اصول و مفاهیم سروو موتور

در این مبحث ما، با ارائه ویدئویی پیرامون اصول و مفاهیم اولیه سروو ، همراه با ترجمه و زیر نویس آن، شما را با اصول و مفاهیم سروو بیشتر آشنا خواهیم کرد:

 

مجموعه سها تک، طراح و تولید کننده ماشین های سی ان سی
شما را به دیدین این ویدئو آموزشی دعوت می نماید
Yaskawa America برگرفته ازکانال یوتیوب

اصول و مفاهیم سروو موتور

آموزش الکترونیکی
بخش آموزش فنی
. . . شرکت یاسکاوا آمریکا ارائه می دهد

نسخه اصلی این ویدئو را (فاقد زیرنویس فارسی) می توانید در این لینک مشاهده فرمائید .

اصول و مفاهیم اولیه سروو

مروری بر کاربردها و دستورالعمل ها برای استفاده موفقیت آمیز از آن
.سلام، من استیو کوهلر هستم
در حال حاضر اکثر افرادی که
در دنیای تکنولوژی فعالیت می کنند.قبلاً کلمه سروو را شنیده اید.
و در حالی که بیشتر این کلمه را شنیده اند بسیاری از آنها دقیقاً با معنای آن.یا نحوه عملکرد سروو آشنا نیستند.
اگر یک سیستم اتوماسیون صنعتی
.را در حال کار دیده اید، سرووها را نیز در حال کار دیده اید.
برای درک کامل اتوماسیون
.درک عملکرد و اصول و مفاهیم سروو ضروری است
. . . و این چیزی است که از این برنامه آموزشی به دست خواهید آورد

مروری عملی از سیستم های سروو (اصول و مفاهیم ) :

ما تعریف می کنیم که سروو چیست اجزای آن را بررسی می کنیم.
.و نحوه عملکرد آن با یک سیستم کنترل حرکت را بررسی کنیم.
ما برخی از مهمترین اصول و مفاهیم اولیه مورد استفاده در سروو
،هنگام استفاده را بررسی خواهیم کرد
،(Over-Travel) از جمله محورهای حرکت
،روشن شدن سیستم
،حرکت جهت دار
،جابجایی بیش از حد
فاصله و موقعیت
.خانه و عملگرها

تعریف سروو موتور

.در اینجا یک تعریف اولیه از سروو وجود دارد
،وسیله ای است که در پاسخ به یک فرمان حرکت تولید می کند
سپس سرعت و جهت آن حرکت را
.در پاسخ به فیدبک تنظیم می کند.
سرووها را در سیستم های اتوماسیونی خواهید یافت که به حرکت
با کنترل دقیق نیاز دارند و به ویژه در سیستم هایی که به
واکنش بسیار سریع به دستورات

 : انواع سروو ها

.و عملکرد دقیق، جهت ارسال موقعیت مورد درخواست نیاز دارند، استفاده می شود
دنیای سرووهای صنعتی دنیای بسیار
متنوعی است
برخی از سرووها هیدرولیک هستند، برخی پنوماتیک
.و برخی دیگر الکترومکانیکی هستند
در سال های اخیر صنعت بیشتر و بیشتر به سمت
.حرکت کرده است AC استفاده از سیستم های سروو
به شکل موج جریان متناوب AC البته
در موتور در حین کار اشاره دارد
: شامل دو جزء اساسی است AC سیستم سروو
.تقویت کننده سروو و سروو موتور
تقویت کننده سروو دستورات ولتاژ پایین را
برای گشتاور، سرعت یا موقعیت دریافت می کند
و سپس آنها را در قالبی با قدرت بالا تقویت می کند
.فرمتی که سروموتور می تواند از آن استفاده کند یک سروو موتور بسیار قدرتمندتر ،از سایر موتورهای هم اندازه اش می باشد.
.آهنرباهای قدرتمند سروموتورها را فوق العاده سریع و دقیق می کند یک دستگاه فیدبک به نام انکودر در قسمت پشتی سروموتور تعبیه شده است.
اکنون این یک نمونه از یک انکودر نوری است
این یک دیسک است که روی شفت موتور نصب شده است،همانطور که موتور می چرخد سنسورهای نوری خطوط کوچک روی دیسک را تشخیص می دهند.پالس های الکتریکی از حسگر نوری به تقویت کننده بازگردانده می شود.

تقویت کننده از داده ها برای کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور موتور استفاده می کند،اکنون ما بینشی داریم که سروو چیست.اما ما هنوز توضیح نداده ایم که سروو چگونه کارها را انجام می دهد.
ما سروو را با ترکیب آن با بخشی از یک سیستم کنترل حرکت، راه اندازی می کنیمدر ورودی تقویت کننده سروو یک کنترلر قرار داردکنترلر دستورات را ارائه می دهد،که زمان و نحوه حرکت سروموتور را تعیین می کند.

کنترل

کنترلر دستورات را به تقویت کننده به شکل یک سیگنال یا داده آنالوگ ارسال می کند کنترل کننده و تقویت کننده نیز فیدبک موقعیت را.با انکودر تبادل می کنند.
در محل اتصال به کنترلر،یک رابط برای اپراتور پیدا خواهید کرداین رابط برای راه اندازی، توقف و تنظیم.عملکردهای مختلف دستگاه استفاده می شودرابط ها می توانند دکمه های ساده و لامپ‌های نشانگر باشند یا ممکن است ، پیچیده تر.باشند HMI یک رابط ماشین انسانی یادر انتهای دیگر فرآیند
سروو موتور به صورت مکانیکی متصل است.

سروو مکانیزم

این یک مثال رایج است یک محرک خطی ساده که حرکت چرخشی سروموتور را به حرکت خطی تبدیل می کنددر این مثال با استفاده از یک پیچ این فقط یک مثال ساده است مکانیسم های مورد استفاده درصنعت می تواندبسته به کاری که باید انجام شودو ابتکار و تخصص
.ماشین ساز، پیچیده و متنوع باشد در حالی که این پنج جزء،در هر سیستم کنترل حرکت وجود دارد برخی از تولیدکنندگان قطعاتی را طراحی کرده اند
که یک یا چند مورد از این اجزا را ترکیب می کند این نمونه ای از بخشی است که شامل.هم یک کنترل کننده و هم تقویت کننده می باشدترکیب اجزا به معنای قطعات کمتراتصالات کمتر و ردپای کوچکتر،و راحتی بیشتر است.

مفهوم محور

.اصطلاح محور یکی از مواردی است که اغلب در این صنعت می شنوید هر سروو و مکانیزم حرکتی آن.به عنوان یک محور حرکت به حساب می آید.
یا محور، از ریاضیات Axis این کلمه و مفهوم محورها در سیستم مختصات دکارتی گرفته شده است.
در اینجا یک راه دیگر برای نگاه کردن به آن وجود دارد Etch-a-Sketch تصور کنید که یک اسباب بازی توسط دو سروو کنترل می شود،یک سرور جهت بالا و پایین را کنترل می کند.
دیگری چپ و راست حالا این محورها، دو محور حرکتی خواهند بود.
در این مثال دو محور به صورت مکانیکی
به یکدیگر متصل شده اند تا
.حرکت دو بعدی ایجاد کنند
اما حتی اگر هیچ ارتباطی وجود نداشته باشد
.هر سروو یک محور در نظر گرفته می شود
اکنون این تمایز مهم است زیرا در
دنیای اتوماسیون صنعتی
،یک ماشین ممکن است چندین محور سروو داشته باشد
.حتی گاهی تا صدها محور
صرف نظر از تعداد، چند اصل اساسی وجود دارد.
که برای هر محور بکار می رود

:اصول اساسی کار با سروو موتور ها

و در اینجا یکی از اساسی ترین آنها
یک محور هیچ حرکتی ایجاد نمی کند
.مگر اینکه سروو را روشن کنید
روشن کردن سروو به سادگی روشن کردن یک لامپ نیست
مهم است بدانید که سه مرحله برای فعال کردن سروو وجود دارد
اول، باید خود تقویت کننده روشن شود
.که ما از آن به عنوان کنترل قدرت یاد می کنیم
این سیستم به طور معمول برای برای روشن کردن کنترلر
و رابط اپراتور به طور همزمان سیم کشی شده است
کنترل قدرت سروو فعال است
مرحله دوم اعمال ولتاژ بالا
و منبع برق جریان بالا است که
که آمپلی فایر برای به حرکت درآوردن موتور از آن استفاده می کند
.ما از آن به عنوان قدرت اصلی یاد می کنیم
ورودی برق اصلی،امکان انعطاف پذیری و
.سیم کشی را به تقویت کننده سروو فراهم میکند
مرحله سوم انرژی دادن به سروموتور است ،

 : Servo Enable

اشاره می کنیم Servo Enable ما به آن به عنوان
این سیگنال برای فعال کردن موتور از کنترلر می آید
،فعال کردن سروو به این معنی نیست که موتور در حال حرکت است
.و فقط به این معنی است که در صورت فرمان آماده حرکت است
،قبل از اینکه سروو فعال شود
شفت به راحتی حرکت می کند
اما اگر به صورت دستی سعی کنید شفت را
،را در حالی که سرور فعال است بچرخانید
.موقعیت خود را حفظ خواهد کرد
.هنگامی که سروو برای حفظ این موقعیت کار می کند، ممکن است صدای خش خش را بشنوید
پس از روشن شدن سروو موتور، کنترلر
معمولاً از اپراتور می خواهد
،که نوعی از دکمه استارت را فشار دهد
.در این مرحله کنترلر طبق برنامه خود دستور حرکت را می دهد
کنترلر خاص طوری برنامه ریزی شده است که
.محور را در جهت جلو و عقب حرکت دهد
برای این کار نیاز به تعریف دارد
که جلو و عقب به چه معناست
آنچه برای سروو در نظر گرفته می شود
ممکن است با توجه به ماشین معکوس شود
مهم است که جهت حرکت سروو با جهت دستگاه
مطابقت داشته باشد
نه تنها برای برنامه ریزی کنترلر
بلکه برای سایر ویژگی های
.تقویت کننده سروو که به جهت حساس هستند
به عنوان مثال، سرور ممکن است
از یک محدودیت گشتاور محافظ در یک جهت استفاده کند اما در جهت دیگر نه
من می توانم به صورت دستی موتور را در یک جهت به حرکت در بیاورم
.اما نمی توانم در جهت دیگر بر آن غلبه کنم
بنابراین می توانید ببینید که چرا مهم است
بفهمید که کدام جهت رو به جلو
.و کدام جهت معکوس است
در برخی شرایط،
،اگر به درستی پیکربندی نشود
. می‌تواند آسیب فاجعه‌باری به دستگاه شما وارد کند

 : Over-Travel سیستم

یکی از جنبه های دیگرحساس بودن جهت
.محدود کننده جابجایی بیش از حد) یافت می شود) Over-Travel در آمپلی فایرهای دارای
.برخی از افراد از آن به عنوان عملکرد سوئیچ محدود کننده یاد می کنند
یکی از ورودی های آمپلی فایر است که حرکت موتور را در یک جهت متوقف می کند Over-travel
.یک ورودی برای رو به جلو و ورودی دیگر برای حرکت معکوس
را با قرار دادن Over-Travel ما حدود
.یک حسگر در هر انتهای دامنه حرکتی ماشین تعیین می کنیم
یک کنترل کننده به درستی برنامه ریزی شده باید
از رسیدن دستگاه به
نزدیکی این سنسورها جلوگیری کند،
اما تجربه حکم می کند برنامه ریزی لازم را
.برای موارد غیر منتظره انجام دهیم
می توانند از آسیب های پرهزینه جلوگیری کنند Over-travel ورودی های
.بدون آنها، امکان برخورد قطعات متحرک دستگاه با یکدیگر وجود دارد
Over-travel حال سنسور مثبت
به ورودی آمپلی فایر متصل است که
حرکت را فقط در جهت جلو متوقف می کند
Over-travel سنسور منفی
به ورودی تقویت کننده متصل است که
.حرکت را فقط در جهت معکوس متوقف می کند
بنابراین می توانید ببینید که اگر محل این سنسورها
جابجا شود یا اگر
،جهت سروو با جهت دستگاه مطابقت نداشته باشد
متوقف نشود Over-travel ممکن است موتور در محل سنسور
.که ممکن است باعث ایجاد آسیب و یا حتی جراحت شود
Over-travel به یاد داشته باشید که توقف
نیست ( Emergency stop) توقف اضطراری
توقف اضطراری از همه حرکت ها
.در همه جهات جلوگیری می کند
راهی ساده و سریع Over-travel توقف
.برای توقف حرکت در یک جهت است
Over-travel در شرایط
می توان کنترلر را برای بازیابی برنامه ریزی کرد
و سروو همچنان می تواند
.در جهت مخالف حرکت کند

 : کنترلر

در حالی که سروو آمپلی فایر و سروو موتور
دستگاه‌هایی هستند که در قلب
،سیستم کنترل حرکت قرار دارند
اجازه دهید بحث خود را به یک رده بالاتر
به سمت کنترل‌کننده‌ای
.که همه دستورات از آنجا منشأ می‌گیرند، منتقل کنیم
مبحث برنامه نویسی کنترلر
،فراتر از اصول اولیه است
اما می‌توانیم برخی از اصول اولیه مانند
.فاصله و موقعیت را پوشش دهیم
برنامه ممکن است به دانستن سرومکانیسم (ساختار سروو) نیاز داشته باشد
،تا مسافت معینی را نسبت به مکان فعلی خود طی کند
نامیده می شود (Relative move) این حرکت نسبی
و این رویکرد هنگام برنامه‌ریزی حرکتی
.که باید چندین بار تکرار شود مفید است
از طرف دیگر ممکن است برنامه یک جدول از پیش تعیین شده از موقعیت هایی داشته باشد
،که دستگاه قرار است به سمت آن حرکت کند
در این مورد، حرکت موقعیت‌یابی مطلق
به یک موقعیت خاص می‌تواند برنامه‌نویسی
،کنترلر را بسیار آسان‌تر کند
،حال در اینجا یک مثال وجود دارد
، اگر به من دستور دهید که سه قدم به جلو بروم
این یک فرمان فاصله و
.یک حرکت نسبی است
اگر به من بگویید به سمت میز بروم
،این یک فرمان موقعیت است – یک حرکت مطلق
نتیجه همان است
،من پشت میز هستم اما نوع فرمان متفاوت است
کنترل کننده های حرکت صنعتی مدرن
به برنامه‌نویس این امکان را می‌دهند که
حرکت را به طور نسبی یا
.مطلق تعریف کند
هر کدام می تواند برای بخش خاصی از
برنامه کنترل منطقی تر باشد
به همین دلیل ما نمی توانیم
به سادگی بگوییم واقعا کدام روش
.در ماشین در حال حرکت استفاده شده است
موقعیت ها و حرکت های مطلق تنها زمانی معنا پیدا می کند<br />
که با مطلق مقایسه شود
موقعیتی که برای کنترلر
.به عنوان صفر معرفی شده است

 : هومینگ

ماشین نیاز به یک روش تکرارپذیر
.برای پیدا کردن این نقطه صفر دارد
(Homing) این روش اغلب هومینگ
نامیده می شود (Zero Point Return) یا بازگشت به نقطه صفر
برای تغییر جهت محوری که ممکن است در زمان قطع برق، جابجا شده باشد
هر بار که دستگاه روشن می شود، کنترلر باید
،هر محور را به نقطه هوم بازگرداند
یک راه بسیار ساده برای انجام هومینگ
این است که اپراتور به صورت بصری محورها را
.در موقعیت صفر خود تراز کند
اما در عملکرد واقعی
،اکثر ماشین‌ها به انجام اتوماتیک این فرایند تکیه می کنند
.می نامیم (Homing Routine) که آنرا روال بازگشت به خانه
در اینجا یک روال معمول هومینگ در یک کنترلر وجود دارد
که محور ابتدا به آرامی در حالت معکوس حرکت می کند
سپس با شناسایی یک سنسور اختصاصی
.به نام حسگر خانه متوقف می شود
،ما می‌توانیم از این سنسور به‌عنوان موقعیت هوم استفاده کنیم
اما اگر این کار را می‌کردیم، باید حسگر را به صورت فیزیکی حرکت می دادیم
.تا سیستم را کالیبره کنیم
در عوض، محورهای قابل برنامه ریزی را حرکت می دهیم
تا فاصله برای توقف در موقعیت هوم را جبران کند
سپس نقطه توقف نهایی ما به عنوان

: (Position Zero) موقعیت صفر

.برای سیستم موقعیت یابی مختصات کنترلر تعریف می شود
،اکنون تا زمانی که سنسور در جای خود باقی بماند
این روال هومینگ همیشه
.محور را به همان نقطه شروع باز می‌گرداند
انواع مختلف ماشین ها به
.انواع مختلفی از روال های بازگشت به هومینگ، نیاز دارند
برنامه نویسی یک روال هومینگ موفق
در کنترل کننده برای پیکربندی های غیر استاندارد
ماشین می تواند ،چالش قابل توجهی برای یک مهندس کنترل باشد.
، تا به حال در بحث خود در مورد اجزاء
ما بر روی محرک های خطی تمرکز کرده ایم
،آنها متداول هستند و درک آنها نیز ساده است
اما بسیاری از مکانیسم های دیگر در اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند
: که می توانیم طیف وسیعی از مکانیزم ها را در دو دسته قرار دهیم
تولید کنندگان حرکت خطی و  آنهایی که حرکت چرخشی تولید می کنند.
،برای تولید کنندگان حرکت خطی
.واحدها در حرکت خطی معمولاً اینچ یا میلی متر تعریف می شود
در یک حرکت چرخشی، واحدهای حرکت دوار را
.معمولاً با درجه تعریف می کنند
و اکنون در این دو دسته
دو زیرگروه وجود دارد: محدود و نامتناهی
به عنوان مثال یک محرک خطی دارای طول محدودی است
فاصله ای که می تواند حرکت کند
.اما یک غلتک‌ می تواند تقریباً برای همیشه مواد را بکشد
یک وسیله گردان با کابل فاصله ثابتی دارد که می تواند
بدون پیچاندن یا شکستن کابل‌ها حرکت کند،
اما یک میز دوار می‌تواند
.بی‌وقفه در همان جهت بچرخد
این ویژگی‌های ماشین
،هنگام برنامه‌نویسی بسیار مهم هستند
زیرا آنها بر چگونگی
و نحوه هومینگ
و اینکه چگونه حرکات نسبی و مطلق اجرا می شوند
استفاده می شود یا خیر Over-travel و یا اینکه آیا از ورودی های
.تاثیر می گذارند

: جمع بندی و معرفی شرکت سازنده

دلیلی وجود دارد که ما این برنامه را
می نامیم، (Servo Basics) اصول و مفاهیم سروو
این تنها آغاز چیزهایی است که
شما می خواهید در مورد سرووها و
نقش گسترده آنها در اتوماسیون صنعتی بیاموزید
و یک راه عالی برای گسترش دانش شما
.است yaskawa.com بازدید از
این سایت منبعی غنی برای
اطلاعات فنی و مستندات محصولات است
همه قابل جستجو و آماده دانلود هستند
.و گذاشته شده اند تا مورد استفاده قرار گیرد
خب ما به پایان
این برنامه آموزشی رسیدیم
ترجمه و زیرنویس فارسی
محصول تیم تولید محتوا مجموعه سهاتک
.جهت مشاوره و ارتباط با ما میتوانید از طریق راه های ارتباطی معرفی شده در پایان ویدئو با ما در تماس باشید