Сандық серво жүйелері нақты орнын қайда болуы керек болса, соған қатысты тұрақты тексеріп отыратын тұйықталған циклды кері байланыс қолдану арқасында өте дәл жұмыс істейді. Ашық циклды жүйелер мүлдем басқаша жұмыс істемейді. Бұл заманауи бақылау құрылғылары шынымен әдемі жоғары ажыратымдылықты энкодерлерден және әртүрлі кері байланыс сенсорларынан түскен уақыт айырымындағы орын ауыстыру туралы деректерді пайдаланып, микросекунд деңгейінде нәрселерді реттейді. Содан кейін болатын нәрсе өте қызық. Жүйе үнемі өзін түзетеді, сондықтан қателіктер уақыт өте келе жинақталмайды. Бұл машиналардың микронның жартысына дейінгі қателікпен қайта-қайта дәл орын ауыстыруына мүмкіндік береді. Бұл ескі мектептің аналогтық жүйелері жасай алатын нәрсеге қарағанда шынымен үш есе жақсы, ал бұл өндірістің сапа басқару қолданбаларында үлкен айырмашылық жасайды.
Қазіргі заманғы энкодерлер 24 биттен астам ажырату сапасын қамтамасыз етеді және олар 5 нанометрге дейінгі қалып-күйдегі ауытқуларды анықтай алады. Бұл сенсорлар механикалық люфт пен жылулық дрейфті түзету үшін өзгермелі сүзгілеу алгоритмдерімен жұмыс істейді. Мысалы, жартылай өткізгіш кремний пластинкаларын қозғаушылардағы сызықтық масштабтық кері байланыс наноөлшемді схемалық үлгілерді туралау үшін маңызды болып табылатын 0,01 доғалық секундтық бұрыштық ажырату сапасына ие.
Жоғары басқару жиілік жолағы (≥2 кГц) жүктеме өзгеруі сияқты кедергілерге жауап берудегі фазалық кешігуін 60% азайтады. Алайда, тым жоғары жолақ ені жоғары жиілікті дыбысты күшейтеді. Цифрлық сервобасқарғыштар бұл факторларды терезелі сүзгілер мен резонансты басу алгоритмдерін пайдаланып тепе-теңдікке келтіреді және 50 мс-тен кем уақытта тербеліссіз тоқталуын қамтамасыз етеді.
Литографиялық машиналарда сандық сервожетектер 300 мм жолмен кремний пластиналарын <10 нм дәлдікпен орналастырады. Бұл дәлдік 1,5 нм-ден төмен оверлей бүйірлеу қателігін қамтамасыз етеді — бұл саңылаусыз қатарымен орналасқан 50 адам шашының диаметріне тең, бұл 3 нм жартылай өткізгіштік тораптарын шығару үшін қажет.
Қазіргі уақытта сандық сервожетектер ескі аналогтық жүйелермен салыстырғанда энергияны пайдалануды шамамен 30-40 пайызға дейін азайтады. Олар токтың қалыпты күйін төмен ұстап, қажетті кернеуді дәл беретін ақылды электрмен басқару мүмкіндіктері арқасында мұны істейді. Жылу реттеу жағы да едәуір жақсарды. Бұл жүйелер енді өздері суыту желдеткіштерінің жылдамдығын және қозғалтқыш токтарын реттеп отырады, тәулік бойы тоқтамай жұмыс істейтін өнеркәсіптік операциялар кезінде де температураның идеалды деңгейін сақтайды. Тауарларды орамалау машиналары немесе жинау жолақтары сияқты тұрақты жұктемемен айналысатын компаниялар үшін осындай тиімділік өсістері өте маңызды. Экономияланған әрбір энергия біртіндеп жиналып, ай сайынғы электр энергиясына шығындарды түртіп, өндірісті қызып кету проблемаларынсыз тегіс жалғастыруға мүмкіндік береді.
20-50 кГц жиіліктегі жоғары жиілікті PWM сигналдарын қолданатын сандық жетектер негізінен көптеген адамдар үшін өте қажымалы болып табылатын қозғалтқыштың шуылау дыбысын жояды. Осы уақытта олар жабдық қандай жылдамдық диапазонында жұмыс істесе де, момент шығысын тегіс ұстайды. Электронды коммутацияланған роторлық емес қозғалтқыштар бірнеше жетек бірге жұмыс істегенде әртүрлі осьтер арасындағы орындарды шамамен 99 пайыз дәлдікпен синхрондай алады. Конвейерлік ленталар немесе өндірістік зауыттарда қолданылатын үлкен роторлық столдар сияқты дәл уақытты қажет ететін жұмыстар үшін бұл дәлдік өте маңызды. Алайда, нақты мәселе — бұл жүйелер өнеркәсіптік ортада жиі кездесетін кенеттен жүктеме өзгерген кезде, мысалы, машиналар кенеттен тоқтап немесе жұмыс істей бастағанда, жылдамдықты басқаруды плюс-минус 0,01 пайыз дәлдікпен сақтай алуы.
32-биттік архитектурасы бар DSP процессорлары механикалық люфт мәселелері мен жүктеменің тербелісіне байланысты тез саңылау есептеулерін тек 50 микросекунд ішінде орындай алады. Тестер біздің роботтандырылған жинау жолдарында көргеніміздей, әдеттегі аналогтық жетектерге қарағанда сандық жүйелер бағыттың кенеттен өзгеруі кезінде жағдайын тұрақтандыру үшін бес есе тезірек уақытта ретке келеді, онда машиналар минутына 120 данадан астам детальды алып, орналастырады. Нақты қызықтыратыны – жылдамдықтың әртүрлі деңгейлерінде де осы жүйенің өнімділігінің тұрақтылығы. Жүйе айналу жиілігі нөлден 3000 айналымға дейінгі аралықта момент өлшеулерін плюс-минус 0,5 пайыздан аспайтын дәлдікпен сақтайды. Бұл CNC шпинделерінде өндіріс процесінде жүктеменің өзгеруіне байланысты күтпеген тоқтаулар бүкіл партия жұмыс беттерін бүлдіретін болған жағдайда, осындай дәлдік елеулі айырмашылық жасайды.
Қазіргі кезде цифрлық серво жетектер температураның өзгеруі, тербелістер және сәттілікпен тартылатын ток мөлшері сияқты параметрлерді үнемі бақылайтын тұтастай диагностикалық мүмкіндіктермен жабдықталған. Осы параметрлерді үздіксіз тексеру арқылы техниктер проблемаларды олар күрделі ақауларға айналмас бұрын анықтай алады. Мысалы, піспектердің тозуы немесе электр қозғалтқыш орамдарының ақау белгілерінің пайда болуы жүйе тарапынан дер кезінде хабарланады. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, осындай алдын ала бақылау жүйесін енгізген кәсіпорындар дәстүрлі техникалық қызмет көрсету графигін қолданатын кәсіпорындарға қарағанда жабдықтардың күтпеген тоқтап қалуын бесінші бөлігімен азайтқан. Бұл шығындар өндірістік операциялар барысында тез қорытындыға алып келеді.
Нақты уақыт режиміндегі қате туралы хабарлама өте жылдам қозғалысқа ие болатын өнеркәсіптік автоматтандыру ортасында үлкен айырмашылық жасайды. Осындай жылдам операциялар кезінде бірдеңе дұрыс емес болған кезде, жүйе оны тез арада анықтауы керек. Ақылды бағдарламалық жасақтама сервожетектер мен басқару блоктары сияқты әртүрлі бөлшектердің өзара әрекеттесуін талдап, механикалық кешігу немесе компоненттер арасындағы уақыт бойынша мәселелер сияқты мәселелерді олар үлкен қиындықтарға айналмас бұрын анықтайды. Бұл сандар да осыны растайды — мұндай диагностикалық құралдарды енгізген зауыттар түзетулерді орташа есеппен 87 пайызға тезірек жасауды хабарлайды. Олар мәселелер туралы ертерек хабардар болады және симптомдарға тек шарша салып отырғанымен ғана шектелмей, нақты қай жері қате болғанын анықтай алады.
Бүгінгі күнде сандық серво жүйелері инженерлерге физикалық потенциометрлермен ойнауға қарағанда, қолжетімді бағдарламалар арқылы момент шектеулерін және қозғалыс профилдерін реттеуге мүмкіндік береді. Бұл өзгеріс ыңғайлау уақытын әлдекайсы дәрежеде қысқартты, соңғы 2023 жылғы автоматтандыру бойынша есептерге сәйкес, автомобиль зауыттарында орнату уақыты шамамен 37% жылдам болды. Сондай-ақ, ұқсас жетектер арасында дәл реттелген параметрлерді көшіруді өте тез орындауға мүмкіндік беретін параметрлерді клондау функциясы бар. Консистенттілік ең маңызды болып табылатын шағын тамақ өнімдерін орау зауыттары немесе электрондық компоненттер шығаратын фабрикалар сияқты салаларда өндірісті тез арттыру қажет болған кезде бұл өте маңызды.
Sercos III және EtherCAT протоколдары өнеркәсіптік баспа машиналарында және мата өндіру желілерінде миллисекундтың үлесінде 50 осьтен астамын синхрондай алады. Бұл стандарттар неге қол жеткізеді? Олар деректерді бір микросекундтан кем дәлсіздікпен детерминді түрде жіберуін қамтамасыз етеді, бұл жартылай өткізгіш пластинкаларды өңдеу қажет болатын қозғалыс тізбегі үшін маңызды. 2024 жылғы автоматтандыру өнеркәсібінің соңғы тенденцияларына сәйкес, компаниялар ескі әмбебап жүйелердің орнына осы сандық интерфейстерге көшкенде желіні орнату уақыты шамамен үштен екіге дейін қысқарады. Мұндай тиімділік өсімі жөндеу немесе жаңартулардан кейін зауыттардың әлдеқайда тез іске қосылуын білдіреді.
Сандық сервопривод архитектурасының бірыңғай байланыс негізі контроллерлер, электрқозғалтқыштар және жоғары ажыратымдылықты энкодерлер арасындағы нативті сәйкестікті қамтамасыз етеді. Бұл интеграция 2023 жылғы қозғалысты басқару зерттеулері бойынша CNC өңдеу орталықтарында сигналдарды түрлендіру уақытын 84% қысқартады. Модульді интеграция стратегияларын енгізген өндірушілер аналогтық негізделген жүйелермен салыстырғанда өндірістік желілерді 53% тезірек қайта баптау туралы хабарлайды.
Қызықты жаңалықтар© 2025 ж. Changwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd — Құпиялық саясаты
EN
