سه ویژگی منحصربه‌فرد سروو درایوها که نمی‌دانستید! (1)

تاریخ : ۱۴۰۰/۰۴/۱۲ تعداد بازدید : ۷۴
تعداد رای : ۱
سروو درایوهای امروزی دیگر تنها به‌عنوان تقویت‌کنندۀ‌ توان (برق) استفاده نمی‌شوند و پیشرفت چشمگیری داشته‌اند. با توجه به پیشرفت‌های روزافزون این فناوری، اکنون سروو درایوها می‌توانند قطعات پیچیده‌ای از تجهیزات الکترونیکی باشند که با ده‌ها ویژگی جدید و منحصربه‌فرد خود توانایی‌ها و قابلیت‌هایشان را در کنترل حرکت به نمایش بگذارند. در این مطلب به سه ویژگی منحصربه‌فرد آن‌ها اشاره شده است.

1) ورودی و خروجی قابل برنامه‌نویسی (Programmable I/O)

ورودی و خروجی قابل برنامه‌نویسی، ویژگی مفید و مناسبی برای سروو درایوهای دیجیتالی محسوب می‌شود تا بتوانند با سیگنال‌های سادۀ ولتاژ بالا و پایین، که توسط کاربر تعیین شده‌اند، به‌راحتی با یکدیگر و البته دیگر اجزای سیستم ارتباط برقرار کنند.

ورودی‌های دیجیتالِ قابل برنامه‌نویسی برای یک سروو درایو به‌عنوان متغیر شناخته می‌شوند و می‌توانند کاملا به‌طور مستقل از ورودی کنترلر و شبکۀ اصلی عمل کنند. این ورودی‌ها هنوز هم می‌توانند از طرف کنترلر وارد شوند اما ویژگی جدید آن‌ها باعث شده تا بتوانند از سروو درایوها و یا دیگر قطعات الکترونیکی موجود در سیستم و یا حتی از طریق یک سوئیچ یا دکمۀ ساده نیز وارد شوند. این ورودی‌های قابل برنامه‌نویسی می‌توانند طوری تنظیم شوند که عملیات‌ مختلفی را در سروو درایو رقم بزنند. عملیات قابل اجرا توسط این ورودی‌ها عبارت است از فعال کردن، مهار کردن، حرکت آهسته، اجرای یک حرکت فهرست شده و فعال‌کردن یک توالی یا تعدادی از توابع دیگر.

از طرفی دیگر خروجی‌های دیجیتال قابل برنامه‌نویسی، متغیرهایی هستند که از طرف سروو درایو ارسال می‌شوند. آن‌ها می‌‌توانند به شکلی برنامه‌نویسی شوند که در صورت وقوع یک حادثه و یا تحقق یک شرایط خاص مثل سرعت بیش‌ازحد، موقعیت خاص و یا حتی یک ورودی جدید، از سمت درایو فعال و به‌صورت دستور ارسال شوند. خروجی‌ها سیگنال ولتاژ بالا یا پایین را به دیگر تجهیزات الکترونیکی سیستم ارسال می‌کنند. این تجهیزات عبارتند از کنترلر و یا ترمینال‌های ورودی در سروو درایوهای دیگر.

فایدۀ این ویژگی چیست؟

این ویژگی ورودی‌ها و خروجی‌های قابل برنامه نویسی (I/O) به سروو درایو اجازه می‌دهند تا نقش بسیار مهمی در راه‌اندازی ربات‌ها و ماشین‌های صنعتی بازی کند. در موارد خاص، می‌تواند یک عملیات ساده مثل روشن کردن یک چراغ بعد از اتمام چرخۀ عملیات و یا برداشتن بار محاسباتی از دوش کنترلر و شبکه (که عملیاتی مهم در جهت افزایش کارآیی است،) باشد. درواقع می‌‌تواند عملیات همزمانی (سینک کردن)، فرآیند ایمنی، و یا قابلیت اطمینان یک سیستم را تقویت کرده یا افزایش دهد.

 

2) خاموشی گشتاور ایمن (Safe Torque Off)

خاموشی گشتاور ایمن (یا STO) یک ویژگی ایمنی موجود در بسیاری از سروو درایوهای دیجیتالی است که می‌تواند در لحظه جریان برق را بدون خاموش کردن سروو درایو قطع کند. اگر از قبل با سروو درایوها کار کرده باشید ممکن است با خود بگویید «آیا این سیستم همان سیستم عملکرد مهارکننده (inhibit function) نیست؟». تقریبا حق با شما است، اما باید در نظر داشت که با اینکه هر دو یک هدف را دنبال می‌کنند، در عمل با هم تفاوت‌هایی دارند. تفاوت اصلی‌ آن‌ها در این است که عملکرد مهارکننده فقط از طریق لاجیک سروو درایو قابل انجام است. یک اشکال کوچک در لاجیک دستگاه یا اتصال به زمین ممکن است دستگاه را دوباره به جریان بیاندازد.

اما در مقابل، سیستم خاموشی گشتاور ایمن باعث قطعی فیزیکی در سطح سخت‌افزاری دستگاه نیز می‌شود که این قطعی مابین دستگاه‌های قدرتی (توان) درایو و ترمینا‌ل‌های فاز موتور اتفاق می‌افتد و عملا راه‌اندازی تصادفی آن را غیر ممکن می‌سازد. برای اینکه بتوان موتور را به حالت قبل برگرداند باید سیستم STO را به‌صورت دستی خاموش و عملیات را از سر گرفت.

با اینکه بیان کردن خطرات موجود در کار با دستگاه‌ها و ماشین‌آلات صنعتی ناراحت‌کننده و دلهره‌آور است، اما آگاهی نسبت به چنین خطراتی باعث پیشگیری خواهد شد. باید در نظر داشت که گشتاورهای ناگهانی و خارج از برنامۀ یک موتور می‌تواند آسیب‌های جانی و صدمات بسیاری را به‌دنبال داشته باشد. در این میان افرادی که مسئول تعمیرات و نگهداری این دستگاه‌ها هستند در اولویت هستند. اما با فعال‌سازی سیستم خاموشی گشتاور ایمن (یا STO)، تعمیرکار می‌تواند با خیالی راحت و آسوده عملیات خود را با آگاهی نسبت به اینکه موتور به هیچ‌وجه در حین تعمیر روشن نخواهد شد، ادامه دهد. در واقع برای خارج کردن سیستم از حالت ایمنی STO عملیات مختلفی باید انجام شوند تا سیستم به حالت فعال در بیاید، بنابراین احتمال هرگونه شروع به کار تصادفی را از بین می‌برد.

 

3) فیدبک (بازخورد) کمکی و کنترل حلقۀ دوگانه

بسیاری از سروو درایوها می‌توانند علاوه بر یک فیدبک موتور، به یک فیدبک اضافی دیگر هم مجهز شوند. این فیدبک اضافی به فیدبک کمکی (auxiliary feedback) معروف است و معمولا به بار در حال حرکت موتور اضافه می‌‌شود.

فیدبک کمکی در کابردهایی مفید و کاربردی است که بار مستقیما توسط موتور هدایت نمی‌شود؛ درست مشابه با گیربکس‌های (جعبه دنده‌) پیچیده یا حامل‌های تسمه‌ای. این دست از کاربردها به هر عکس‌العملی حساس هستند. هنگامی که عکس‌العملی ایجاد می‌شود، لزوما وضعیت موتور نشان‌دهندۀ موقعیت بار نیست و اگر بخواهید حلقۀ موقعیت را به‌وسیلۀ رمزگذار موتور (اینکودر) ببندید، خطاهایی ایجاد خواهد شد.

مسلما روش‌های مکانیکی مختلفی برای کاهش و یا جلوگیری از وقوع چنین واکنش‌هایی وجود دارد، اما گاهی اوقات آن قدر زیادند که قابلیت اجرا وجود ندارد. هنگامی که پیچ، تسمه، زنجیر و یا چرخ‌دنده دارید، برخی از خطاهای موقعیتی ناشی از واکنش‌ها اجتناب‌ناپذیر هستند.

برخوردار بودن از فیدبک کمکی روی بارها باعث می‌شود تا سیستم تنظیماتی را در جهت رفع خطاها ایجاد کند. این تنظیمات به کنترل حلقۀ دوگانه موسوم هستند، درست جایی که دستگاه فیدبک روی موتور حلقۀ داخلی را می‌بندد (سرعت) و فیدبک کمکی روی بار حلقۀ بیرونی را می‌بندد (موقعیت).

اگر سیستم تشخیص دهد که فاصلۀ بار تا محل موردنظر خود کوتاه‌تر است، موتور را جهت رسیدن به موقعیت موردنظر می‌چرخاند تا مسیر باقیمانده را جبران کند. در مقابل، در صورتی که از موقعیت هدف خود فراتر رفته باشد، سیستم را به عقب‌تر می‌راند.

امروزه تقریبا تمامی سیستم‌های سروو درایو به فیدبک کمکی مجهز هستند.

این مطلب ادامه دارد.

لینک مطلب:

https://www.roboticstomorrow.com/article/2021/06/6-cool-servo-drive-features-you-might-not-know-about/16970

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

Captcha