Обзор cервоприводов Inovance SV660
Понятие «сервопривод» включает в себя не только высокоточный электромотор, но и преобразователь а так же датчик обратной связи. Управляют сервоприводами через числовые программные устройства (ЧПУ) либо программируемые логические контроллеры (ПЛК) с помощью специальных библиотек позиционирования. Управлять можно при помощи аналогового или импульсного сигналов, а также через интерфейсы связи, такие как Can или Ethernet. В данной статье мы предлагаем вам поближе познакомиться с сервоприводами Inovance
Начнем с импульсного сервопреобразователя. Наш тестовый комплект включает в себя сервопреобразователь SV660PS5R5I, серводвигатель MS1 со встроенным абсолютным многоборотным энкодером 23 бита а так же кабели для подключения силового питания и энкодера двигателя.
![1,081.jpg 1,081.jpg](/upload/medialibrary/b2f/g1ge2l8mn39kzhrunskqxxyq7breyd5m.jpg)
![2,081.jpg 2,081.jpg](/upload/medialibrary/57d/b2r8au9vyx951rnhy7wxlcav71qu9td6.jpg)
Для управления сервопреобразователем мы использовали ПЛК Inovance H3U. H3U имеет встроенные высокоскоростные выходы, что позволяет подключить сервопреобразователь SV660PS5R5I к ПЛК напрямую. Для этого был распаян разъем CN1 сервопреобразователя, на котором находятся высокоскоростные импульсные входы и дискретные входы/ выходы сигналов управления/состояния привода.
У ПЛК H3U есть несколько функций для импульсного управления, к примеру функция «DPLSY» позволяет задать частоту и количество импульсов для конкретного выхода. Зная количество импульсов на оборот, можно осуществлять точное позиционирование сервопривода. Также имеется функция «DPLSR» которая позволяет дополнительно задать рампу ускорения/замедления импульсов. С помощью данных функций могут быть написаны необходимые алгоритмы, которые по нажатию программных кнопок задают последовательность вращения привода.
В качестве пример приведём простейший вариант программы управления
![3,08.png 3,08.png](/upload/medialibrary/35a/trnbb7iytkgw05wqzrcpcyjjcam1g808.png)
А теперь перейдем к более интересной модели — сервоприводу с управлением через современный высокоскоростной протокол EtherCAT. В нашем примере это сервокомплект Inovance c сервопреобразователем SV660NS5R5I-FS. Помимо протокола EtherCAT сервопреобразователи серииSV660N имеют встроенную функцию безопасного отключения момента (STO).
Подключать сервопривод с интерфейсом EtherNet к ПЛК намного быстрее и удобнее, по сравнению с импульсным, так как для подключения используется стандартный патч-корд RJ45, распайка разъёма не требуется. Данное преимущество становится особенно актуальным если необходимо быстро подключить большое число сервопреобразователей
Для управления приводом мы использовали ПЛК Inovance AM401-CPU1608. Данный ПЛК поддерживает протокол EtherCAT, программируется в среде разработки InoProShop (Codesys 3.5 с фирменной оболочкой Inovance),а так же поддерживает библиотеку SoftMotion (SM3_Basic).
![5,08.png 5,08.png](/upload/medialibrary/144/vmc3tk930340ob1lxmzovbli6qq7imqm.png)
Профайл сервопреобразователя CiA402, адаптированный под EtherCAT уже подгружен в среду разработки InoProShop. Если у вас ПЛК другой фирмы, то доступен файл в формате *xml, который можно импортировать в репозиторий устройств вашей среды разработки.
![6,081.png 6,081.png](/upload/medialibrary/f81/lc9e259r8i2l632bnyp2smrn821g3ioo.png)
Наш привод сразу определился как ось с названием «Axis», в дальнейшем этот ID можно использовать в функциональных блоках библиотеки SoftMotion. Также можно зайти в Axis и задать основные настройки, например, количество импульсов на оборот, основные единицы измерения движения и отношение их к оборотам. Для примера выберем 16# 8000000 имп/об, поступательное движение в мм и отношение к оборотам — 60 мм на оборот:
![7,08.png 7,08.png](/upload/medialibrary/8fc/j1nxeech53d826a4lc9u1rlxlivxdwzz.png)
Во вкладке Motion Control, в папке Point to Point представлены функции управления сервоосями напрямую с ПЛК, без синхронизации c другими осями в качестве мастер или подчиненной оси
![8,081.png 8,081.png](/upload/medialibrary/99c/24lmesf94crz4pt351ys1nozl7r5pemm.png)
Создадим программный блок POU_Servo и поместим его в цикл EtherCAT Task. Для активации нашей сервооси в программном блоке добавим функцию MC_Power. Для задания движения будем использовать функцию MC_MoveRelative (для относительного позиционирования) и функцию MC_MoveAbsolute (для абсолютного позиционирования). Движение задается в выбранных единицах, в нашем случае это поступательное движение в мм, то есть если мы сделаем уставку 1000, привод будет выполнять 1000 мм поступательного движения, а значит совершит 16,7 оборотов вала.
![9,081.png 9,081.png](/upload/medialibrary/347/q86kcv236ue552kikme4rsypgmqyj4hs.png)
В режиме онлайн во вкладке «Axis» можно наблюдать заданные и актуальные параметры положения, скорости, ускорения, момента привода:
![10,081.jpg 10,081.jpg](/upload/medialibrary/a2e/wsf4y0aai3e32n2a3yji66c5jzwiijpw.jpg)
Особо отметим возможность синхронизация осей и использования CAM таблиц в управлении движением. CAM таблицы это очень мощный инструмент, позволяющий настроить положение ведущей оси относительно ведомой, с помощью графиков и табличных значений координат.
Для наглядной демонстрации данных возможностей сделаем следующее: энкодер назначим на должность Ведущей или Мастер оси, сервопривод назначим ведомой осью. Энкодер подключим через удаленный модуль расширения Inovance GR10-2HCE. Данный модуль соединяется с ПЛК по протоколу EtherCAT и имеет на борту 2 канала дифференциальных/NPN высокоскоростных счетчиков A,B,Z сигналов, а также обычные дискретные входы и выходы.
![12,081.png 12,081.png](/upload/medialibrary/cdd/4ao34v417rurwqy5kw52t3xbnm3a0u3j.png)
Добавим в сетевую конфигурацию модуль GR10-2HCE и настроим параметры энкодера (энкодер также автоматически определяется как ось):
![13,081.png 13,081.png](/upload/medialibrary/e39/41d3bdk16b6nbbzquee9ix28hlbgfkkv.png)
![14,081.png 14,081.png](/upload/medialibrary/0ed/v1f16h633chtj1qbwkim4i9x6uv78jsc.png)
В папке «CAM/Gear Instructions» имеются функции позиционирования, с помощью которых можно осуществить связи между осями движения:
![15,081.png 15,081.png](/upload/medialibrary/07e/vdj8tmpd00e21pu8puatvo3mi73f9jyq.png)
Воспользуемся функцией CAM таблиц. В первом графике по оси X — угол поворота ведущей оси, по оси Y — угол поворота ведомой оси. На нашем графике движение настроено так, что при постепенном увеличении угла поворота ведущей оси, ведомая ось то увеличивает угол поворота, то возвращается обратно. В конце концов, ведущая ось поворачивается также на 360 градусов. Ниже графики скорости, ускорения и скорости изменения ускорения ведомого устройства, которые строятся автоматически и зависят от первого графика, но при желании их также можно корректировать. Точки на графике можно добавлять и удалять.
![16,081.png 16,081.png](/upload/medialibrary/0a8/cpmbox6yyzl5t2wsb9ntc0q6hceqwkbs.png)
Чтобы осуществить позиционирование с помощью Cam таблиц воспользуемся функциями «MC_CamTableSelect» для выбора нашей Cam таблицы и функцией «MC_CamIn» для конфигурации самого движения. В них необходимо указать ID ведущего (энкодер) и ведомого (сервопривод) устройств, название CAM таблицы и параметры относительного движения. При этом управлять от одного ведущего устройства можно большим количеством сервоосей (функция «MC_CamOut», для каждого из которых можно использовать свою CAM таблицу).
![17,081.png 17,081.png](/upload/medialibrary/c11/cvcl5vkjnchep7ofdvu4tjt0kp39gbff.png)
Как видим, современные методы позиционирования становятся намного удобнее и понятнее для разработчика, благодаря развитию программных пакетов разработки. Большая часть операций интуитивно понятна для специалиста. Так же отменим наличие полноценной технической документации для сервоприводов и ПЛК Inovancе, что позволяет решать самые сложные технические задачи.
В качестве заключения отметим, что все сервоприводы Inovance отличает высокое качество исполнения, соответствие российским и международным стандартам, наличие технической документации а так же сервисной и гарантийной поддержки. Сервоприводы Inovance — отличный выбор для автоматизации ваших процессов!
- Комментарии