Nelle fabbriche automatizzate di oggi, ilServoazionamento industrialerappresenta un fattore fondamentale per il movimento ad alta velocità e alta precisione. Dalla lavorazione CNC e dall'assemblaggio robotizzato alle linee di imballaggio e ai macchinari tessili, questi potenti centri traducono i complessi comandi del controller in un movimento impeccabile del motore. SEA MOTION, un'azienda con profonde radici nell'automazione industriale, ha progettato una famiglia di servoazionamenti che combinano capacità di coppia pura con controllo avanzato in tempo reale.
SEA MOTION ha trascorso due decenni a perfezionare l'hardware di controllo del movimento per ambienti industriali difficili. Il loro portafoglio di servoazionamenti industriali si basa su tre promesse fondamentali:
Un servoazionamento industriale è un controller elettronico che riceve un comando di riferimento da un controller di movimento o PLC di livello superiore e regola con precisione la posizione, la velocità o la coppia di un servomotore. Funziona confrontando continuamente il valore comandato con il feedback effettivo proveniente da un sensore montato sul motore o sul carico. La differenza, chiamata errore, viene elaborata da una struttura proporzionale-integrale (PI) o proporzionale-integrale-derivativa (PID) a cascata. Il circuito di corrente più interno funziona a decine di kilohertz per mantenere il flusso magnetico del motore allineato istantaneamente. Il circuito di velocità, che funziona a pochi kilohertz, smorza le oscillazioni e mantiene la velocità in caso di variazioni di carico. L'anello di posizione più esterno funziona alla velocità di aggiornamento del bus di movimento e garantisce che l'asse raggiunga il punto target con un superamento minimo. Le unità moderne come quelle di SEA MOTION incorporano anche termini feed-forward per velocità e accelerazione, filtri notch per la soppressione delle vibrazioni e osservatori di disturbi, che migliorano notevolmente la rigidità dinamica.
In genere, un servoazionamento industriale controlla un motore perché il feedback ad anello chiuso deve essere specifico del dispositivo per mantenere la precisione. Tuttavia, SEA MOTION offre una variante a doppio asse nella serie SD‑A, in cui due canali di azionamento indipendenti sono alloggiati in un unico chassis, condividendo il bus CC e l'alimentazione di controllo a 24 V. Ciascun canale ha il proprio rilevamento di corrente, interfaccia di feedback e processore logico, quindi gli assi funzionano in modo indipendente. Questo approccio consente di risparmiare spazio nell'armadio e riduce la complessità del cablaggio per piccole macchine multiasse come le stazioni pick-and-place. Per gli assi slave puramente controllati dalla coppia, un singolo azionamento può anche far funzionare due motori identici in parallelo purché siano accoppiati meccanicamente e venga utilizzato un solo dispositivo di feedback, ma tali casi d'uso sono rari e richiedono un'attenta analisi da parte degli ingegneri applicativi di SEA MOTION.
L'autotuning è un algoritmo adattivo che eccita il sistema meccanico con un segnale di test di bassa ampiezza, misura la risposta in frequenza e imposta automaticamente i parametri di guadagno degli anelli di velocità e posizione. L'implementazione di SEA MOTION funziona in due fasi. Innanzitutto, una routine di identificazione dell'inerzia accelera e decelera il motore lungo un profilo accuratamente modellato e calcola l'inerzia riflessa totale e l'attrito viscoso. In secondo luogo, una valutazione della larghezza di banda del servo-loop inserisce una sequenza binaria pseudo-casuale e analizza i punti di risonanza. Sulla base di ciò, il firmware configura i guadagni PI/PID, il feed-forward dell'accelerazione e fino a quattro filtri notch che sopprimono le risonanze meccaniche. Gli utenti possono scegliere tra una modalità di regolazione "rigida" per carichi accoppiati rigidamente e una modalità "liscia" per carichi conformi come le cinghie. L'intero processo richiede meno di 60 secondi e può essere eseguito tramite il pannello frontale o lo strumento PC SELink. I risultati della sintonizzazione vengono archiviati in modo permanente nella memoria non volatile e possono essere sintonizzati manualmente con un display di risposta in frequenza in tempo reale.
