Сервоприводы

Более подробно рассмотрим составляющие части сервопривода.
Первичным источником электропитания служит бытовая или промышленная сеть переменного тока, в России это однофазная сеть с напряжением 220 В и трехфазная сеть с напряжением 380 В, частота тока в обоих случаях составляет 50 Гц. Сервопривод, подключенный к такой сети, сначала преобразует переменный ток в постоянный с помощью выпрямителя. Далее из постоянного тока при помощи инвертора генерируется высокочастотный модулированный сигнал для серводвигателя. Наиболее широко распространенной является широтно-импульсная модуляция (ШИМ), так как она может быть получена включением и выключением подачи постоянного напряжения по определенному закону. Исходный импульсный сигнал имеет широкий спектр, но на индуктивной нагрузке, которой является электродвигатель, ток принимает вид, близкий к гармоническому.
На серводвигателе устанавливается энкодер – датчик углового положения ротора. Сигнал обратной связи с энкодера позволяет сервоприводу осуществлять регулирование по трем параметрам: току, скорости и положению. Для конечного потребителя это означает возможность работы системы с сервоприводом по заданной программе. Основной характеристикой цикла перемещения является циклограмма – зависимость текущего положения от времени, из которой также получаются ее производные: скорость, ускорение и рывок. Можно задать точное значение или изменение одного из параметров, а также ограничение.
В ассортименте Rexroth есть моноблочные сервоприводы, модульные системы, блоки управления и дополнительные компоненты.
Компактные сервоприводы IndraDrive Cs
Наиболее простые и универсальные приводы для серводвигателей в ассортименте Rexroth.
- Мощность от 100 Вт до 3,5 кВт
- Очень компактная и универсальная конструкция
- Сетевой интерфейс Ethernet, поддержка протоколов PROFIBUS, SERCOS III, PROFINET IO, EtherNet/IP, EtherCat и т.п.
- Возможно подключение любых стандартных энкодеров, а также дополнительного энкодера
- Модульный принцип устройства оптимизирован для промышленности
- Опционально: IEC-совместимый ПЛК

Преобразователи переменного тока IndraDrive C
Предназначены для преобразования стандартного сетевого тока в модулированный ток для питания серводвигателей. Кроме того, он имеют промежуточное звено постоянного тока 24 В, от которого можно запитать другие устройства, например, инверторы серии IndraDrive M.
- Длительная мощность от 1,5 до 630 кВт
- Инвертер и блок питания в одном устройстве
- Исключительная устойчивость к перегрузкам
- Максимальный ток от 12 до 1540 А
- Совместим с инверторами, для экономии
- Прямое подключение к электросетям напряжением 200…500 В
В серию IndraDrive M входят два типа компонентов: инверторы, то есть устройства, преобразующие постоянный ток в переменный ток для двигателей и источники питания, преобразующие переменный ток из электросети в постоянный ток для инверторов и других устройств. Несколько устройств одного типа могут быть объединены через общее звено постоянного тока.
Эти модульные компоненты предназначены для работы в составе многоосевых систем линейного перемещения. Их важные преимущества – достижение максимального КПД благодаря возможности рекуперации энергии и наличие замкнутого контура постоянного тока.
Сочетание преобразователей IndraDrive C и инверторов IndraDrive M – это экономичное решение для небольших линейных систем. Преобразователь для первой оси одновременно питает инверторы остальных осей. В данном случае необходимо выбрать преобразователь с достаточным резервом мощности даже для небольших инверторов.
- Инверторы для одной оси, с максимальным током от 20 до 350 А
- Инверторы для двух осей, с максимальным током от 12 до 36 А
- Компактная конструкция для работы с несколькими осями
- Могут подключаться через блоки питания или преобразователи перем. тока
- Обмен энергией через общую шину постоянного тока
- Масштабируемость и функциональность
- Индивидуальные решения: от стандартных до эксклюзивных
- Встроенный контроллер с инновационными функциями
- Универсальные интерфейсы для сочетаемости с разным оборудованием
- Сертифицированная технология обеспечения безопасности
Базовые блоки управления BASIC – стандартная масштабируемая версия
Эти блоки управления представляют собой экономичное решение для всех стандартных задач со средними требованиями к производительности и гибкости интерфейсов. Модели линейки BASIC имеют стандартный интерфейс для энкодера двигателей IndraDyn, блоки BASIC UNIVERSAL оснащены дополнительным гнездом расширения.
BASIC OPEN LOOP
Эти блоки управления с разомкнутым циклом управления специально разработаны для работы с частотным преобразователем без энкодера. Требуемая скорость может быть установлена через аналоговый или цифровой вход. Сообщения о состоянии или диагностические сообщения выводятся через цифровые выходы или изолированные релейные контакты. Для упрощения запуска рекомендуется использовать компьютер с установленной программной средой IndraWorks.

BASIC ANALOG
Они позволяют получить множество преимуществ цифровых устройств управления с традиционным аналоговым интерфейсом ±10 В. Кроме того, они позволяют в любой момент расширить систему управления другими интерфейсами связи и заменить отдельные компоненты, не меняя базовую конфигурацию системы.
Скорость по умолчанию задается через аналоговый вход. Сигналы, например, запуска и остановки, передаются по цифровым каналам. Эмуляция энкодера внутри привода позволяет системе управления получать данные о фактическом положении. Можно выбрать сигнал от инкрементального энкодера или в формате SSI.
Уже интегрирован подходящий интерфейс для подключения двигателей IndraDyn или других стандартизированных энкодеров, таких как Hiperface ®.

BASIC PROFIBUS
Шина PROFIBUS успешно используется в течение многих лет для решения задач в области автоматизации производственных процессов. С помощью этой шины система управления циклически обменивается с устройствами всеми исходными и мгновенными значениями, в том числе, сообщениями диагностики и состояния. Есть интерфейс для IndraDyn или энкодеров.
Удобная опция – первоначальная настройка с компьютера через среду IndraWorks.

BASIC SERCOS
SERCOS 2 позволяет получить все преимущества цифровых интеллектуальных приводов. Одной из отличительных особенностей SERCOS 2 является крайне малое время цикла, за которое все заданные и текущие величины передаются внутри системы управления. Благодаря точной синхронизации всех приводов SERCOS 2 обеспечивает максимальную динамичность и точность. Передача сигнала по оптоволокну гарантирует безопасный обмен данными при минимальном количестве электропроводки.
Имеется возможность подключения энкодеров электромоторов IndraDyn и других стандартных энкодеров, таких как Hiperface. Возможен быстрый запуск с помощью среды IndraWorks через сервисный канал SERCOS или интерфейс RS232.

BASIC UNIVERSAL
Блоки управления BASIC UNIVERSAL поддерживают несколько стандартных международных интерфейсов, поэтому подойдут для различных задач и отраслей, какие бы протоколы передачи данных вы не использовали. Можно подключить электродвигатель IndraDyn или другой двигатель со стандартным энкодером, например Hiperface. Кроме того, имеется разъем для еще одного энкодера и аналоговый вход/выход для эмулированных сигналов энкодера.
Дополнительное гнездо для карты памяти MultiMediaCard позволяет легко передать или скопировать настройки привода. Также эту карту можно использовать для расширения памяти встроенного логического контроллера (опция прошивки). Программный комплекс IndraWorks для ПК позволяет упростить ввод устройства в эксплуатацию.

Двухосевые блоки управления BASIC UNIVERSAL
В ситуации, когда есть несколько приводов, а место для установки ограничено, подходящим решением является двухосевой вариант систем BASIC UNIVERSAL. Все функциональные возможности при работе по двум осям обеспечиваются одним компактным блоком управления. Поэтому даже в небольшом объеме можно установить несколько устройств, что снижает требования к размеру приборного шкафа. Благодаря сертифицированной технологии безопасности, соответствующей EN 13849-1 Cat. 3 PL d и EN 62061 SIL 2, обеспечивается эффективная защита оборудования и оператора. Доступно также несколько различных функций безопасности, например, «Safe Torque Off» и «Safe Motion», прямо в приводе. Это позволяет повысить надежность, не прибегая к использованию дополнительных компонентов для мониторинга и минимизировать затраты на установку.
В качестве шины управления можно выбрать между SERCOS 2, PROFIBUS, SERCOS III и Multi-Ethernet (SERCOS III, PROFINET IO, EtherNet/IP, EtherCat). С целью удовлетворения специфических требований, IndraDrive предлагает дополнительные опции: подключение различных энкодеров и аналогового расширения ввода-вывода для эмулированного энкодерного сигнала. Двухкоординатный блок управления обеспечивает возможность хранения настроек обеих осей привода на опциональной карте памяти MMC. Для быстрого пуска в эксплуатацию рекомендуется использовать ПК с установленной программой Rexroth IndraWorks.

Блоки управления ADVANCED – максимальная гибкость и производительность
Эти блоки управления удовлетворяют самым высоким требованиям к производительности. Практически любая задача может быть решена с помощью встроенных цифровых и аналоговых вводов-выводов, широкого выбора интерфейсов связи и энкодерных интерфейсов, в том числе, для эмуляции. Опционально могут комплектоваться системой защиты по EN 13849-1 Cat. 3 PL d и EN 62061 SIL 2. Являются идеальной платформой для встраиваемого ПЛК IndraMotion MLD. Для настройки и запуска требуется только компьютер с установленной системой IndraWorks.

Прошивки сервоприводов
Гибкость и функциональность
- Все стандартные функции уже включены в базовый пакет
- Индивидуальные расширения функций
- Специфические отраслевые функции
- Встроенные IEC-совместимые логические контроллеры
- Базовый пакет OPEN LOOP с разомкнутым циклом (для частотного преобразователя)
- Базовый пакет CLOSED LOOP (для серводвигателей и преобразователей)
- Опциональный пакет расширения
- Опциональный ПЛК IndraMotion MLD
Пакеты расширения функций обеспечивают опциональную электронную синхронизацию, дополнительные сервофункции или работу в режиме главного шпинделя.
Свободно программируемые логические контроллеры, соответствующие требованиям IEC 61131-3 и готовые к работе обеспечивают простое выполнение сложных технологических процессов.

Системы безопасности
В станках и роботах, печатных, упаковочных, сборочных и подъемно-транспортных машинах – во всех отраслях промышленности защита людей от выхода оборудования из-под контроля является приоритетной задачей. Средства обеспечения безопасности Rexroth находятся на самом современном техническом уровне, так как интегрируются прямо в привод. Движение отслеживается там же, где создается, что обеспечивает мгновенный отклик. Это критическое преимущество, особенно в том, что касается мониторинга работы линейных двигателей и других динамичных линейных приводов. Кроме того, увеличивается надежность, обеспечивается экономия на дополнительных средствах мониторинга и снижение затрат на установку.
Бесконтактный мониторинг всех установленных пороговых значений обеспечивает время срабатывания менее 2 мс. При обнаружении сбоя все приводы автоматически останавливаются.
- Высокая надежность сертифицированных средств защиты
- Широкий спектр функций безопасности
- Категории безопасности 3 PL d, SIL 2
- Минимальное время срабатывания за счет внутренних средств контроля
- Независимость от системы управления
- Прямая интеграция в оборудование
- Не требуются дополнительные измерительные и исполнительные устройства
- Непрерывная обработка сигналов во время работы привода
- Простой в подключении, безопасный и децентрализованный интерфейс PROFIsafe
- Упрощенная сертификация и быстрый ввод в эксплуатацию

Дополнительные компоненты
- Сетевые фильтры, в том числе, со встроенным дросселем
- Сетевые дроссели
- Фильтры для двигателей
- Тормозные резисторы
- Тормозные модули
- Емкостные модули
- Дополнительные вентиляторы
- Дроссели звена постоянного тока
- Загрузочные модули