Sterowanie maszyn CNC – serwonapędy i silniki krokowe

127

Trzeba podkreślić, że rodzaj sterowania rozróżniamy w zależności od tego, do czego konkretnie ma zostać zastosowany. Wiemy, że silniki krokowe ustępują serwo silnikom. Wynika to z dynamiki pracy oraz sprzężenia zwrotnego. Jednak trzeba też podkreślić, że decydującym kryterium będzie budżet, jakim dysponuje osoba planująca zakup tego rodzaju rozwiązań.

W silnikach krokowych zaletą jest bezawaryjny charakter ich pracy. Minus jednak stanowi to, że gubią kroki i szybko się grzeją. Te efekty uboczne można jednak zniwelować, choć bez możliwości całkowitej eliminacji. Już samo to sprawia, że te napędy są bardzo pożądane na rynku maszynowym. Niejednokrotnie będą wystarczały w wielu zastosowaniach i nie ma znaczenia czy będziemy mieli do czynienia z maszynami całkowicie amatorskimi czy też półprofesjonalnymi.

Do zasilania sterowników wykorzystujemy prąd DC albo – w przypadku bardziej rozbudowanych – prąd AC. w pierwszym przypadku układ blokowy w standardzie obejmuje – zasilacz, wyposażony w transformator sterowników i kartę interpolatora. W drugim przypadku, zwykle mamy sterowniki ze specjalnym filtrem sieciowym oraz zasilanie interpolatora, czyli logiki.Jeśli w przypadku zasilania AC dysponujemy 3 fazami, każdy ze sterowników będziemy mogli odseparować lub sparować. Dzięki temu, zminimalizujemy zakłócenia zasilania. Jeśli nastąpi awaria, wystarczy po prostu, że wymienimy jeden moduł.

W serwonapędach spektrum sposób sterowania jest znacznie szersze. Tutaj to nie tylko silnik z enkoderem. To też urządzenie o konkretnej budowie, z odpornością na duże poślizgi, a także rampy przyśpieszeń oraz hamowania. Serwo sterownik możemy poddać takiej konfiguracji, aby w razie konkretnego obciążenia podać do serwo silnika max prąd chwilowy, zwany też pikiem prądowym. Jeżeli po takiej indukcji nie wystąpi reakcja, wtedy sterownik wchodzi w awaryjny tryb i następuje unieruchomienie maszyny.

Sewonapędy dzielimy także ze względu na rodzaj prądu, a więc zasilanie DC lub AC. tu różnica ma oczywisty charakter, bo serwa DC to silniki szczotkowe na komutatorze, serwa AC z kolei będą silnikami klatkowymi. Są one asynchroniczne, jednakże odznaczają się dużą sprawnością.

W serwo sterownikach, sygnał odpowiedzialny za sterowanie może być zróżnicowany. W zależności od naszych potrzeb możemy wykorzystać sygnał napięciowy -10 +10V, może to być też sygnał step / direct. Dodatkowo, do wyboru mamy 0-10V lub prądowy wyrażany w miliamperach. Rodzaj sygnału logicznego ma być ściśle uzależniony od zastosowanego interpolatora. Ten musi identyfikować język komunikacji pomiędzy dwiema zmiennymi. Chodzi o wartość zadaną programu sterującego i wartość, którą wykonuje sterownik. W innym przypadku traci sens instalacja systemu sterowania o rozbudowanym charakterze. Jeżeli do dyspozycji mamy sygnał podstawowy, którego strumień mierzymy w kHz, przy relatywnie malej wydajności jeśli chodzi o port komputera, który odpowiada za sterowanie całym procesem.

Źródło: EBMIA