Print

Technologie střídavých servopohonů a metody jejich použití mohou zvýšit produktivitu výroby a energetickou účinnost

-- 24.05.13

U technologií výroby střídavých servopohonů vždy platil trend směrem k „menším, rychlejším a lepším“ a v brzké budoucnosti to bude stejné. Od nástupu střídavých servopohonů se výrobci tradičně soustředí na vývoj velmi rychlých, vysoce přesných zesilovacích prvků v co nejkompaktnějším provedení. Funkce a schopnosti související s řízením spotřeby energie, se zapojením do sítě, s preventivní a prediktivní údržbou a bezpečností operátorů nabývají v poslední době neustále na významu pro výrobce OEM a konečné uživatele, kteří stále více využívají technologie střídavých pohonů pro zvyšování produktivity při současném snižování objemu odpadu a omezování neefektivit v jejich provozech.

V dnešní době nové aplikace a příležitosti v oblastech s obrovským růstem trhu, jako je výroba chytrých telefonů a lékařských zařízení, tlačí výrobce střídavých servopohonů na hranice jejich možností. Výrobci servopohonů musejí neustále hledat nové cesty, jak inovovat a přinášet ještě vyšší produktivitu a výkon s vývojem nových produktů při používání dostupných technologií. Úroveň výkonu a produktivity u výrobnícha provozních operací posouvají čtyři klíčové trendy – pokrok v oblasti provedení polovodičů, algoritmů, monitorování a odhadování charakteristik strojů a výkonové moduly využívající karbid křemíku.

Interní procesory CPU a aplikačně specifické integrované obvody (Application-Specific Integrated Circuits – ASIC) jsou faktory, které pohánějí vpřed technologii a výkon střídavých servopohonů. Rychlost, výpočetní výkon a reakční doba systémů se střídavými servopohony jsou klíčovými faktory při dosahování vyššího výkonu, produktivity a objemu výroby u výrobních operací. Kvantové skoky v oblasti rychlosti, přesnosti a preciznosti umožnil pokrok nových technologií výroby polovodičů.


Obr. Rychlejší a inteligentnější procesory CPU ve vyspělých systémech střídavých servopohonů dokážou monitorovat a odhadovat charakteristiky stroje s tím, jak stroj stárne, a poskytují funkce diagnostiky stroje. Kromě zvyšování energetické účinnosti se společnost Mitsubishi Electric aktivně podílí na výzkumu a vývoji výkonových zařízení z karbidu křemíku a na jejich využívání. Obrázek poskytla společnost Mitsubishi Electric Automation. 

K vylepšením patří technologie systému na čipu (System on a Chip – SoC), kde jsou CPU a ASIC kombinovány na jednom integrovaném čipu a návrhářům střídavých servopohonů nabízejí dva hlavní přínosy. Integrace CPU a ASIC snižuje počet použitých součástek na polovinu a přispívá k celkově menším rozměrům jednotky zesilovače. Výrobci servopohonů využívající konfiguraci SoC značně zvýší rychlost a přesnost zpracování a zmenší rozměry jednotek střídavých servopohonů, u některých až o 20 %. 

Moderní řídicí algoritmy jsou založeny na tradiční teorii PID a jsou jádrem algoritmů řízení servopohonů již od jejich vzniku. Průběžně jsou začleňovány novější metody řízení, které zvyšují inteligenci řídicího algoritmu a přinášejí vyspělé funkce a lepší provoz. V nedávné době začali výrobci střídavých servopohonů u svých algoritmů servořízení využívat nové metody, jako je dopředné (feed-forward) řízení. Výrobci servopohonů rovněž začleňují funkce řízení pro potlačování vibrací a kontrolu rušivých vlivů, pro měření tření z důvodu reakce stroje a další vyspělé funkce. Použití těchto nových kalkulací a metod v rámci algoritmu řízení servopohonu dramaticky zkracuje doby cyklu. Ačkoli je diskuse o teorii řízení možná technicky složitější, než by si většina návrhářů u výrobců OEM přála nebo mohla docenit, přínosy v praxi se projevují rychlejším vyladěním a nastavením systému, což snižuje náklady na pracovní sílu.

Dnešní vyspělé systémy střídavých servopohonů dokážou monitorovat a odhadovat charakteristiky stroje s tím, jak stroj stárne. Odhadování setrvačnosti zatížení ze vztahu mezi vstupem a výstupem lze snadno nastavit a opravit pomocí několika parametrů zesílení. To je velmi cenné při vypracovávání plánů prediktivní a preventivní údržby, jež zajišťují, aby stroje mohly zůstat ve výrobě při špičkovém výkonu.

„Nové kalkulace a metody v rámci algoritmu řízení servopohonu dramaticky zkracují doby cyklu.“ 

S nejnovějšími procesory CPU mohou výrobci servopohonů přesně řídit nesrovnalosti setrvačností a vibračních frekvencí stroje ve srovnání se zesilovači předchozí generace. V průběhu času se z důvodu běžného provozu, opotřebení a vibrací začne výkon každého stroje zhoršovat. Úpravou několika parametrů zesílení a použitím rezonančního filtru stroje nebo filtru pro potlačení vibrací mohou koneční uživatelé vyladit stroj do stavu, v jakém byl první den.

Toto lepší odhadování charakteristik stroje v zásadě pomáhá uživatelům udržovat každodenní špičkovou úroveň výkonu zařízení, snižovat celkové náklady na provoz a maximalizovat celkovou účinnost zařízení (Overall Equipment Effectiveness – OEE), protože díky efektivnější údržbě, servisu a plánování výroby bude životnost stroje prodloužena.  

Sunny Ainapure je vedoucí produktový manažer pro střídavé servopohony společnosti Mitsubishi Electric Automation. 

Autor: Sunny Ainapure, Mitsubishi Electric Automation


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI