Wieloosiowy serwosystem AX8000

| Prezentacje firm

Wieloosiowy serwosystem AX8000 firmy Beckhoff pozwala na pozycjonowanie i precyzyjną obróbkę przy zachowaniu bardzo krótkich cykli roboczych. Cechuje się on szybką instalacją i uruchomieniem dzięki wykorzystaniu konstrukcji modułowej, użyciu technologii OCT oraz zintegrowanych funkcji bezpieczeństwa. Oprogramowanie TwinCAT pozwala na skorzystanie z szeregu gotowych modułów programowych oraz przygotowanie rozbudowanej diagnostyki systemu.

Wieloosiowy serwosystem AX8000

Dane techniczne AX8000

Nowy serwonapęd AX8000 spełnia wysokie wymagania w odniesieniu do kontroli prędkości i precyzji, a także cechuje się zoptymalizowanym wykorzystaniem przestrzeni. System ma konstrukcję modułową i składa się z różnych modułów zasilających jedno- i dwuosiowe oraz moduł kondensatora. Poszczególne elementy składowe mają wysokość zaledwie 230 mm i szerokość 60 lub 90 mm.

Wieloosiowe systemy AX8000 są zatem wyjątkowo kompaktowe, co zapewnia oszczędność miejsca w szafach sterowniczych i obudowach rozdzielnic. Wykorzystywane mogą być do sterowania serwosilnikami: AM8000 (standardowy), AM8500 (zwiększone bezwładności) i AM8800 (wykonanie ze stali nierdzewnej).

WYSOKA JAKOŚĆ POZYCJONOWANIA I DUŻA SZYBKOŚĆ PRACY

W systemie AX8000 wykorzystano połączenie wydajnych układów FPGA z wielordzeniowymi procesorami ARM, a także komunikacją z wykorzystaniem sieci EtherCAT. Algorytmy sterowania oparte na wielokanałowym przetwarzaniu sygnałów w FPGA łączą zalety analogowych i cyfrowych technologii sterowania.

Czas reakcji na odchylenia wartości aktualnej od zadanej wynosi poniżej 1 μs, zaś czas cyklu regulatora prędkości to zaledwie 16 μs przy częstotliwości przełączania 32 kHz. Przetwarzanie danych procesowych (rzeczywiste i zadane wartości) odbywa się prawie bez opóźnień sprzętowych, przez co minimalny czas cyklu dla komunikacji w sieci EtherCAT wynosi jedynie 62,5 μs!

W przypadku zastosowań typu Motion Control oznacza to, że nowe serwonapędy zapewniają maksymalnie szybką regulację i umożliwiają bardzo dokładne pozycjonowanie. To z kolei przekłada się na zwiększenie wydajności produkcji i zwiększanie jej jakości.

UPROSZCZONA KONFIGURACJA I PROGRAMOWANIE

Rys. 1. Serwosystem AX8000

Środowisko runtime TwinCAT wspiera programowanie serwonapędów AX8000, zapewniając gotowe moduły pozwalające m.in. na bardzo precyzyjną kontrolę prędkości i położenia. Użytkownik może skonfigurować system Motion Control, korzystając z języków zgodnych z IEC 61131-3, C++ oraz środowiska MATLAB/Simulink.

TwinCAT zapewnia dodatkowo rozbudowane narzędzia diagnostyczne, takie jak oscyloskop cyfrowy, czy też możliwość optymalizacji pracy osi przy wykorzystaniu charakterystyk Bodego. Warto dodać, że serwosystem AX8000 ma zintegrowane funkcje bezpieczeństwa i spełnia wymagania określone w normie EN ISO 13849-1: 2008 (kat. 4, PL e). Moduły systemu AX8000 mają po cztery wejścia cyfrowe dla osi - dwa z nich są wstępnie skonfigurowane dla funkcji bezpieczeństwa.

ŁATWY MONTAŻ ORAZ URUCHOMIENIE

Szybka i sprawna instalacja jest możliwa dzięki systemowym mostkom, które pozwalają na bezpieczne łączenie modułów AX8000 bez użycia narzędzi. Bazuje on na zaciskach sprężynowych, zaś połączenie obejmuje linię DC, podłączenie napięcia zasilającego 24 VDC oraz interfejs sieci EtherCAT.

Inną przydatną cechą jest możliwość podłączania silników z wykorzystaniem technologii jednoprzewodowej OCT (One Cable Technology). W pojedynczym przewodzie zintegrowano zarówno połączenie silnoprądowe, jak i sygnałowe do transmisji danych z enkodera. Wszystkie informacje przekazywane są przez niezawodny i odporny na zakłócenia interfejs cyfrowy.

SYSTEM MODUŁOWY DO SZEROKIEJ GAMY APLIKACJI

Omawiany serwosystem upraszcza wdrażanie wieloosiowych rozwiązań napędowych. Wystarczy połączyć z centralnym modułem centralnym wymaganą liczbę modułów jedno- lub dwukanałowych, aby stworzyć wymaganą aplikację. Producent oferuje po dwa warianty modułów zasilających o szerokościach 60 i 90 mm zapewniające możliwość zastosowania systemu na całym świecie (różne napięcia i częstotliwości zasilania).

Każdy z nich zawiera rezystor i chopper hamujący oraz zintegrowany filtr sieciowy, przez co nie są wymagane żadne dodatkowe elementy zewnętrzne. Dzięki temu również zapewniony jest szybszy montaż i łatwiejsze zarządzanie magazynem części.

Moduły o szerokościach 60 mm cechują się prądami znamionowymi 8 A dla wersji jednoosiowej oraz 2× 6 A dla dwuosiowej. W przypadku modułu jednoosiowego 90 mm prąd znamionowy wynosi 18 A. Wykorzystanie omawianych elementów, dzięki dużemu zakresowi prądów silnika, umożliwia pokrycie bardzo szerokiej gamy aplikacji.

Beckhoff Automation
www.beckhoff.pl