הבנויים לקבל אותות דיגיטליים. כאשר התדירות קובעת את המהירות וכמות הפולסים קובעת את המיקום.
בשתי השיטות הרווחות כיום לבקר התנועה לא מתקבל מידע מלא ממגבר הסרוו ולכן יש לבצע חיבורים נוספים כמו התראות, אישור לעבודה, אישור להגעה למיקום הרצוי ועוד.
במערכות אלו יש חיווט מורכב על מנת להעביר את מירב המידע מהמנוע והדוחף אל בקר התנועה.
מוצר זה מאפשר לחברתנו לבצע מספר פרוייקטים מורכבים ביותר ובקלות יחסית
מגברים משולבים
משפחה נוספת של בקרי סרוו כוללת מגברים משולבים אשר יש להם בקר תנועה עצמאי המסוגל לבצע בקרת מיקום עצמאית.
בדרך כלל משתמשים ביחידות הללו כאשר עובדים עם מספר קטן יחסית של צירים, ללא תלות תנועתית בינהם, קרי-ללא סינכון מלא (אינטרפולציה קוית או מעגלית). משפחה זו מתאימה ליישומים פשוטים יחסית.
לחלק ממגברי הסרוו המיוצרים כיום יש יכולת “ללמוד” את נתוני המנועים ובכך משיגים ביצועים דינמיים טובים.
מניסיוננו אפשר לומר שלעיתים די קרובות כאשר לוקחים מנועים מחברה אחת ומגבר סרוו מחברה אחרת, ניתקל בקשיים של התאמת פרמטרים ולכן נגיע לתוצאות הרצויות רק לאחר השקעת זמן מרובה.הקשיים העיקריים יהיו במציאת הערכים הנכונים ובעיקר ובעיקר אותם הפרמטרים הדינמיים המשפיעים על דיוק המערכת.
במקרים כאלו יקשה מאד להגיע לאופטמיזציה הרצויה.
במקרים רבים המנועים מתחממים יתר על המידה והבקרים אינם מסוגלים למלא את הדרישות הטכניות. בסופו של דבר “התשלום” הוא בהחלפת מערכת ו/או בהשקעת זמן מרובה. לעיתים אין אנו לוקחים בחשבון את זמן ההטמעה אך בסופו של דבר התשלום ברור.
לאינטגרציה בין המנוע לבין הבקר יש חשיבות עליונה לקבלת התוצאות והתגובות הרצויות.
מזינים מהירים
מכונות לעיבוד מתכת
תכונות המגברים של מיצובישי
חברת מיצובישי העולמית השיקה סדרת מוצרים הנותנת מענה לבעיות הללו .
הנדסת מוצר מעולה שהגדירה אורך חיי מצר למעלה מ-115,000 שעות עבודה – קרי יותר מ-12 שנות עבודה.
שימוש באינקודרים בעלי 18 ביט המגדילים את הדיוק בצורה משמעותית ומגיעים לרזולוציה של 262144 פולסים לסיבוב.
שימוש במגנטיים טיבעיים (סמריום) בעלי צפיפות מגנטית גבוהה ביחס לגודל הפיזי .
מכאן שגודלם הפיזי של המנועים קטן משמעותיתי ביחס למנועים אחרים וגם מתקבל מומנט אנרציה קטן יחסית, כל זאת כמובן גורם לתגובות דינמיות גבוהות במיוחד.
מגברי הסרוו קומפקטיים מאד וזאת בגלל הנצילות הגבוהה, המושגת ע”י שימוש ברכיבים מתוצרתה.
בקר תנועה רב צירי העובד בתקשורת סיבים אופטיים בעל ממשקים מגוונים.
לחברה מספר סוגי מגברים המתאפיינים על פי קריטריונים של היישומים להם מיועדים.
בין המגברים ניתן למצוא :MR-EAG, MR-EA , MR-J3B ,MR-J3 ,MR-J2S.
מגברי סרוו מסדרת MR-J3-B
מגבר סרוו מסדרת MR-J3-B
במאמר זה נתמקד ב- MR-J3-B. זהו מגבר סרוו העובד עם המנועים בעלי 18 ביט ולמעשה האינקודר עובד בתקשורת מול המגבר סרוו המחובר ברשת מול הבקר המרכזי.
בנוסף לדיווח המיקום מבצע עידכונים בכל מחזור תנועה על ויברציות וטמפרטורה ומשנה פרמטרים בהתאם.
בצורה זו של עידכון מחזורי משיגים יציבות מצוינת ותגובות דינמיות מעולות.
מערכות אנכיות למילוי וסגירה
מבנה המערכת בתקשורת סיבים אופטיים
בקר התנועה עובד מול 16 צירים בו זמנית בתקשורת של סיבים אופטיים המקנה למערכת עמידות בפני הפרעות.
תקשורת כזו גם מקטינה בצורה משמעותית את החיווט בין המערכות ומאפשרת לבקר התנועה לסנכן מספר צירים ללא כל בעיה.
הבקר מסדרת Q170MCPU – בעל יתרונות נוספים:
למשל ניתן לסנכרן בין מספר צירים ללא מגבלה. יש לו יכולת לעבוד מול מסכים מסוגים שונים יחידות הרחבה מגוונות – הרחבת כניסות ויציאות . כמו כן בעל יכולת לעבוד ב-Ethernet.
החיבור דרך HUB נותן לו יתרון נוסף של חיבור לצרכנים מסוגים שונים.
מאחר והמנועים עובדים עם אינקודרים אבסולוטיים הרי נקבל מערכת אבסלוטית ברמות דיוק מאד גבוהות.
בבקר זה ניתן להטמיע מספר תוכנות העובדות במקביל ובתיאום. תוכנת תנועה,תוכנת בקר מתוכנת ותוכנות נוספות המאפשרות למשתמש לעבוד בסביבת עבודה נוחה.
Machine analyzer – הקיים במערכת מאפשר למתכנן להגיע ברמת 100% של ודאות לערכים הנכונים בבחירת המנועים והכיול של הפרמטרים הייחודיים למכונה.
משה שרף הינו מנכ”ל שרף טכנולוגיות הנעה.
