File goc 770094

97
1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ********* ĐỒ ÁN MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ HỆ TĐĐ SERVO Giáo viên hướng dẫn : THs Nguyễn Đăng Khang Nhóm sinh viên thực hiện : 1. Nguyễn Thanh Hiếu 2.Trần Văn Thái 3. Cao Xuân Hướng 4.Phan Thanh Liêm Lớp : ĐH Tự Động Hóa 2_K5 Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Transcript of File goc 770094

1

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN*********

ĐỒ ÁNMÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ HỆ TĐĐ SERVOGiáo viên hướng dẫn : THs Nguyễn Đăng Khang

Nhóm sinh viên thực hiện : 1. Nguyễn Thanh Hiếu2.Trần Văn Thái

3. Cao Xuân Hướng

4.Phan Thanh Liêm

Lớp : ĐH Tự Động Hóa 2_K5

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Tháng 12 năm 2012

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪNeee

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật,đặc

biệt là ngành điện-tự động hóa đã ứng dụng rất nhiều

trong công nghiệp.Đối với điều khiển chuyển động trong

các hệ thống yêu cầu độ chính xác cao,việc điều khiển

tốc độ hay vị trí của các cơ cấu cơ học là hết sức quan

trọng.

Một trong những máy móc thông dụng là động cơ,

được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực.Chính vìthế việc điều khiển động cơ và ghép nối chúng thành một

hệ truyền động tự động là vô cùng quan trọng để tính

toán sử dụng động cơ.

Sau một thời gian làm việc,nghiên cứu,tham khảo chúng

em đã hoàn thành đề tài “Tìm hiểu về Hệ TĐĐ servo”.Bàilàm còn dựa trên nhiều lý thuyết,vì vậy chúng em đang

hoàn thiện và cố gắng thực hiện trong thực tế.

Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN ĐĂNG KHANG và các

thầy cô trong bộ môn đã giúp nhóm em hoàn thành đồ án

này.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

MụcLụcCHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TĐĐ SERVO ................3

1 Hệ tđđ servo .........................................3

2 Đặc điểm hệ tđđ servo.................................8

CHƯƠNG II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNG SERVO......111 Sơ đồ khối...........................................11

2 Sơ đồ nguyên lí.................................11

2.1 Các phần củamột dc servo.................12

2.2 Servo vàđiềubiếnđộrộngxung...............12

2.3 Điềukhiển servo..........................14

3 Cácmạchvòngđiềukhiển............................15

CHƯƠNG III:TÌM HIỂU VỀ AC SERVO MOTOR VÀ DRIVER

SGDHSIGMA II-YASKAWA....................................161 Thông số kĩ thuật....................................16

1.1 Sự khác biệt so với motor thường..................17

1.2 Các loại và tính năng của servo motor..............20

1.3 Servo Amplifiers...................................24

2 Sơ đồ đấu dây.............................................27

3. Thông số cài đặt và tham số.........................32

3.1 Cài đặt theo đặc điểm thiết bị.....................33

3.2 Cài đặt theo máy chủ điều khiển....................40

3.3 Thiết lập Servo Amplifiers.........................55

3.4 Thiết lập chức năng dừng...........................58

CHƯƠNG IV ỨNG DỤNG SERVO MOTOR........................614.1 Làm phim...........................................62

4.2 Máy hàn.................................................63

4.3 Băng tải................................................64Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

4.4 Máy khoan..........................................65

4.5 Máy dán nhãn............................................66

4.6 Hướng phát triển........................................69

CHƯƠNG V KẾT LUẬN.......................................70

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ TĐĐ SERVO1. Hệ TĐĐ servo.

Nó là một hệ thống để kiểm soát dụng cụ cơ khí phù hợp

với biến đổi vị trí hoặc tốc độ mục tiêu giá trị.

Cơ cấu định vị:

Hệ thống servo không đơn giản chỉ là một phương pháp

thay thế điều khiển vị trí và tốc độ của các cơ cấu cơ

học, ngoài những thiết bị cơ khí đơn giản, hệ thống

servo bây giờ đã trở thành một hệ thống điều khiển chính

trong phương pháp điều khiển vị trí và tốc độ. Sau đây

là một số ví dụ về các cơ cấu định vị:

Cơ cấu định vị đơn giản :

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Các vị dụ về cơ cấu này đó là xy lanh hay trục cam hay

bộ ly hợp và phanh hãm

Ưu điểm của cơ cấu này đó là đơn giản, rẻ tiền, và có

thể hoạt động ở tốc độ cao.

Cơ cấu định vị linh hoạt điều khiển bởi servo motor

Cơ cấu này có thể được điều khiển vòng hở, nửa kín hay

vòng kín

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Ưu điểm của cơ cấu này đó là độ chính xác và đáp ứng tốc

độ cao, có thể dễ dàng thay đổi vị trí đich và tốc độ

của cơ cấu chấp hành.

Cơ cấu chuyển động định hướng

Cơ cấu này chuyển động theo hướng nhất định được chỉ

định từ bộ điều khiển. Chuyển động có thể là chuyển động

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

tịnh tiến hay quay.

Ưu điểm là cơ cấu chấp hành đơn giản và nâng cao tuổi

thọ hộp số truyền động (do truyền động khá êm).

Backlash và hiệu chỉnh:

Backlash hiểu nôm na đó là giới hạn chuyển động của một

hệ thống servo.Tất cả các thiết bị cơ khí đều có một

điểm trung tính giữa chuyển động hoặc quay theo chiều

dương và âm (cũng giống như động cơ trước khi đảo chiều

thì vận tốc phải giảm về 0). Xét một chuyển động tịnh

tiến lui và tới như trong hình sau:

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Chuyển động tính tiến này được điều khiển bởi một động

cơ servo.Chuyển động tới và lui được giới hạn bởi một

khoản trống như trong hình. Như vậy động cơ sẽ quay theo

chiều dương hoặc chiều âm theo một số vòng nhất định để

chuyển động của thanh quét lên toàn bộ khoản trống đó

nhưng không được vượt quá khoản trống (đây là một trong

những điều kiện cốt lõi của việc điều khiển động cơ

servo). Giới hạn này được gọi là backlash. Tuy nhiên

trong thực tế độ động cơ quay những vòng chính xác để

con trượt trựơt chính xác và quét lên toàn bộ khoản

trống trên là rất khó thực hiện nếu không có một sự bù Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

trừ cho nó. Và trong hệ thống servo nhất thiết có những

hàm lệnh thực hiện việc bù trừ, hiệu chỉnh này. Như

trong hình vẽ

trên, hệ thống servo gởi xung lệnh hiệu chỉnh cộng/trừ

số lượng xung lệnh điều khiển và các xung lệnh hiệu

chỉnh này sẽ không được tính đến trong bộ đếm xung.

Hệ thống điều khiển

Có ba dạng :

Điều khiển vòng hở:

Nghĩa là bộ điều khiển vị trí chỉ đặt lệnh cho động cơ

quay mà thôi.

Điều khiển nửa kín:

Ở đây số vòng quay của step motor được mã hóa và hồi

tiếp về bộ điều khiển vị trí. Nghĩa là đến đây thì động

cơ step chỉ quay một số vòng nhất định tùy thuộc vào “

lệnh” của bộ điều khiển vị trí, nói cách khác bộ điều Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

khiển vị trí có thể ra lệnh cho chạy hoặc dừng động cơ

theo một lập trình sẵn có tùy thuộc vào ý đồ của người

thiết kế.

Điều khiển vòng kín

Vòng hồi tiếp lúc này không phải hồi tiếp từ trục động

cơ về mà vòng hồi tiếp lúc này là hồi tiếp vị trí của

bàn chạy thông qua một thướt tuyến tính. Lúc này bộ điều

khiển vị trí không điều khiển số vòng quay của motor nữa

mà nó điều khiển trực tiếp vị trí của bàn chạy. Nghĩa là

các sai số tĩnh do sai khác trong các bánh răng hay hệ

thống truyền động được loại bỏ.

Cấu hình của hệ thống servo:

Động cơ servo

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Sự khác biệt của động cơ servo so với những động cơ sử

dụng cảm ứng từ nói chung là nó có một máy dò để phát

hiện tốc độ quay và vị trí.

Bộ điều khiển (Tính hiệu đầu vào)

Điều khiển tốc độ đông cơ servo quay với một tốc độ

tương ứng với tính hiệu điện áp đầu vào. VÌ vậy nó giám

sát tốc độ quay của đông cơ trong mọi thời điểm.

2.Đặc điểm hệ TĐĐ servo.

Dải công suất có giới hạn trên khoảng 30 kW. Vì hệ TĐ

không cần được thiết kế cho chế độ dài hạn

Quan trọng hơn là giá trị mômen danh định Mb mà hệ TĐ

có thể tạo nên và khả năng quá tải mômen ngắn hạn

(Mmax/Mb), gắn liền với tốc độ quay tối đa Nmax cũng như

phạm vi ĐK tốc độ quay, bao gồm cả hai chiều và tốc độ

quay bằng không. Số liệu về khả năng độ chính xác chạy

đồng đều ở tốc độ quay thấp tới mức nào, cần được bổ Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

sung vào tài liệu kỹ thuật. Đối với ĐK đặt vị trí hay

đặt góc còn cần thêm cả các số liệu về độ phân giải của

vị trí.

Hiện tại có thể coi các thông số danh định sau đây

là giá trị định hướng cho hệ TĐ Servo:

+Mômen quay danh định Mb: tới 200 Nm (đôi khi có thể

tới 500 Nm)

+Quá tải mômen quay Mmax/Mb: 3 ... 10

+Giới hạn trên của tốc độ quay Nmax: 20.000 min-1

+Độ phân giải đo vị trí trục động cơ: tối đa 4.600.000

bước ứng với 0.00010

+Giới hạn dưới của tốc độ quay vẫn bảo đảm quay tròn

đều: 0.01 min-1

+Khả năng lặp lại của chuyển động thẳng phía sau hộp số:

0.1 µm

2.1.Đặc điểm

Khả năng quá tải về mômen quay cao (Mmax/Mb ≈ 4 ... ♦

10)

Khả năng giá tốc lớn (dω/dt|max = Mmax/Jges), vốn ♦

được coi là đặc điểm quan trọng của các kết cấu trục

chuyển động, dẫn đến đòi hỏi động cơ và các kết cấu đi

kèm (hộp số, côn nối) cần phải có quán tính nhỏ (FI nhỏ)

Công suất động tối đa lớn (limit dynamic power) theo ♦

định nghĩa (Biến thiên của công suất L = Mmax ⋅ |dω /dt|

max)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

thông thường cần có một phạm vi rộng ĐK tốc độ tuyến ♦

tính (kể cả tốc độ quanh điểm đứng im!)

2.2Một số đòi hỏi khác về kết cấu đối

với hệ TĐServo:

Thoát nhiệt tốt kể cả ở trạng thái đứng im (dự

kiến sẵn làm mát độc lập)

Ngăn ngừa truyền nhiệt qua trục động cơ tới đối

tượng TĐ (tới phụ tải)

(đòi hỏi về cấp chính xác đối với máy công cụ, động cơ

KĐB bất lợi với vai trò

động cơ ĐK vì có tổn thất

lớn trong Rotor)

Sự đồng đều của chuyển động (trước hết ở

tốc độ quay nhỏ)

Tích hợp động cơ ĐK trực tiếp vào

đối tượng TĐ

(kết cấu

gọn, bền)

Tích hợp khâu đo tốc độ quay và vị

trí vào động cơ ĐK(tiết kiệm

không gian và hạ giá thành)

Hình 2:Tích hợp động cơ

và cảm biến đo vị trí,đo

tốc độ quay(nhỏ gọn,giá

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

thành hạ)

Hình 3:Tích hợp động cơ điều

khiển và trục vit bi thành hệ truyền động tuyến tính

giả.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

CHƯƠNG II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNGSERVO

1.Sơ đồ khối.

Hình 4:Sơ đồ khối của hệ truyền động servo.2.Sơ đồ nguyên lý.Động cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở - ta cấp điện để động cơ quay nhưng chúng quay bao nhiêu thì ta không biết, kể cả đối với động cơ bướclà động cơ quay một góc xác định tùy vào số xung nhận được.Việc thiết lập một hệ thống điều khiển để xác địnhnhững gì ngăn cản chuyển động quay của động cơ hoặc làmđộng cơ không quay cũng không dễ dàng.Mặt khác, động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín.Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển.Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bầt kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Động cơ servo có nhiều kiểu dáng và kích thước, được sử dụng trong nhiếu máy khác nhau, từ máy tiện điều khiển bằng máy tính cho đến các mô hình máy bay và xe hơi. Ứng dụng mới nhất của động cơ servo là trong các robot, cùng loại với các động cơ dùng trong mô hình máybay và xe hơi.

2.1.Các phần của một servo- Động cơ 1 chiều (motor)- Biến trở ( potentiometer)- Hộp giảm tốc (gear box) - Mạch điều khiển ( Electronic board)- Vỏ (cover)- Dây tín hiệu ( signal wire)

Động cơ và vôn kế nối với mạch điều khiển tạo thành mạch hồi tiếp vòng kín.Cả mạch điều khiển và động cơ đều được cấp nguồn DC (thường từ 4.8 - 7.2 V).Để quay động cơ, tín hiệu số được gới tới mạch điều

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

khiển. Tín hiệu này khởi động động cơ, thông qua chuỗi bánh răng, nối với vôn kế. Vị trí của trục vôn kế cho biết vị trí trục ra của servo.Khi vôn kế đạt được vị trí mong muốn, mạch điều khiển sẽ tắtđộng cơ.

Động cơ servo được thiết kế để quay có giới hạn chứ không phải quay liên tục như động cơ DC hay động cơ bước.Công dụng chính của động cơ servo là đạt được góc quaychính xác trong khoảng từ 900- 1800. Việc điều khiển nàycó thể ứng dụng để lái robot, di chuyển các tay máy lênxuống, quay một cảm biến để quét khắp phòng2.2. Servo và điều biến độ rộng

xung.Trục của động cơ servo được định vị nhờ vào kỹ thuật gọi là đi62u biến độ rộng xung (PWM).Trong hệ thống này, servo là đáp ứng của một dãy các xung số ổn định. Cụ thể hơn, mạch điều khiển là đáp ứng của một tín hiệusố có các xung biến đổi từ 1 - 2 ms. Các xung này được gởi đi 50 lần/giây. Chú ý rằng không phải số xung trongmột giây điều khiển servo mà là chiều dài của các xung.Servo đòi hỏi khoảng 30 - 60 xung/giây.Nếu số này qua thấp, độ chính xác và công suất để duy trì servo sẽgiảm.Với độ dài xung 1 ms, servo được điều khiển quay theo một chiều (giả sử là chiều kim đồng hồ như Hình 5)

Hình 5

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Với độ dài xung xung 2 ms, servo quay theo chiều ngượclại. Kỹ thuật này còn được gọi là tỉ lệ số - chuyển động của servo tỉ lệ với tín hiệu số điều khiển.Công suất cung cấp cho động cơ bên trong servo cũng tỉlệ với độ lệch giữa vị trí hiện tại của trục ra với vị trí nó cần đến.Nếu servo ở gần vị trí đích, động cơ đượctruyền động với tốc độ thấp.Điều này đảm bảo rằng động cơ không vượt quá điểm định đến.Nhưng nếu servo ở xa vịtrí đích nó sẽ được truyền động với vận tốc tối đa để đến đích càng nhanh càng tốt.Khi trục ra đến vị trí mong muốn, động cơ giảm tốc.Quá trình tưởng chừng như phức tạp này diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn - một servo trung bình có thể quay 60o trong vòng ¼ - ½ giây.Các servo khác nhau ở góc quay được với cùng tín hiệu 1 - 2 ms (hoặc bất kỳ) được cung cấp.Các servo chuẩn được thiết kế để quay tới và lui từ 900 - 1800 khi được cung cấp toàn bộ chiều dài xung. Phần lớn servo có thể quay được 1800 hay gần 1800

Nếu ta cố điều khiển servo vượt quá những giới hạn cơ học của nó , trục ra của động cơ sẽ đụng vật cản bên trong, dẫn đến các bánh răng bị mài mòn hay bị rơ. Hiệntượng này kéo dài hơn vài giây sẽ làm bánh răng của động cơ bị phá hủy.

Hình 6:Mạch điện tử servo anlog

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

2.3.Điều khiển servo.

.

Hình 7: Điều khiển servo sử dụng AVR

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

3.Các mạch vòng điều khiển.3.1.Mạch vòng điều khiển tốc độ.

3.2.Mạch vòng điều khiển mômen.

3.3.Mạch vòng điều khiển vị trí.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

CHƯƠNG 3:Tìm hiểu về AC Servo motor vàDriverSGDH Sigma II - Yaskawa

.

1.Thông số kỹ thuật.Hình thức bên ngoài và tên .

Mẫu sốTiêu chuẩn servomotor

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Công suất của sevomotor

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Encoder series

Mã số

Thông số kỹ thuật

SGMAH SGMPH SGMGH SGMUH SGBMH

1 16-bit mã hóatuyệt đối

Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn

- - -

1 17-bit mã hóatuyệt đối

- - Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn

A 13-bit mã hóagia tăng

Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn

- - -

B 16-bit mã hóagia tăng

Tùy chọn

Tùy chọn

- - -

C 17-bit mã hóagia tăng

- - Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn

1.1.Sự khác biệt so với motor thường:

Về kết cấu và hoạt đông của động cơ servo về cơ bản giống động cơ thường.Nhưng nó được thiết kế để đáp ứng độ chính xác cao, tốc độ cao, tần số cao kiểm soát tốc độ và vị trícủa các phương tiên cơ khí.Không phải bất kì động cơ nào cũng có thể dùng làm động cơ

servo. Động cơ servo là động cơ hoạt động dựa theo các

lệnh điều khiển vị trí và tốc độ. Chính vì thế nó phải

được thiết kế sao cho các đáp ứng là phù hợp với nhu cầu

điều khiển. Về cơ bản thì một servo motor và một động cơ

bình thường giống nhau về mặc cấu tạo và nguyên lý hoạt

động ( cũng có phần cảm phần ứng, khe hở từ thông, cách

đấu dây … ). Tuy nhiên tuỳ theo nhu cầu điều khiển mà nó

có một số điểm cải tiến hơn (dành cho những mục đích đặc

biệt) so với động cơ thường. Sau đây là một vài ví dụ về Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

nét đặt trưng của động cơ servo:

1.Tăng tốc độ đáp ứng tốc độ:

Các động cơ bình thường, muốn chuyển từ tốc độ này sang

tốc độ khác thì cần có một khoảng thời gian quá độ. Trong

một số nhu cầu điều khiển, đòi hỏi động cơ phải tăng/giảm

tốc nhanh chóng để đạt được một tốc độ mong muốn trong

thời gian ngắn nhất, hoặt đạt được một vị trí mong muốn

nhanh nhất..Các động cơ thường không thể đáp ứng được điều

này.Để động cơ đáp ứng được những yêu cầu trên thì nó phải

được thiết kế sao cho rút ngắn đáp ứng tốc độ của động cơ.

Muốn như vậy ta cần giảm moment quán tính và tăng dòng giới hạn cho động cơ. Để giảm moment quán tính thì động cơservo được giảm đường kính rotor và loại bỏ các cơ cấu sắtkhông cần thiết. Để tăng dòng giới hạn, động cơ servo có thể sử dụng sắt Ferrit để làm mạch từ và thiết kế hình dạng lõi sắt cho phù hợp. Đối với động cơ nam châm vĩnh cữu thì nó cần được thiết kế sao cho ngăn cản được sự khử từ (hình dạng mạch từ) và tăng khả năng từ tính của nam châm (sử dụng nam châm đất hiếm rare earth magnet).2.Tăng khả năng đáp ứng:Đáp ứng ở đây cần được hiểu đó là sự tăng/giảm tốc cần phải “mềm” nghĩa là gia tốc là một hằng số hay gần như là một hằng số.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Một số động cơ như thang máy hay trong một số băng chuyền đòi hỏi đáp ứng tốc độ của cơ cấu phải “mềm”, tức là quá trình quá độ vận tốc phải xảy ra một cách tuyến tính. Để làm được điều này thì cuộn dây trong động cơ phải có điện cảm nhỏ nhằm loại bỏ khả năng chống lại sự biến đổi dòng điện do mạch điều khiển yêu cầu. Các động cơ servo thuộc loại này thường được thiết kế giảm thiểu số cuộn dây trongmạch và có khả năng thu hẹp các vòng từ trong mạch từ khe hở không khí.3.Mở rộng vùng điều khiển (control range):Một số yêu cầu trong điều khiển cần điều khiển động cơ ở một dải tốc độ lớn hơn định mức rất nhiều. Động cơ bình thường chỉ cho phép điện áp đặt lên nó phải bằng điện áp chịu đựng của động cơ và thông thường không quá lớn so vớiđiện áp định mức.

Động cơ servo thuộc loại này có thiết kế đặt biệt nhằm giatăng điện áp chịu đựng hoặc tăng khả năng bão hoà mạch từ trong động cơ .Như vậy động cơ servo thuộc loại này phải được tăng cường cách điện và sử dụng sắt Ferrit hoặc nam châm đất hiếm (rare earth).4. Khả năng ổn định tốc độ:Động cơ servo loại này thường được thiết kế sao cho vận Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

tốc quay của nó rất ổn định.

Như các ta biết là không có mạch điện hoàn hảo, không có từ trường hoàn hảo trong thực tế. Chính vì thế một động cơquay 1750 rpm không có nghĩa là nó luôn luôn quay ở 1750 rmp mà nó chỉ dao động quanh giá trị này. Động cơ servo khác biệt với động cơ thường là ở chỗ độ ổn định tốc độ khác cao.Các động cơ servo loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ chính xác (như robot). Nó được thiết kế sao cho có thể gia tăng được dòng từ trong mạch từ lên khá cao và gia tăng từ tính của cực từ. 1.2.Các loại và tính năng của Servo Motors:Động cơ Servo được phân loại thành các động cơ servo DC, động cơ servo AC, và động cơ bước.Có hai loại động cơ servo AC , động cơ servo đồng bộ và động servo loại cảm ứng.Phân loại động cơ servo:

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Nét đặc trưng của mỗi động cơ servo:

Cấu trúc động cơ servo AC :

Các tính năng của động cơ servo AC so với động cơ servo DC:

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

- Nam châm vĩnh cửu được gắn sẳn trên roto .... từ trường quay.- Cuộn dây được cung cấp trên các Stator ... ... ... ... tĩnh phần ứng.- Mặt khác, các chức năng điện của Stator một rotor được đảo ngược, động cơ AC servo không có các chuyển mạch và chuổi than mà động cơ DC servo có.Nguyên tắc hoạt động của đông cơ servo AC:

Thông thường đầu chung được đấu với nguồn dương nguồn và được kích từ theo thứ tự liên tục.Theo hình thì đây là động cơ có góc quay 120 độ cho mỗi bước. Rotor trong động cơ có 2 răng. Stator có ba cực cáchnhau 120 độ. Khi cuộn một kích điện thì răng của rotor bị hút vào cực một.Nếu dòng qua cuộn một bị ngắt và đóng dòngcho cuộn hai , rotor quay 120 độ ngược kim đông hồ và răngcủa rotor sẽ hút vào cực hai.Để quay động cơ này một cách liên tục, chúng ta cần cấp điện liên tục luân phiên cho ba cuộn dây.Bảng dưới đây thểhiển rõ quá trình hoạt động của động cơ servo.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Các đặc điểm của động cơ servo:

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

1.3 Servo AmplifiersHình thức bên ngoài

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Mẫu số

Công suất tối đa áp dụng Servomotor Công suất tối đa áp dụng Servomotor

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Ký hiệu Công suất (KW)

Ký hiệu Công suất(KW)

A3 0.03 50 5.0A5 0.05 60 6.001 0.10 75 7.502 0.20 1A 11.004 0.40 1E 15.005 0.50 2B 20.008 0.75 3Z 30.010 1.0 3G 37.015 1.5 4E 45.020 2.0 5E 55.030 3.0

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

2.Sơ đồ đấu dây.

2.1 Kết nối đến thiết bị ngoại viPhần này cung cấp các ví dụ về tiêu chuẩn sản phẩm Sigma II Series kết nối thiết bị ngoại vi.2.1.1 Một pha (100V hoặc 200V) thông số kỹ thuật vi mạch chính

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

1-Máy cắt(MCCB): Bảo vệ dòng điện bằng cách đóng cửa OFF mạch khi quá dòng được phát hiện.Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

2-Chống nhiễu: Được sử dụng để loại bỏ nhiễu bên ngoài từ dòng điện. 3-Công tắc tơ điện từ: (HI Series)Thay đổi servo ON và OFF.Cài đặt một áp tăng trên contactor từ4-Phanh nguồn cung cấp: Được sử dụng cho một servomotor với một phanh.5-Điện trở tái tạo: Kết nối một điện trở bên ngoài để tái tạo thiết bị đầu cuối B1 và B2 nếu khả năng tái tạo là không đủ.6-Cáp kết nối encoder7-Điều hành kỹ thuật số,Máy tính cá nhânJUSP-OPO2A-1 và JZSP-CMS00-1 (cáp)Cho phép người dùng thiết lập các thông số, hoạt động thamchiếu và để hiển thị hoạt động hoặc tình trạng báo động.Thông tin liên lạc và kiểm soát cũng có thể với một máy tính cá nhân.8-Máy điều khiển chủ:Kết nối servo SGDH amplifier đến máy chủ điều khiển lưu trữ. 2.1.2 Ba pha (200V) thông số kỹ thuật vi mạch chính

8

1

7

2

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

3

64

1-Máy cắt(MCCB): Bảo vệ dòng điện bằng cách đóng tiếp điểmOFF mạch khi quá dòng được phát hiện.2-Chống nhiễu: Được sử dụng để loại bỏ nhiễu bên ngoài từ dòng điện.3-Công tắc tơ điện từ: (HI Series)Thay đổi servo ON và OFF.Cài đặt một áp tăng trên contactor từ4-Phanh nguồn cung cấp: Được sử dụng cho một servomotor vớimột phanh.5-Điện trở tái tạo: Kết nối một điện trở bên ngoài để tái tạo thiết bị đầu cuối B1 và B2 nếu khả năng tái tạo là không đủ.6-Cáp kết nối encoder7-Điều hành kỹ thuật số,Máy tính cá nhânJUSP-OPO2A-1 và JZSP-CMS00-1 (cáp)Cho phép người dùng thiết lập các thông số, hoạt động thamchiếu và để hiển thị hoạt động hoặc tình trạng báo động.Thông tin liên lạc và kiểm soát cũng có thể với một máy tính cá nhân.8-Máy điều khiển chủ:Kết nối servo SGDH amplifier đếnmáy chủ điều khiển lưu trữ Yaskawa hoặc được thực hiện bởi mộtcông ty khác.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

2.1.3 Ba pha (400V) Thông số kỹ thuật vi mạch chính

1 9

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

2

3 8

4

7

5

6

1-Cấp điện cho phanh: Được cung cấp bởi 100VAC hoặc 200ACCung cấp 24VDC choservomotor với 24VDC phanh

2-Máy cắt(MCCB): Bảo vệ dòng điện bằng cách đóng tiếp điểm OFF mạch khi quá dòng được phát hiện.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

3-Chống nhiễu: Được sử dụng để loại bỏ nhiễu bên ngoài từ dòng điện.2.2 Dây mạch chínhPhần này cho thấy những ví dụ điển hình của dây mạch chínhSigma II servo Series, chức năng của ký hiệuđầu cuối mạch chính, và tầm quan trọng về trình tự. 2.2.1 Tên và mô tả của đầu cuối mạch chínhBảng dưới đây cho các tên và mô tả của ký hiệu đầu cuối mạch chính.

Tên mạch chính và mô tảKý hiệu đầu cuối

Tên

Mô tả

L1,L2 hoặc L,L2,L3

Đầu cuối ngõ vào mạch chínhAC

30W đến 200W

Một pha 100 đến 115V (10% -15%) 50 / 60Hz

30W đến 400W

Một pha 200 đến 230V (10% -15%) 50 / 60Hz

500W đến 15KW 200V

Ba pha 200 đến 230V (10% -15%) 50/60Hz

500W đến 55KW 400V

Ba pha 380 đến 480V (10% -15%) 50/60Hz

U,V,W Kết nối đầu cuối servomotor

Kết nối đến servomotor

L1C,L2C Ký hiệu đầu cuối kiểm soát nguồn đầu vào

30W đến 200W

Một pha 100 đến 115V (10% -15%), 50 / 60Hz

30W đến 15KW

Một pha 200 đến 230V (10% -15%), 50 / 60Hz

24V,0V 500W đến 55KW

24VDC (± 15%) đơn vị chỉ 400V

Đầu cuối nối đất

Kết nối với các thiết bị đầu cuối cung cấp điện nối đất và đầu cuối đông cơ nối đất

B1,B2 hoặc

Đầu cuối điện trở

30W đến 400W

Thông thường không kết nối.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

B1,B2,B3 tái tạo bên ngoài

Kết nối một điện trở bên ngoài tái sinh (được cung cấp bởingười sử dụng) giữa B1 và B2 nếu khả năng tái sinhlà không đủ.Lưu ý: Không có ký hiệuđầu cuối B3.

500W đến 5.0KW

Thông thường ngắn B2 vàB3 (đối với một điện trở tái tạo nội bộ).Hủy bỏ các dây giữa B2 và B3 và kết nối một điện trở bên ngoài tái sinh (được cung cấp bởikhách hàng) giữa B1 và B2 nếu năng lực của nộibộtái tạo điện trở là không đủ.

B1,B2 - 6.0KW đến 55KW

Kết nối một điện trở bên ngoài tái sinh (được cung cấp bởi người dùng) giữa các thiết bị đầu cuối B1 vàB2.

e1, e2 DC kết nốiký hiệu đầu cuối cho các lòphản ứng cung cấp điện đối phó làn

Thông thường ngắn và e1,e 2. Nếuđể chống sóng cấp điện hài hòa là cần thiết, kết nối cung cấp điện DClò phản ứng giữa e 1 và e 2.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

sóng hài hòaĐầu cuối mạch chínhâm

Thông thường không kết nối

Đấu cuối mạch chínhdương

Thông thường không kết nối

3. THÔNG SỐ CÀI ĐẶT VÀ THAM SỐ.Phần này mô tả việc sử dụng mỗi đầu nối CN1 trong các tín hiệuI / O khuếch đại servo SGDH cũng như các thủ tục thiếtlập các thông số liên quan cho các dự địnhmục đích.Cấu hình tham sốTham số bao gồm các loạiđược thể hiện trong bảng sau.Xem Phụ lục danh sách các tham số. Loại

Số thông số

Mô tả

Chức năng lựa chọn hằng số

Pn000 đến Pn003

Chọn các chức năng cơ bản và ứng dụng như các loại hình kiểm soát hay chế độ ngừng sửdụng khi báo động xảy ra

Servo tăng và hằng số khác

Pn100 đến Pn123

Thiết lập các giá trị số như tốc độ và vị trí vòng lợi nhuận.

Hằng số kiểm soát vị trí

Pn200 đến Pn208

Thiết lập các thông số kiểm soát vị trí như hình thức tham chiếu các đầu vào mạch và số tỷ lệ.

Hằng số điều khiển tốc độ

Pn300 đến Pn308

Thiết lập thông số kiểm soát tốc độ như tham chiếu tăng tốc độ đầu vào và thời gian giảm tốc bắt đầu mềm.

Hằng số kiểm soát mô-men xoắn

Pn400 đến Pn409

Thiết lập các thông số kiểm soát mô-men xoắn như mô-men xoắn đạt được các tham chiếu đầu vào và giới hạn ngược mô-

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

men xoắn thuận / đảo.Hằng số liên tục

Pn500 đến Pn512

Đặt điều kiện đầu ra cho tất cả các thay đổi trình tự tín hiệu, lựa chọn và phân bổ tínhiệu I / O.

Khác Pn600 đến Pn601

Xác định năng lực một điện trở tái sinh bên ngoài và cáchằng số được bảo lưu.

Chức năng phụ trợ hoạt động

Fn000 đến Fn014

Thực hiện chức năng phụ trợ như chế độ hoạt động chạy

Chế độ màn hình Un000 đến Un00D

Kích hoạt tính năng theo dõi tham chiếu tốc độ và mô-men xoắn, cũng như giám sát để kiểm tra xem tín hiệu I / O là ON hoặc OFF.

3.1 Cài đặt theo đặc điểm thiết bịPhần này mô tả các thủ tục thiết lập các thông số theo kích thước và đặc điểm hiệu suất của thiết bị được sử dụng.3.1.1 Chuyển mạch hướngxoay ServomotorCác bộ khuếch đại servo có chế độ xoay ngược đảo ngược hướng quay servomotor mà không Rewiring. Chuyển tiếp trongcác thiết lập tiêu chuẩn được định nghĩa là ngược nhìn từ tải.Với chế độ quay ngược, hướng quay servomotor có thể đảo ngược mà không thay đổi các thông số khác.Chỉ có sự thay đổi (+, -) của chuyển động trục bị đảo ngược. Thiết lập chế độ xoay ngược Sử dụng tham số Pn000.0 Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều

khiểnPn000.0 Lựa chọn

hướngThiết lập mặcđịnh: 0

Tốc độ / kiểmsoát mômen, kiểm soát vị trí

Sử dụng các cài đặt sau đây để chọn hướng quay servomotor. Cài đặt

Mô tả

0

Chuyển tiếp luân chuyển được định nghĩa là quay ngược(CW)

(Tiêu chuẩn thiết lập)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

nhìn từ tải. 1

Chuyển tiếp luân chuyển được định nghĩa là xoay chiều kim đồng hồ (CW) nhìn từ tải.

(Chế độ quayngược)

1

Chuyển tiếp luân chuyển được định nghĩa là xoay chiều kim đồng hồ (CW) nhìn từ tải.

(Chế độ quayngược)

3.1.2 Thiết lập các giới hạn chức năng OvertravelCác chức năng giới hạn overtravel phần thiết bị di động đểngăn chặnlực nếu nó vượt quá phạm vi cho phép của chuyển động.Sử dụng chức năng OvertravelĐể sử dụng chức năng overtravel, kết nối tín hiệu đầu vào hạn chế chuyển đổi overtravelký hiệu đầu cuối hiển thị dưới đây vào các chân chính xác của bộ khuếch đại servo nối CN1

Đầu vào P-OT CN1-42

Chạy thuận bị nghiêm cấm(Chuyển tiếp Overtravel)

Tốc độ / kiểm soátmômen,kiểm soát vị trí

Đầu vào N-OT CN 1-43

Chạy ngược bị nghiêm cấm(Đảo chiều Overtravel)

Tốc độ / kiểm soátmômen,kiểm soát vị trí

Kết nối ký hiệuhạn chế chuyển mạch như hình dưới đây để ngăn ngừa thiệt hại cho các ký hiệu trongchuyển động tuyếntính

Đầu cuối quay ngược Đầu cuối quay thuận ServomotorTrường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Hạn chế Hạn chế chuyển chuyển servo amplifier đổi đổi

Điều khiển với một tín hiệu đầu vào ON hoặc OFF được thể hiện trong bảng sau.Tín hiệu Trạng

tháiCấp ngõ vào Mô tả

P-OT ON CN1-42:thấp Chạy thuận được cho phép, (hoạt động trạngthái bình thường).

OFF CN1-42:cao Chạy thuận cấm (chạy ngược được cho phép).

N-OT ON CN1-43:thấp Chạy ngược được cho phép, (hoạt động trạngthái bình thường).

OFF CN1-43:cao Chạy ngược cấm (chạy thuận được cho phép).

Cho phép / vô hiệu hoá tín hiệu đầu vàoThiết lập các thông số sau đây để xác định xem tín hiệu đầu vào được sử dụng cho overtravelhay không. Cài đặt mặc định là "được sử dụng."Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ

điều khiểnPn50A.3 Tín hiệu P-OT

(Tín hiệu đầu vàochạy thuận cấm)

Thiết lập mặc định: 2

Tốc độ / kiểm soát mômen,kiểm soát vị trí

Pn50B.0 Tín hiệu N-OT (Tín hiệu đầu vàochạy ngược bị cấm)

Thiết lập mặc định: 3

Tốc độ / kiểm soát mômen,kiểm soát vị trí

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Servo amplifier

Các hệ thống dây điện ngắn mạch được hiển thị trong hình có thể đượcbỏ qua khi P-OT và N-OT không được sử dụng.

Thông số Tín hiệu Cài đặt Mô tảPn50A.3 Sơ đồ tín

hiệu P-OT (Tín hiệu đầu vào chạy thuận cấm)

Thiết lậpmặc định:2

Sử dụng các tín hiệu đầuvào P-OT để ngăn chặn quay thuận. (Xoay thuận bị cấm khi CN1-42 được mở và được cho phép khi CN 1-42 là lúc 0V).

8

Không sử dụng các tín hiệu đầu vào P-OT để ngăn chặn chuyểnvòng xoay. (Xoay thuận luôn cho phép và có cùng cônghiệu như shorting CN1-42để 0V).

Pn50B.0 Sơ đồ tín hiệu N-OT (Tín hiệu đầu vào chạy ngược bị cấm)

Thiết lậpmặc định:3

Sử dụng các tín hiệu đầuvào N-OT để ngăn chặn quay ngược lại. (Chạy ngược là bị cấm khi CN1-43 được mở và được cho phép khi CN 1-43 là lúc 0V).

8

Không sử dụng các tín hiệu đầu vào N-OT để ngăn chặn quay ngược lại. (quay ngược luôn luôn được cho phép và cócùng công hiệu như

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

shorting CN1-43 để 0V).Chế độ dừng servomotor cho tín hiệu đầu vào P- OT và N-OTThiết lập các thông số sau đây để xác định chế độ dừng Servomotor khi tín hiệu đầu vào P-OT và N-OT được sử dụng.Chỉ định chế độ dừng Servomotor khi một trong các tín hiệusau đây là đầu vào trong hoạt động servomotor.• Đầu vào chạy thuận cấm (P-OT, CN1-42)•Đầu vào chạy ngược cấm (N-OT, CN1-43)

Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều khiển

Pn001.1 Chế độ dừng Overtravel

Thiết lập mặcđịnh: 0

Tốc độ / kiểmsoát mômen, kiểm soát vị trí

Chế độ dừng Sau khi dừng Thiết lập Pn001.1

Lưu ý: Để kiểm soát mô-men xoắn, servomotor sẽ được đặt trong tình trạng báo độngsau khi một trong hai decelerating hoặc coasting đến một cửa (theo phương thức ngừng đặt trong Pn001.0), bất kể các thiết lập của Pn001.1.Thông số Tín hiệu Cài

đặtMô tả

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Pn001.1 Chế độ dừngOvertravel

0 Dừng các servomotor cùng một cách như thay đổi OFF servo (theo Pn001.0).

1 Decelerates các servomotor dừng lại ở mô-men xoắn cài sẵn, và sau đó khóa servomotor trong Zero thiết lập chế độ Clamp.Momen xoắn: Pn406 dừng khẩn cấp momen xoắn.

2 Decelerates các servomotor dừng lại ở mô-men xoắn cài sẵn, và đặt trong tình trạng báo động servomotor thiết lậpmomen xoắn: Pn406 dừng khẩn cấp momen xoắn.

Pn406 xác định ngừng áp dụng cho mô-men xoắn overtravel khi tín hiệu đầu vào cho quay thuận hoặc quay ngượccấm được sử dụng.Giới hạn mô-men xoắn được quy định như một tỷ lệ phần trămcủa mô-men xoắn được cài đặt.Thông số Tín hiệu Cài đặt(%) Chế độ điều

khiểnPn406 Dừng khẩn cấp

momen xoắn(Hợp lệ khi Pn001.1 là 1 hoặc 2)

Range: 0% đếnMô-men xoắn tối đaThiết lập mặcđịnh: 800

Tốc độ / kiểmsoát mômen, kiểm soát vị trí

Chế độ dừng Dừng bởi phanh năng động Đầu vào chạy thuậncấm P-OT (CN1-42) Lao đến một điểm dừng

Đầu vào chạy ngược cấm Chạy chậm dừng lạiN-OT (CN1-43)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Max. thiết lập cho một mô-men xoắntrường hợp dừng khẩn cấp Pn4063.1.3 Hạn chế mo-men xoắnCác bộ khuếch đại servo SGDH giới hạn mô-men xoắn như sau:• Cấp 1: Giới hạn tối đa số lượngmô-men xoắn để bảo vệ cácthiết bị hoặc phôi.• Cấp 2: Giới hạn mô-men xoắn sau khi servomotor di chuyểncác trang thiết bị cho một vị trí quy định(giới hạn mô-menxoắnnội).• Cấp 3: Luôn luôn giới hạn số lượng hơn là tốc độ mô-men xoắn.• Cấp độ 4: Công tắc giới hạn giữa tốc độ và mô-men xoắn.Áp dụng mức 1 và 2 trong chức năng giới hạn mô-men xoắn được mô tả dưới đây.Thiết lập cấp 1: Giới hạn momen xoắn nội Giới hạn Mô-men xoắn tối đa ở những giá trị thiết lập trong các thông số sauThông số Tín hiệu Cài đặt(%) Chế độ điều khiểnPn402 Hạn chế momen

xoắn thuậnRange: 0-800Thiết lập mặc định: 800

Tốc độ / kiểm soát mômen, kiểm soát vị trí.

Pn403 Hạn chế momen xoắn ngược

Range: 0-800Thiết lập mặc định: 800

Tốc độ / kiểm soát mômen, kiểm soát vị trí.

Thiết lập giới hạn mô-men xoắn tối đa cho quay thuận và quay ngược.Được sử dụng khi mô-men xoắn phải hạn chế do điều kiện trang thiết bị.Chức năng giới hạn mô-men xoắn: luôn luôn theo dõi mô-men xoắn và đầu ra các tín hiệu dưới đây khi giới hạn là đạt.Các tín hiệu sau đây đầu ra của chức năng giới hạn mô-men xoắn. Tín hiệu Mô tả/ CLT Tạo ra khi Pn50F.0 phân bổ đầu ra từ ký

hiệu cuối SO1 đến SO3.Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Chế độ màn hình (Un006)

Đầu ra tín hiệu màn hình

Tín hiệu này cho thấy số lượng mô-men xoắn servomotor (hiện tại) đang được hạn chế.Trạng thái Điều kiện Mô tảON Các mạch giữa CN1-

†1và† 2 được đóng lại.CN 1 - † 1 ở mức thấp.

Mô-men xoắn đầu ra Servomotor đang được hạn chế.(Tham chiếu mô-men xoắn nội lớn hơn giới hạn thiết lập).

OFF Các mạch giữa CN1- †1và†2 được mở ra.CN 1 - † 1 ở mức cao.

Mô-men xoắn đầu ra Servomotor là không được hạn chế.(Tham chiếu mô-men xoắnnội thấp hơn giới hạnthiết lập).

Cài đặt:Pn402 (Hạn chế momen xoắn thuận)Pn403 ( Hạn chế momen xoắn ngược)Pn404 ( Hạn chế momen xoắn thuận ngoài): / P-CL chỉ đầu vàoPn405 ( Hạn chế momen xoắn ngược ngoài): / N-CL chỉ đầu vàoKhi tín hiệu / CLT được sử dụng, các tham số sau đây phải được sử dụng để chọn tín hiệu đầu ra.Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều

khiểnPn50F Lựa chọn tín

hiệu đầu ra 2Thiết lập mặcđịnh: 0.000

Tốc độ / kiểmsoát mômen, kiểm soát vị trí

Pn50F.0 Đầu cuối ngõ ra / CLT 1 CN1-25, 26 (SO1)Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

phát hiện CN1-27, 28 (SO2) giớihạn CN1-29, 30 (SO3) momen xoắn

Sử dụng bảng sau để chọn thiết bị đầu cuối sẽ ra tín hiệu / CLT.Thông số Cài đặt Đầu cuối ngõ

ra† 1 † 2

Pn50F. 00

- -

1 25

26

2 27

28

3 29

30

Lưu ý:Một tín hiệu liên lạc với đầu vào được sử dụng để cho phépmô-men xoắn (hiện hành) trước đây đặt trong giới hạn các thông số. Giới hạn mô-men xoắn có thể được đặt riêng cho quay thuận và quay ngược.

Servo amplifier

Hạn chế mô-men xoắn Quay Tốc độ Pn402/ P-CL CN1 -45 thuận quay Hạn chế mô-men xoắn Pn402

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Tốc độ hoặc Pn404 quay Hạn chế mô-men xoắn Tốc độ Pn403 Quay quay / N-CL CN1 -4 6 ngược Hạn chế mô-men xoắn Tốc độ quay hoặc Pn405 Những tín hiệu đầu ra sau và phương pháp giám sát được sử dụng khi mô-men xoắn này đang được hạn chế.Tín hiệu

Mô tả/ CLT Tạo ra khi Pn50F .0 được chuyển cho một

đầu ra từ ký hiệu đầu cuối SO1đến SO3.Chế độ màn hình (Un006)

-

• Un005: số 6 và7 (Với Cài đặt mặc định)

-

• Un006: Tuỳ theo điều kiện phân bổ số lượngtín hiệu.

-

Ví dụ ứng dụng:• Buộc ngừng.• Robot đang nắm giữ một phôiThông số Tín hiệu Cài đặt(%) Chế độ điều

khiểnPn404 Giới hạn momen

xoắn thuận ngoài

Range: 0-800 Thiết lập mặc định: 100

Tốc độ / kiểmsoát mômen, kiểm soát vị trí

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Pn405 Giới hạn momen xoắn ngược ngoài

Range: 0-800 Thiết lập mặc định: 100

Tốc độ / kiểmsoát mômen, kiểm soát vị trí

Thiết lậpgiới hạn mô-men xoắn khi mô-men xoắn hạn chế bởi một đầu vào kết nối với bên ngoài. Cài đặt Mô tảNgõ vào / P-CL (CN1-45) Pn404 áp dụng giới hạn mô-

men xoắnNgõ vào / N-CL (CN1-46) Pn405 áp dụng giới hạn mô-

men xoắn3.2 Cài đặt theo máy chủ điều khiểnPhần này mô tả các thủ tục để kết nối một Sigma II Series servo đến mộtđiều khiển lưu trữ, trong đó có thủ tục thiết lập các thông số liên quan.3.2.1. Tham chiếu vị tríCác xung tham chiếu, code tham chiếu và đầu vào được sử dụng cho tham chiếu vị trí. Kể từ khi tín hiệu này có thể được sử dụng trong nhiều cách khác nhau, thiết lập các tham chiếu tối ưuđầu vào cho hệ thống tạo ra.Xung tham chiếu đầu vào Kiểm soát định vị được bằng cách nhập một xung tham chiếu chomột di chuyển

Servo amplifier Xung tham chiếu ngõ vào

Code tham chiếu ngõ vào

Xóa ngõ vào :đại diệncho cặp dây xoắn

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Bất kỳ các hình thức sau đây có thể được sử dụng cho tham chiếu vị trí:• Line-driver đầu ra• 12 V số lượng thu-mở• 5 V số lượng thu-mởLựa chọn một mẫu xung tham chiếuSử dụng các thông số sau đây để lựa chọn hình thức xung tham chiếu được sử dụng.Ngõ vào PULS CN1-7 Tham chiếu xung

đầu vàoKiểm soát vị trí

Ngõ vào / PULS CN 1-8

Tham chiếu xung đầu vào

Kiểm soát vị trí

Ngõ vào SIGN CN 1-11

Tham chiếu code đầu vào

Kiểm soát vị trí

Ngõ vào / SIGN CN1-12

Tham chiếu code đầu vào

Kiểm soát vị trí

Servomotor này chỉ quay một góc tỷ lệ thuận với xung đầu vào.

Thông số Tín hiệu Thiết lậpRange

Chế độ diều khiển

Pn200. 0 Mẫu xung thamkhảo

Thiết lập mặcđịnh: 0

Kiểm soát vị trí

Hình thức tham chiếu xung đầu vào để đặttừ các bộ khuếch đại servo đến bộ điều khiển máy chủ.

Máy chủ điều khiển xung tham chiếu servo amplifiervị trí

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Kể từ khi hình thứcxung tham chiếu có thể được lựa chọn trong số những hình thức liệt kê dưới đây, thiết lậptheomột thông số kỹ thuật điều khiển máy chủ.Thông sốPn200.0

Mẫu xungtham chiếu

Nhân xung ngõ vào

Logic Tham chiếu quay thuận

Tham chiếu quay ngược

0 Điểm,chuỗi xung

- Logic

khẳngđịnh1 Xung CW

+xung CCW

-

2 Chuỗi xung 2 pha với chênh lệch 90 ° pha

X1

3 X2

4 X4

5 Điểm,chuỗi xung

- Logic

phủ định6 Xung CW

+xung CCW

-

7 Chuỗi xung 2 pha với chênh lệch 90 ° pha

X1

8 X2

9 X4

Nhân xung ngõ vào Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Số xung di chuyển Servomotor

Xung tham chiếu ngõ vàoPULS (CN1-7) SIGN (CN1-11)

Xung đầu vào chức năng nhân có thể được sử dụng nếu xung tham chiếu là một chuỗi xung hai giai đoạn với độ lệch pha90 °. Chức năng gair điện tử cũng có thể được sử dụng để chuyển đổi xung đầu vào.Tín hiệu đầu vào thời gianxung tham chiếu Mẫu xung tham chiếu

Thông số kỹ thuật điện

Điểm,chuỗi xungngõ vào (tín hiệu SIGN + PULS)Tần số tham chiếutối đa: 500kpps(200kpps số lượng thu mở)

Sign (SIGN)H = Tham chiếu thuận L = Tham chiếu ngược

Xung CW và xungCCWTần số tham chiếu tối đa: 500kpps(200kpps số

-

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

lượng thu mở)Chuỗi hai xungvới chênh lệch 90 ° pha(pha A + pha B )Tần số tham chiếu tối đa: 500kpps(200kpps số lượng thu mở)× 2: 400kpps× 4: 200kpps

Pn200.0 làtham sốđược sử dụng để chuyển đổihình thức xung nhânđầu vào số.

• Chức vụ kiểm soát vòng lặp đều bị cấm.Sử dụng tín hiệu để xóa lỗi truy cập từ bộ điều khiển máy chủ lưu trữ hoặc chọnsau hoạt động xóa thông qua tham số Pn200.1.Thông số Tín hiệu CàiđặtRange Chế độ điều

khiểnPn200.1 Lỗi truy cập

từ tín hiệu Clear

Thiết lập mặcđịnh:0

Điều khiển vịtrí

Lựa chọn hình thức xung cho các lỗi truy cập tín hiệu CLR(CN1-15).Thiết lập Pn200.1

Mô tả Thời gian xóa

0 Xóa các truy cậplỗi khi tín hiệuCLR cao. Xung lỗi không còn nếu tín hiệu vẫn

trạng thái xóa

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

còn cao.1 Xóa các lỗi truy

cập vào các cạnhcủa tín hiệu CLRcao.Xóa các lỗi truycập chỉ một lần vào cạnh lên củatín hiệu CLR

Xóa một lần vào thời điểmnày

2 Xóa các lỗi truycập khi tín hiệuCLR thấp.Xung lỗi không còn nếu tín hiệuvẫn còn thấp

trạng thái xóa

3 Xóa các lỗi truycập vào các cạnhcủa tín hiệu CLRthấp.Xóa các lỗi truycập chỉ một lần vào cạnh xuống của tín hiệu CLR.

Xóa một lần vào thời điểmnày

3.2.2. Sử dụng tín hiệu đầu ra EncoderĐầu ra tín hiệu Encoder được chia bên trong mạch khuếch đại servo có thể đầu ra bên ngoài.Các tín hiệu này có thể được sử dụng để tạo thành một vònglặp kiểm soát vị trí trong bộ điều khiển máy chủ.

Servo amplifier Máy chủ điều khiển

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Encoder (servomotor)

Tín hiệuI / OTín hiệu I / O được mô tả dưới đây.Đầu ra PAO CN1-33 Đầu ra encoder pha

ATốc độ / kiểm soátmômen, kiểm soát vị trí

Đầu ra / PAO CN 1 -34

Đầu ra encoder pha/A

Tốc độ / kiểm soátmômen, kiểm soát vị trí

Đầu ra PBO CN1-35 Đầu ra encoder phaB

Tốc độ / kiểm soátmômen, kiểm soát vị trí

Đầu ra / PBO CN 1 -36

Đầu ra encoder pha/B

Tốc độ / kiểm soátmômen, kiểm soát vị trí

Đầu ra PCO CN 1-19

Đầu ra encoder phaC

Tốc độ / kiểm soátmômen, kiểm soát vị trí

Đầu ra /PCO CN 1-20

Đầu ra encoder pha/C

Tốc độ / kiểm soátmômen, kiểm soát vị trí

Thiết lập chia xung Đặt xung tỷ lệ phân chia trong các tham số sau đây.Thông số Tín hiệu Cài đặt(PPR) Chế độ điều

khiểnPn201 PG Divider Range: 16-

16.384Thiết lập mặcđịnh: 16.384

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Thiết lập số lượng các xung tín hiệu đầu ra PG (PAO, / PAO, PBO, / PBO).

Servo amplifier

Servomotor encoder Pha A Đầu radữ liệu Pha Bserial

Xung từ các bộ mã hóa servomotor (PG) được chia cho số được định sẵn trước khi đến đầu ra.Số lượng các xung cho mỗi chuỗi ngõ ra được đặt ở tham số này.Thiết lập giá trị bằng cách sử dụng các đơn vị tham chiếu của thiết bị điều khiển được sử dụng.Phạm vi thiết lập khác nhau với các bộ mã hóa được sử dụng.

Ví dụ thiết lập Giátrị định sẵn: 16

1 độ phân giải

Chế độ Servomotor vàThông số kỹ thuật Encoder

Độ phân giải (Bits)

Độ phân giải số xung của encoder(PPR)

Thiết lậpRange

A 13 2048 16 đến 2048Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

B,1 16 16348 16 đến 16348C,2 17Lưu ý: 1. Bật OFF nguồn một lần và bật ON lại sau khi thay đổi các tham số.2. Một bộ mã hóa 13-bit sẽ chạy ở 2048PPR ngay cả khi các thiết lập tại Pn201 được đặt cao hơn 2049.3.2.3.Chuỗi tín hiệu I / O Chuỗi tín hiệu I / O được sử dụng để kiểm soát hoạt động khuếch đại servo. Kết nối các ký hiệu tín hiệu đầu cuối theo yêu cầu.Kết nối tín hiệu đầu vào Kết nối tín hiệu đầu vào thứ tự như hình dưới đây.

I/Onguồn servo amplifiercung cấp

Máy chủ điều khiển

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Lưu ý: Cung cấp một nguồn cấp điện I/O riêng biệt bên ngoài; các bộ khuếch đại servo không có một cấp điện nội bộ 24V.• Ngoài chi tiết cấp điện kỹ thuật: 24V ± 1 VDC, 50mA tối thiểu.Việc phân bổ chức năng cho các mạch dãy tín hiệu đầu vào có thể được thay đổi.

Đầu vào 24 VIN CN1-47

I / O Nguồn cung cấp đầu vào ngoài

Tốc độ / điều khiển mômen,điều khiển vị trí

Các đầu cuối đầu vào nguồn cung cấp điện bên ngoài được nối chung cho chuỗi tín hiệu đầu vào

Servo amplifier I/O nguồn cung

Kết nối một I/O nguồn cấp điện bên ngoài

Kết nối tín hiệu đầu vào:/ S-ON (CN1-40)/ P-CON (CN1-41)P-OT (CN1-42)N-OT (CN1-43)/ ALM-RST (CN1-44) / P-CL (CN1-45)3. Xác định các đơn vị sử dụng tham chiếu.Một đơn vị tham chiếu là vị trí đơn vị dữ liệu tối thiểu được sử dụng để di chuyển một tải. (đơn vịtham chiếutối thiểu từ bộ điều khiển máy chủ)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Để di chuyển một khoảng trong các đơn vị 0.001mm Đơn vị tham chiếu: 0.001mm

Xác định các đơn vị tham chiếutheo thông số kỹ thuật thiết bị và độ chính xác định vị.Ví dụ (trong mm):• Đơn vị có thể tham khảo hoặc 0.1in 0.01in hoặc 0.01 mm hay 0.001mm, vvMột đơn vị tham chiếu của một trong những xung di chuyển tải bởi một đơn vị tham chiếu.Sơ đồ khối điều khiểnSơ đồ sau đây minh họa một khối điều khiển để kiểm soát vịtrí.

Servo amplifier

Xung tham chiếu

PG tín hiệu ngõra

3.2.4.Kết nối đầu vào điều khiển tốc độ Chức năng này cung cấp một phương pháp để kiểm soát tốcđộ dễ dàng.Nó cho phép người dùng thiết lập ban đầu ba

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

tốc độ động cơ khác nhau với các thông số, và sau đó chọn một trong những tốc độ bên ngoài bằng cách sử dụngmột kết nối đầu vào.

Sử dụng kết nối đầu vào kiểm soát tốc độThực hiện theo các bước 1-3 bên dưới để sử dụng kết nối đầu vào với chức năng điều khiển tốc độ.1. Thiết lập kết nối với kiểm soát tốc độ đầu vào như hìnhdưới đây.Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều

khiểnPn000.1 Lựa chọn chế

độ điều khiểnThiết lập mặcđịnh:0

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Tốc độ có thể được điều khiển thông qua các kết nối đầu vào

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Ý nghĩa cho các tín hiệu thay đổi sau khi tốc độ đầu vào kết nối với chức năng điều khiển được sử dụng.Thiết lập Pn000.1

Mô tả Tínhiệu đầu vào

0,1,2,78,9,A,B

không được sử dụng kếtnối với chức năng kiểm soát tốcđộ đầu vào

/ P-CON (CN1-41) Được sử dụng để kiểm soát chuyển đổi giữa P và PI.

/ P-CL (CN1-45) Được sử dụng để chuyển đổi giữa ONvà OFF giới hạn mô-men xoắn thuận bên ngoài

/ N-CL (CN1-46) Được sử dụng để chuyển đổi giữa ONvà OFF giới hạn mô-men xoắn ngượcbên ngoài

3,4,5,6sử dụng kết nối với chứcnăng kiểm soát tốc

/ P-CON(/ SPD-D)

/ P-CL(/ SPD-A)

/ N-CL(/ SPD-B)

Cài đặt tốc độ

Hướng quay0: thuận

0 0 Tham chiếu 0,vv

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

độ đầu vào

1: ngược 0 1 SPEED 1(Pn301)

1 1 SPEED 2(Pn302)

1 0 SPEED 3(Pn303)

Lưu ý: 1. 0: OFF (cấp cao); 1: ON (cấp thấp) 2./P-CON, / P-CL và / N-CL khác với các chức năng trong bảng trên khi Pn 000.1 được đặt thành 3, 4, 5, hoặc 6. Chức năng này được bật tự động khi Pn50A.0 được đặt thành 0. 3.Các / SPD-D, / SPD-A, và / tín hiệu SPD-B có thể được sử dụng chỉ khi tín hiệu được phân bổ cho các mạch đầu vào.2. Đặt tốc độ động cơ với các tham số sau đây.Thông số Tín hiệu Cài đặt(rpm) Chế độ điều

khiểnPn301 Tốc độ 1 (SPEED

1)(Kết nối điều khiển tốc độ đầuvào)

Range: 0-10.000Thiết lập mặc định: 100

Điều khiển tốc độ

Pn302 Tốc độ 2 (SPEED 2)(Kết nối điều khiển tốc độ đầuvào)

Range: 0-10.000Thiết lập mặc định: 200

Điều khiển tốc độ

Pn303 Tốc độ 3 (SPEED 3)(Kết nối điều khiển tốc độ đầuvào)

Range: 0-10.000Thiết lập mặc định: 300

Điều khiển tốc độ

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Các thông số này được sử dụng để thiết lập tốc độ động cơ khi kết nối với chức năng điều khiển tốc độ đầu vàođược chọn.Nếu thiết lập là cao hơntốc độ động cơ tối đacủa servomotor, sau đó các servomotor sẽ luân phiên ở tốc độ tối đa của nó.3. Thiết lập thời gian bắt đầu chạy.Thông số Tín hiệu Cài đặt(ms) Chế độ điều

khiểnPn305 Thời gian bắt

đầu tăng tốcThiếtlậpRange: 0-10.000Thiết lập mặcđịnh: 0

Điều khiển tốc độ

Pn306 Thời gian bắtđầu giảm tốc

ThiếtlậpRange: 0-10.000Thiết lập mặcđịnh: 0

Điều khiển tốc độ

Các bộ khuếch đại servo điều khiểntham chiếu tốc độ bằng cách áp dụng thiết lập này tăng tốc

Tốc độ tham chiếu Tốc độmềm

tốc độ tối đaTốc độ tham chiếu nội bộ servo amplifier

Pn305: khoảng thời gian cạnh này. Tốc độ tối đa

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Pn306: khoảng thời gian cạnh này.

Vòng kiểm soát tốc độ có thể được thực hiện bằng cách nhậpmộtbộ tham chiếu tốc độ tănghoặc sử dụng kết nốivới đầu vàođiều khiển tốc độ. Mỗi bộ thường xuyên đến 0 chokiểm soát tốc độ bình thường.Đặt mỗi tham số đó vào khoảng thời gian sau.• Pn305: Thời gian khoảng từ khi bắt đầu servomotor cho đến khi nó đạt đếntốc độ tối đa.• Pn306: Thời gian khoảng từ khi servomotor đạt tốc độ tốiđacho đến khi nó dừng lại.Hoạt động bằng cách kiểm soát tốc độ kết nối đầu vàoSau đây mô tả hoạt động bằng cách kiểm soát tốc độ kết nốivới đầu vào.Chạy và DừngCác tín hiệu đầu vào sau đây được sử dụng để chạy và dừng các servomotor.Ngõ vào / P-CL CN1-45

Lựa chọn tốc độ 1Giới hạn momen xoắn thuận ngoài đầu vào.

Tốc độ / điều khiển mômen,điều khiển vị trí

Ngõ vào / N-CL CN1-46

Lựa chọn tốc độ 2Giới hạn momen xoắn ngược ngoài đầu vào.

Tốc độ / điều khiển mômen,điều khiển vị trí

Sử dụng bảng sau khi sử dụng kết nối với đầu vào điều khiển tốc độ được. Tín hiệu kết nối

Thông số Lựa chọn tốc độ

/ P-CON(/ SPD-

/ P-CL(/ SPD-

/ N-CL(/ SPD-

Pn000.1

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

D) A) B)

- 0 03 Dừng lại bởi một

tham chiếu tốc độ nội bộ của 0.

4 Analog tham chiếu tốc độ (V-REF) đầu vào

5 Xung tham chiếu đầuvào (kiểm soát vị trí)

6 Analog tham chiếu đầu vào mô-men xoắn

(Kiểm soát Mô-men xoắn)

Chiều hoặc hướng quay0:thuận1:ngược

0 1 3, 4, 5,6,

Chung

SPEED 1 (Pn301)1 1 SPEED 2 (Pn302)1 0 SPEED 3 (Pn303)

Lưu ý: 1. 0: OFF (cấp cao); 1: ON (cấp thấp)2. Đầu vào tín hiệu chỉ báo bằng thanh ngang (-) là tùy chọn.• Khi kết nối với đầu vào điều khiển tốc độ không được sử dụng, tín hiệu đầu vào được sử dụng như giới hạn đầu vào mô-men xoắn bênngoài.Lưu ý: Các đầu vào tốc độ kết nối với chức năng điều khiểnđược sử dụng chỉ khi tín hiệu được phân bổ cho / SPD-D, / SPD-A,và / SPD-B.Lựa chọn hướng quayCác tín hiệu đầu vào / P-CON (/ SPD-D) được dùng để xác định hướng quay servomotor.Ngõ vào / P-CON CN1- Tham chiếu kiểm Tốc độ / điều khiển

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

41 soát tỷ lệ, vv mômen,điều khiển vị trí

• Khi kết nối với đầu vào điều khiển tốc độ được sử dụng, các tín hiệu đầu vào / P-CON (/ SPD-D)quy định cụ thể theohướng tự quay servomotor./ P-CON (/ SPD-D)Cấp độ đầu vào

Tín hiệu Logic

0 Quay thuận1 Quay ngược

Lưu ý: 0: OFF ( cấp cao); 1: ON (cấp thấp)• Khi kết nối với tốc độ kiểm soát đầu vào không được sử dụng, tín hiệu / P-CON được sử dụng chokiểm soát tỷ lệ, không kẹp, và mô-men xoắn / điều khiển tốc độ thuận.3.2.5. Sử dụng điều khiển momen xoắnCác bộ khuếch đại servo SGDH giới hạn mô-men xoắn như hìnhdưới đây.• Cấp 1: Giới hạnsố lượng mô-men xoắn tối đa để bảo vệ cácthiết bị hoặc phôi.• Cấp 2: Giới hạn mô-men xoắn sau khi Servomotor di chuyểncác trang thiết bị cho một vị trí quy định(giới hạn mô-menxoắnnội).• Cấp 3: Điều khiển mô-men xoắn số lượng hơn là tốc độ đầura.• Cấp độ 4:công tắc giữa tốc độ và kiểm soát mô-men xoắn.Sau đây mô tả sử dụng cho các cấp 3 và 4 trong chức năng điều khiển mô-men xoắn.Lựa chọn kiểm soát mô-men xoắnThiết lập các tham số sau đây để chọn kiểu điều khiển mô tả trong các cấp 3 và 4.Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều

khiểnPn000.1 Lựa chọn

phương pháp Thiết lập mặcđịnh: 0

Tốc độ / điềukhiển

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

kiểm soát mômen,điều khiển vị trí

Tham chiếu đầu vào tốc độ Sử dụng tín hiệu / P-CONĐầu vào/ P-CON CN1-41

Tham chiếu kiểm soát tỷ lệ, vv

Tốc độ / điều khiển mômen,điều khiển vị trí

Chức năng của tín hiệu đầu vào / P-CON thay đổi theo áp dụng đặt cho Pn000.1.Thiết lập Pn000.1 Chức năng / P-CON

0,1 Công tắc điều khiển giữa P (tỷ lệ) và PI (tỷ lệ-tích phân).

2 Không được sử dụng.3,4,5,6 Công tắc, hướng quay kết nối đầu vào

chế độ điều khiển tốc độ.7,8,9 Công tắc chế độ điều khiển

A Lượt ON / OFF không kẹp.B Cấm ON/OFF

Lưu ý: Các / P-CON tín hiệu chức năng chuyển mạch tự động khi Pn50A.0 được thiết lập là 0.Các tham số kiểm soát mô-men xoắnCác tham số sau đây được sử dụng để điều khiển mô-men xoắn. Thiết lập các tham số theoyêu cầu của hệ thống servođược sử dụng.

Thông số Tín hiệu Cài đặt(0.1V x Tỷ lệ mô-men xoắn)

Chế độ điều khiển

Pn400 Tham chiếu đầu vào Mô-men xoắn tăng

Thiếtlập Range: 10-100Thiết lập mặcđịnh: 30

Tốc độ / điềukhiển mômen

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Tham số này đặt ra phạm vi điện áp đầu vào cho các mô-men xoắn tham chiếu T-REF (CN1-9) tùy thuộc vào phạm vi đầu racủa bộ điều khiển máy chủ lưu trữ hoặc mạch bên ngoài.Cài đặt mặc định là 30, do đó số lượng mômen bằng 3V (30 ×0,1).

Thiết lập Pn002.1 Mô tả0 Sử dụng giới hạn tốc độ được thiết lập

bởi Pn407 (chức năng giới hạn tốc độ bên trong).

1 Sử dụng V-REF (Cn1-5 và -6) là đầu vào bên ngoài giới hạn tốc độ và bộ giới hạn tốc độ của điện áp, đầu vào V-REF và Pn300 (ngoài chức năng giới hạn tốc độ).

Chức năng giới hạn tốc độ nội bộThông số Tín hiệu Cài đặt (rpm) Chế độ điều

khiểnPn407 Điều khiển

hạn chế tốc độ trong momen xoắn

Thiếtlập Range: 0-10.000 Thiết lập mặc định: 10.000

Tốc độ / điềukhiển mômen

Tham số này đặt ra giới hạn tốc độ động cơ khi điều khiển mô-men xoắn được chọn.Nó được sử dụng để ngăn chặn các thiết bị quá tốc độ trong thời gian kiểm soát mô-men xoắn.Chức năng hạn chế tốc độ bên ngoài:Chức năng này đặt ra phạm vi tham chiếu điện áp cho tốc độđầu vào V-REF (CN1-5) theo phạm vi đầu ra của bộ điều khiển máy chủ lưu trữ hoặc mạch bên ngoài.Khi các thiết lập mặc định (600) là nhân 0.01V, kết quả (6V) tương ứng với các động cơ cótốc độ cao.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều khiển

Pn300 Tham chiếu đầu vào tăng tốc độ

Thiết lậpRange: 150-3.000 Thiết lập mặc định: 600

Tốc độ / điềukhiển mômen

Cài đặt mặc định là 6V = động cơ có tốc độ cao3.2.6. Hạn chế bởi Analog tham chiếu điện áp.Cài đặtCho chuyển tiếp mô-men xoắn được thiết lập bằng cách sử dụng tham số Pn400.Các thiết lập mặc định tại Pn400 là 30. Ví dụ nếu giá trị cho chuyển tiếpmô-men xoắn là ± 3V,sau đó mô-men xoắn đượcgiới hạn ± 100% của giá trị mô-men xoắn .

Thông số Tín hiệu Cài đặt(0.1V x Tỷ lệ mô-men xoắn)

Chế độ điều khiển

Pn400 Điều chỉnh hệsố tham chiếumô-men xoắn đầu vào

Thiết lậpRange: 0-100Thiết lập mặcđịnh: 30

Tốc độ / điềukhiển mômen

3.2.7. Chức năng cho chuyển tiếp tốc độCác chức năng cho chuyển tiếp tốc độ sử dụng điện áp tươngtự và có hiệu quả chỉ đểkiểm soát vị trí. Chức năng này được sử dụng để:• Rút ngắn thời gian định vị.• Phân biệt một tham chiếu vị trí ở bộ điều khiển máy chủ để tạo ra mộtfeed-forward tham chiếu tốc độ.• Đầu vào thông tin này cùng với vị trí để tham khảo bộ

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

khuếch đại servo.Một giá trị quá cao cho chuyển tiếp tốc độ sẽ dẫn đến một overshoot hoặc undershoot.Để ngăn chặn điều này, thiết lập giá trị tối ưu trong khi quan sát chặt chẽ phản ứng của hệ thống.Kết nối tín hiệu tham chiếu vị trí đến PULS và SIGN (CN1-7, 8, 11, và 12) vàtín hiệu tham chiếu cho chuyển tiếp tốcđộ đến V-REF (CN1-5 và 6)

Máy chủ điều khiển SGDH servo amplifier

Kp: Vị trí vòng đạt đượcKFF: Feed-forward thu đượcSử dụngchức năng cho chuyển tiếp tốc độ.Để sử dụng chức năng cho chuyển tiếp tốc độ, thiết lập cácthông số sau đến 1.Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều

khiểnPn207.1 Thiết lập

điều khiển tốc độ

Thiết lập mặcđịnh:0

Kiểm soát vị trí

Thiết lập này cho phép chức năng cho chuyển tiếp tốc độ.Thiết lập Pn207.1

Chức năng V-REF

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

0 Không có1 V-REF thiết bị đầu cuối sử dụng cho đầu

vào feed-forward tốc độ.Thiết lậpCho chuyển tiếp tốc độ được thiết lập bằng cách sử dụng tham số Pn300.Các thiết lập mặc định tại Pn300 là 600. Nếu ví dụ, giá trị cho chuyển tiếp tốc độ là ± 6V, sau đó tốc độ được giới hạn ± 100% của giá trị mô-men xoắn.

Thông số Tín hiệu Cài đặt(0.1V x Tỷ lệ mô-men xoắn)

Chế độ điều khiển

Pn300 Điều chỉnh hệsố tham chiếutốc độ đầu vào

Thiết lậpRange: 150-3.000Thiết lập mặcđịnh: 600

Kiểm soát vị trí

3.3 Thiết lập Servo AmplifierPhần này mô tả các thủ tục thiết lập các thông số để vận hành bộ khuếch đại servo SGDH. 3.3.1 Tham sốCác Sigma IΙ Series servo amplifier cung cấp nhiều chức năng và có tham sốcho phép người dùng cụ thể chức năng và thực hiện điều chỉnh hoạt động. Servo Amplifier

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Một bảng điều khiển

của nhà điều hành

hoặc kỹ thuật số được

dùng để thiết lập các

Tham số được chia thành ba nhóm sau đây.Tham số Chức năngPn000 đến Pn601 Xác định chức năng khuếch đại

servo,xác định chức năng bộ khuếch đại servo, servo hoạt động lại, etc.

Fn000 đến Fn012 Thực hiện chức năng phụ trợ như Jog ,Chế độ hoạt động

Un000 đến Un00D Kích hoạt tính năng kiểm soát tốc độ động cơ và tham chiếu mô-men xoắn trên màn hình của bảng điều khiển.

3.3.2 Tốc độ chạy Sử dụng các tham số sau đây để thiết lập hoặc thay đổi tốcđộ động cơ khi vận hànhservomotor từ một bảng điều khiển hoặc nhà điều hành kỹ thuật số.Thông số Tín hiệu Cài đặt(rpm) Mô tảPn304 Tốc độ chạy ThiếtlậpRange

: 0-10.000Thiết lập mặcđịnh: 500

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Sử dụng tham số này để thiết lập tốc độ động cơ khi vận hành từ một bảng điều khiển servomotorhoặc nhà điều hành kỹ thuật số.Nếu thiết lập là cao hơn tốc độ tối đađộng cơ servomotor, sau đó các servomotor sẽ luân phiên ở tốc độ tối đa của nó.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Nhà điều hành kỹ thuật số Bảng điều khiển

3.3.3 Cấp phát tín hiệu đầu vào vi mạchCác chức năng phân bổ cho các mạch dãy tín hiệu đầu vào cóthể được thay đổi. CN1kết nối tín hiệu đầu vào được giao với các cài đặt mặc định, như được hiển thị trongbảng sau đây.

Số đầu cuốikết nối CN1

Tên ngõ vào đầu cuối

Thiết lập mặc định Ký hiệu

Tên

40 S10 / S-ON ServoON41 S11 / P-CON (Tỷ lệ kiểm soát tham

chiếu)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

42 S12 P-OT Giới hạn chạy thuận43 S13 N-OT Giới hạn chạy ngược44 S14 ALM-RST Thiết lập lại báo động45 S15 / P-CL (Giới hạn dòng thuận)46 S16 / N-CL (Giới hạn dòng ngươc)

Các tham số sau đây được sử dụng để cho phép phân bổ tín hiệu đầu vào.Thông số Tín hiệu Cài đặt Chế độ điều

khiểnPn50A. 0 Chế độ phân

bổ tín hiệu đầu vào

Thiết lập mặcđịnh: 0

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Thiết lập Pn50A. 0 Mô tả0 Thiết lập mặc định trình tự cấp phát

tín hiệu đầu vào.Thiết lập này cũng giống như mạch khuếch đại servoYaskawa SGDB-SGAD

1 Cho phép cài đặt bất kỳ trình tự tínhiệu đầu vào.

Phân bổtín hiệu đầu vàoCác tín hiệu sau đây có thể được cấp phát khi Pn50A .0 được thiết lập đến 1.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Bảng sau đây cho thấy các thiết lập mặc định các tham số cho thiết lập đầu vào 1 đến 4.Thông số Tín hiệu Cài đặt Mô tảPn50A Lựa chọn tín

hiệu đầu vào 1

Thiết lập mặcđịnh: 2100

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Pn50B Lựa chọn tín hiệu đầu vào 2

Thiết lập mặcđịnh: 6.543

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Pn50C Lựa chọn tín hiệu đầu vào 3

Thiết lập mặcđịnh: 8.888

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Pn50D Lựa chọn tín hiệu đầu vào 4

Thiết lập mặcđịnh: 8.888

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

3.3.4.Lựa chọn chế độ kiểm soát Các bộ khuếch đại servo SGDH cung cấp điều khiển tốc độ, điều khiển vị trí, điều khiển mô-men xoắn, vàkiểm soát các

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

chế độ khác được hiển thị trong bảng sau.Các tham số sau được dùng để đặt chế độ kiểm soát.Tham số Tín hiệu Cài đặt Mô tảPn000. 1 Lựa chọn chế

độ kiểm soátThiết lập mặcđịnh: 0

Tốc độ / điềukhiển mômen,điều khiển vị trí

Thiết lập Pn000.1 Chế độ kiểm soát

0 Điều khiển tốc độ (tham chiếu Analog)1 Kiểm soát vị trí(chuỗi xung tham chiếu)2 Kiểm soát momen xoắn(tham chiếu Analog)3 Lựa chọn kết nối ngõ vào điều khiển tốc

độ(tham chiếu kết nối)4 Lựa chọn kết nối ngõ vào điều khiển tốc

độ(tham chiếu kết nối)↔điều khiển tốc độ (tham chiếu Analog)

5 Lựa chọn kết nối ngõ vào điều khiển tốcđộ(tham chiếu kết nối)↔kiểm soát vị trí(chuỗi xung tham chiếu)

6 Lựa chọn kết nối ngõ vào điều khiển tốcđộ(tham chiếu kết nối)↔kiểm soát momen xoắn(tham chiếu Analog)

7 Kiểm soát vị trí(chuỗi xung tham chiếu)↔ điều khiển tốc độ (tham chiếu Analog)

8 Kiểm soát vị trí(chuỗi xung tham chiếu)↔ kiểm soát momen xoắn(tham chiếu Analog)

9 Kiểm soát momen xoắn(tham chiếu Analog)↔ điều khiển tốc độ (tham chiếu Analog)

A Điều khiển tốc độ (tham chiếu Analog) ↔ kiểm soát zero clamp

B Kiểm soát vị trí(chuỗi xung tham chiếu)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

↔ kiểm soát vị trí(cấm)3.4 Thiết lập chức năng dừng 3.4.1 Điều chỉnh Offset Khi Servomotor không dừngCác servomotor có thể quay ở tốc độ rất thấp và không dừnglại ngay cả khi điện áp tham chiếu được quy định 0V cho bộkhuếch đại servo kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn (tham chiếu analog).Điều này xảy ra khi điện áp tham chiếu từ bộđiều khiển máy chủ lưu trữ hoặcmạch điện bên ngoài là hơi bù (đơn vị mV).Các servomotor sẽ ngừng nếu điều chỉnh offset là đúng đến 0V.

Điện áp offset Điện áptham chiếu tham chiếuoffset sửa chửa servo amplifier

tốc độ hoặc tốc độ hoặcmomen xoắn tham chiếu momenxoắntham chiếu

Những phương pháp sau đây có thể được sử dụng để điều chỉnh các tham chiếu bù cho 0VPhương pháp điều chỉnh Kết quả

Điều chỉnh tự động tham chiếu Offset

Các tham chiếu bù được tự động điều chỉnh đến 0V.

Hướng dẫn điều chỉnh tham chiếu sử dụng Offset

Các dữ liệu tham chiếu có thể bù được thiết lập đến

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

một giá trị xác định3.4.2 Lựa chọn chế độ dừngĐể dừng các servomotor bằng cách áp dụng phanh động (DB), thiết lập chế độ mong muốn trong tham số sau đây. Các servomotor sẽ ngừng do ma sát thiết bị nếu phanh động không được áp dụng

Thông số Tín hiệu Thiết lập mặc định(Ms)

Mô tả

Pn001. 0 Servo OFF hoặcchế độ Stop Alarm

Thiết lập mặc định: 0

Tốc độ / kiểm soát mômen,kiểm soát vị trí

Các bộ khuếch đại servo SGDH được OFF theo các điều kiện sau đây:• Các Servo ON tín hiệu đầu vào (/ S-ON, CN1-40) là OFF bật.• Một báo động servo xảy ra.• Nguồn được bật OFF.Xác định chế độ dừng nếu có xảy ra trong các hoạt động.

Thiết Pn001.0 Kết quả

0 Sử dụng phanh động để ngừngcác servomotor.Duy trì phanh năng động sau khi dừng servomotor. *

1 Sử dụng phanh động để ngừngcác servomotor.Chỉ phanh năng động sau khi dừng servomotor, và servomotor dừng đến một giới hạn

2 Ngừng các servomotor một Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

giới hạn .Các servomotor được tắt và dừng chuyển động lại do ma sát thiết bị

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Chương 4: ỨNG DỤNG SERVOMOTOR

Động cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở - ta cấp điện để động cơ quay nhưng chúng quay bao nhiêu thì ta không biết, kể cả đối với động cơ bước là động cơ quay một góc xác định tùy vào số xung nhận được.Việc thiết lập một hệ thống điều khiển để xác định những gì ngăn cản chuyển động quay của động cơ hoặc làm động cơ không quay cũng không dễ dàng.Mặt khác, động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín.Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển.Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bầt kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu rachưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác.Động cơ servo có nhiều kiểu dáng và kích thước, được sử dụng trong nhiếu máy khácnhau, từ máy tiện điều khiển bằng máy tính cho đến các mô hình máy bay và xe hơi. Ứngdụng mới nhất của động cơ servo là trong các robot, cùng loại với các động cơ dùng trongmô hình máy bay và xe hơi.Những ứng dụng điển hình của servomotor:

Robot Trục của thiết bị truyền động. Máy công cụ NC. Máy hàn tự động. Máy in. Máyxả điện. Máy đóng gói.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Máy đo. Máy uốn lượng. Sản xuất đơn vị bán dẫn. Chip gắn kết tốc độ cao. Máyliên kết. Dụng cụ y tế. Điều khiển anten. Làm phim Băng tải Máy khoan Máy dán nhãn.

4.1 Làm phim.Loại ứng dụng:Chiều dài.Motion: LinearỒ đĩa tiếp tuyến bao gồm một ròng rọc hoặc cột taymà khi quay, tác động một lực trên một vành đai hoặckệ để di chuyển một tải tuyến tính. Ổ đĩa tiếp tuyến chungbao gồm ròng rọc, dây cáp, bánh răng vàcó răng vành đai, kệ và pinions.Ổ đĩa tiếp tuyến cho phép rất nhiều tính linh hoạttrongthiết kế của điều khiển cơ học, và có thể rấtchính xác với ít phản ứng dữ dội. Mô tả ứng dụng: Một máy ảnh phimbị sửa đổi để lộ mỗi khungdướiKiểm soát máy tính với mục đích tạo rahiệu ứng đặc biệt. Một động cơ sẽ được cài đặt trongmáy ảnh kết nối với một đường kính 1/2-inch, 2-inchBộ phim phải dài thép ổ Sprocket và chỉ số mộtkhung trong 200 mili giây.Khoảng cách khung hình là 38mm (1.5 ").Máy Yêu cầu:Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

• Một mục lục khung hình trong vòng 200 phần nghìn giây• Mục lục phải phù hợp với giao diện BCD• Tua lại nhanh và lập chỉ mục khungYêu cầu điều khiển chuyển động:• Chậm để không rung động ở phần còn lại-\ stepper• Tối thiểu thời gian giải quyết• Preset và di chuyển hàng loạt

Giải pháp ứng dụng:Trong ứng dụng này, khoảng cách di chuyển và thời gian đượcđược biết, nhưng sự gia tăng yêu cầu không được biết.Gia tốc có thể được bắt nguồn bằng cách quan sátrằng,đối với một cấu hình thang với di chuyển bằngtăng tốc, giảm tốc độ và thời gian hàng loạt.Nó được xác định rằng yêu cầu là tăng tốc107.4 rps2 với tốc độ 7.166 RPS. Giả sửrằngbộ phim nặng 1 ozvà ma sát tổng số10 bộ phim là ozin.Các rotor Sprocket, và phim được tính toán quán tínhđược 0.545 oz-in/sec2.Giải quyết các công thức mô-men xoắnchỉ ra rằng động cơ cho các ứng dụng này phảicung cấp 11.9 oz-in vào ổ đĩa phim và ròng rọc .Một mục lục được chọn để được kết nối với một BCDgiao diện trong máy ảnh Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

điện tử.Cài sẵn vàchế độ hàng loạt trên mục lục này sau đóđược điều khiển bởi máy ảnhđiện tử để cung cấp nhanh chóngvà tua lại khung lập chỉ mục.4.2 Máy hàn Loại ứng dụng: Chiều dài Motion: Linear Mô tả: Trong quá trình chế tạotấm kim loại, một phần khôngđóng nằm trên một băng tải di chuyển liên tục ở một tốc độkhông thể đoán trước. Tại hai chỗ mối hàn sẽ được thực hiện trên từng phần, ngoài 4 inches, với các mối hàn đầu tiên 2 inches từ phần đầu hàng của cạnh.Mục tiêu máy • Tiêu chuẩn hoạt động • Chức vụ hàn theo vị trí và vận tốc của mỗi một phần • Thực hiện hàn và định vị mà không dừng băng tải • Quá trình hàn phải mất 1 giây để hoàn thành Yêu cầu kiểm soát chuyển động • Lập trình I / O; trình tự lưu trữ • Dữ liệu chuyển động • Gia tốc và tốc độ tuyến tính cao Giải pháp ứng dụng: Ứng dụng này đòi hỏi một điều khiển mà có thể thực hiện sau hoặc chuyển động dựa trên dữ liệu chính vị trí bộ mã hóa. Trong ứng dụng này, các điều khiển sẽ nhận dữ liệu tốc độ và vị trí từ một bộ mã hóa gia tăng gắn kết vào mộtcon lăn trên băng tải chở các bộ phận không gắn kết. Băng tải được coi là ổ đĩa chính hệ thống. Động cơ thứ cấp/ ổ đĩa hệ thống nhận được lệnh từ bộ điều khiển, dựa trênmột tỷ lệ vận tốc và vị trí thông tin cung cấp bởi các bộ mã hóa hệ thống sơ cấp.Các tuyến tính lực mang động cơ đầumối hàn và được gắn kết trên một nền tảng không đồng nhất với băng tải. Công nghệ động cơ tuyến tính đã được lựa chọn để mang đầu hàn.Các động cơ bước tuyến tính không phụ thuộc vào cùng một tuyếntính vận tốc và hạn chế cố hữu trong hệ thống chuyển động Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

quay tròn để chuyển đổi tuyến tính quán tính. Ứng dụng nàyyêu cầu trục lăn phải có 54-inch để kích hoạt tốc độ của băng tải sau đây trên 20 ich / giây. Quy trình ứng dụng 1.Một bộ cảm biến gắn trên đầu phát hiện mép mối hàn của một phần di chuyển và gửixung kích hoạt để điều khiển.2. Các bộ điều khiển nhận được tín hiệu kích hoạt và lệnh động cơ tuyến tính / ổ đĩa để đoạn đường nối lên đến hai lần tốc độ của băng tải. 3. Bộ điều khiển tốc độ thay đổi tỷ lệ đến 01:01, do đó đầu mối hàn duy trì tốc độ của băng tải cho các mối hàn đầu tiên hàn mất 1 giây. 4. Tỷ lệ sau đây được thiết lập đến không, và giảm tốc độ hàn bằng không vận tốc trên 2 inch. 5. Các lệnh điều khiển các lực tuyến tính đến lặp lại các đoạn đường nối giống như trong bước 1 ở trên. Điều này gâyra các đầu mối hàn đến vị trí chính nó, tại một vận tốc bằng với băng tải, 4 inch phía sau mối hàn đầu tiên.6. Bước 3 là lặp đi lặp lại để làm cho các mối hàn 1 giây.

Indexer

Linear motor spot welds MicrosteppingDrive

Encoder

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Weld Head

4.3 Băng tảiLoại ứng dụng: Đánh chỉ mục / Băng tảiMotion: LinearTiếp tuyến ổ đĩa bao gồm một ròng rọc hoặc cột taymà khi quay, tác động một lực trên một vành đai hoặckệ để di chuyển một tải tuyến tính. Tiếp tuyến chungổ đĩa bao gồm ròng rọc, dây cáp, bánh răng vàcó răng vành đai, kệ và pinions.Tiếp tuyến ổ đĩa cho phép rất nhiều tính linh hoạt trongthiết kế của cơ học động cơ, và có thể rấtchính xác với ít phản ứng dữ dội.Mô tả ứng dụng: Một máy quan sáthệ thống đang được mở để tự động kiểm traphần nhỏ cho các khuyết điểm. Các bộ phận nằm trên mộtbăng tải nhỏ và đi qua các vùng quan sát của máy ảnh .Các băng tải được bắt đầu và ngừng lại máy tínhkiểm soát vàsử dụng cài đặt một hệ thống vào ổ đĩa băng tải vì nó làcần thiết cho một phần để đi qua camera tại mộtvận tốc không đổi.Đó là mong muốn thúc đẩy băng tải để tăng tốc độ 20 inches / mộtgiây trong 100 mili giây. Các bộ phận trên ròng rọc ở bất kỳ thời gian nhất định là 1 lbvà tải được ước tính để có một quán tính của 2 ozin2.Tĩnh ma sát của tất cả các thành phần cơ khí là30 oz-in. Máy yêu cầu:• Máy tính điều khiển hệ thống• Độ chính xác cao• Phản ứng dữ dội thấp Yêu cầu điều khiển di chuyển:• Kiểm soát vận tốc chính xác • Tạo chuyển động• Độ phân giải caoGiải pháp ứng dụng:Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Một máy tính điều khiển toàn bộ hệ thốngmáy. Một động cơ tương thích mục lụcđã được lựa chọn. Một động cơ vĩ mô / ổ đĩa hệ thốngcung cấp 100 oz-in của mô-men xoắn tĩnh cũng đượclựa chọn để hoàn thành ứng dụng.

4.4 Máy khoan.Loại ứng dụng: Công cụ ăn.Motion: LinearMô tả ứng dụng: Một giai đoạn chuyển giao một máy là cần thiết để khoan lỗtrong một phôi bằng cách sử dụng một khoan đa đầu.Động cơ đến đầukhoan ổ đĩa ở tốc độ cao trong vòng 0.1 củacác phôivà sau đó tiến hành ở tốc độ cắtđến độ sâu cần thiết.Khoansau đó được thu hồi tạimột tốc độ trung cấp cho đến khi hoàn thành về công việc, sau đónhanh chóng rút lại và đặt cho chu kỳ tiếp theo. Cáchoàn thành chu kỳ khoan mất 2.2 giây với0.6 giây chậm trễ trước khi các chu kỳ tiếp theo.Do sự gần gũi của các thiết bị khác, độ dàitheo hướngdi chuyển là rất hạn chế.Thêm yêu cầu là giám sát máycho

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

khoan mặc và vỡ.Máy Yêu cầu:• Giới hạn độ dài của di chuyển• Giới hạn bảo trì• Màn hình và giảm thiểu thiệt hại khoan• Khoan tốc độ caoYêu cầu điều khiển di chuyển:• Điều khiển ổ đóng gói .• Phức hợp dữ liệu chuyển động.• Tốc độ cao.• Chu kỳ nhiệm vụ cao.Giải pháp ứng dụng:Việc kết hợp yêu cầu của tốc độ cao, chu kỳ nhiệm vụ cao và theo dõi việc khoan tất cả các điểm đếnviệc sử dụng mộtđộng cơ servo. Bằng cách kiểm tra các mô-men xoắntải trên motor (đạt được bằng cách giám điều khiểnhiện hành), giai đoạn khoan có thể được theo dõi (mộttăng tải trong giai đoạn này chỉ ra rằngkhoan bị hỏng).Loại ứng dụng sẽ yêu cầu mộtổ đĩa quay tròn để đạt được độcứng cao, cùng với tốc độ cao.

4.5 Máy dán nhãn.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Loại ứng dụng: forlowingMotion: LinearMô tả ứng dụng: Chai trên băng tảichạy qua một cơ chế ghi nhãn áp dụng mộtnhãn chai. Khoảng cách của các chai trênbăng tải không phải là quy định và băng tảicó thể chạy chậm, tăng tốc, hoặc ngừng bất cứ lúc nào.Máy yêu cầu:• Chính xác để áp dụng các nhãn chai trong chuyển động• Cho phép cho thay đổi tốc độ băng tải• Cho phép cho khoảng cách không nhất quán giữa các chai• Kéo nhãn chai thông qua hộp khử mùi• Êm phù hợp ghi nhãn ở mọi tốc độYêu cầu điều khiển di chuyển:• Đồng bộ hóa đến trục băng tải.• Chức năng hộp số điện tử.• Kiểm soát ngõ ra.• Mô-men xoắn cao để vượt qua ma sát cao.• Độ phân giải cao.• Mở vòng stepper nếu có thể.Giải pháp ứng dụng:Một điều khiển chuyển động, có thể chấp nhận đầu vào từ mộtbộ mã hóa được gắn kết với băng tải và tất cả các tham chiếutốc độ và khoảng cách của cuộn nhãnmã hóa là cần thiết cho ứng dụng này. Mộthệ thống servo cũng yêu cầu cung cấp cácmô-men xoắn và tốc độ để vượt qua ma sát của đầuphân phát và quán tính của cuộn nhãn lớn. Một đầu vào photosensor được kết nối với mộtlập trình của bộ điều khiển giám sát vị tríchai trên băng tải. Bộ điều khiểnlệnh động cơ nhãn để đẩy nhanh dòngtốc độ đến thời điểm cạnh đầu tiên của địa chỉ nhãn lọliên lạc.Các động cơdi chuyển nhãn trên dòngtốc độ cho đến khi hoàn chỉnh được áp dụng cho nhãn, và sau đógiảm tốc độ dừng lại và chờ đợi cho các chai tiếp theo.Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

Vận tốc Primary Axis

Secondary Axis

Registration Input Time

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

4.6.Hướng phát triển và kết luận.a. Hướng phát triển.Điều khiển chuyển động (ĐKCĐ) có lẽ là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh nhất trong ngành điềukhiển và tự động hoá.Các khái niệm và công nghệ ĐKCĐ đã từlâu không chỉ gói gọn trong những hệ thống servo chuyên dụng điều khiển bởi các hệ truyền động và thiết bị tạo sẵnthường có giá khá cao. Thay vào đó, ngày nay ta còn thấy các tính năng của ĐKCĐ ứng dụng cả cho tốc độ và vị trí trong truyền động thay đổi tần số xoay chiều, các động cơ bước và truyền động vòng kín lai, cũng như các hệ truyền động và động cơ servo AC và DC thông dụng khác. . Sự phát triển trong công nghệ ĐKCĐ và các sản phẩm liên quan đã mang lại phạm vi lựa chọn rộng hơn để đạt được sự tối ưu. 

Những xu hướng trong công nghệ servo/bước Cùng với công nghệ tạo ra bước tiến trong độ chính xác và giá cả, công nghệ còn phải hướng đến hai nhóm giải pháp ứng dụng chính: truyền động thay đổi tần số và servo/bước.Theo nghiên cứu từ năm 2002 đến 2003 cho thấy phần lớn cáckhách hàng yêu cầu ứng dụng một hay hai trục và gần một nửa số người sử dụng được điều tra khẳng định rằng họ có yêu cầu về tốc độ từ 3000 vòng/phút trở xuống. Những đòi hỏi này có thể đáp ứng dễ dàng bằng hệ thống ĐKCĐ dựa trêncác PLC cỡ nhỏ.Nhằm đáp ứng những yêu cầu trên, các nhà cung cấp đang tậptrung vào những giải pháp đơn giản với giá rẻ và dịch vụ tốt. Các hệ thống servo có nhiều ưu thế song khó ứng dụng do các điều kiện cụ thể của ứng dụng như quán tính, dung sai cơ khí, ma sát, nhiệt độ ảnh hưởng đến các bộ phận cơ…Việc xem xét từng điều kiện cụ thể của ứng dụng nói chung tốn nhiều thời gian và công sức hơn phát triển việc lập trình và cấu hình cho bộ điều khiển servo và PLC. Động cơ servo là thiết bị được điều khiển bằng chu trình kín,với những ưu điểm:Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1

_Nếu tải đặt vào động cơ tăng, bộ điều khiển sẽ tăng dòng tới cuộn dây động cơ giúp tiếp tục quay.tránh hiện tượng trượt bước như trong động cơ bước.- Có thể hoạt động ở tốc độ cao.Sẽ đóng vai trò to lớn trong việc điều khiển các hệ truyềnđộng chính xác.b.Kết luận.Việc điều khiển chuyển động trong các hệ thống yêu cầu độ chính xác cao có ý nghĩa vô cùng quan trọng nhất là trong bối cảnh đát nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa-hiện đại hóa.Các hệ thống đòi hỏi sự tự động điều chỉnh trước những tác động của nhiều yếu tố. Sau một thời gian tìm hiểu tài liệu và kiến thức cóđược của môn Truyền động điện được hướng dẫn của thầy giáobộ môn nhóm em đã hoàn thành đồ án“Tìm hiểu về Hệ TĐĐ servo “.Do kiến thức có hạn, còn chưa có kinh nghiệm nên trong quá trính thiết kế vẫn dựa nhiều vào lí thuyết nên khi áp dụng vào thực tế có những sai sót ngoài ý tưởng banđầu. Nên mong muốn nhận được tư vấn góp ý của thầy giáo vàcác bạn sinh viên kĩ thuật để tài của nhóm em được hoàn thiện hơn.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN