Serwonapęd czy silnik krokowy? Co wybrać w przemyśle? Nowatorskie rozwiązania i alternatywy
| Prezentacje firmowe Silniki i napędyW XXI wieku wymagania stawiane maszynom przemysłowym są niezwykle wysokie. Elastyczność konfiguracji, precyzja działania, niezawodność oraz łatwość obsługi to tylko niektóre z warunków stawianych przez użytkowników. Producenci robotów przemysłowych wyznaczyli kierunek, którym podążają obecnie wytwórcy maszyn, oferując elastyczne rozwiązania produkcyjne. Nie byłoby to możliwe bez precyzyjnych i szybkich napędów, które stanowią fundament współczesnych technologii automatyki przemysłowej.
Rola serwonapędów w nowoczesnym przemyśle
Serwonapędy pozwalają na precyzyjne kontrolowanie pozycji, trajektorii ruchu oraz tworzenie wieloosiowych układów synchronicznych. Szerokie portfolio dostępnych rozwiązań umożliwia dopasowanie odpowiedniego silnika, przekładni oraz kontrolera z wymaganym protokołem komunikacyjnym.
W nowoczesnych maszynach sterowanie impulsowe ustąpiło miejsca komunikacji poprzez sieci przemysłowe, które zapewniają większą niezawodność i szybkość działania. Co więcej, zaawansowane środowiska programistyczne oraz wydajne procesory umożliwiają projektowanie kompleksowych urządzeń sterowanych bezpośrednio z PLC. Dzięki temu układy Motion Control potrafią precyzyjnie zarządzać nawet kilkudziesięcioma synchronicznymi napędami.
Zamiast ideału – koszty i alternatywy
Choć serwonapędy są niemal pozbawione wad, ich głównym ograniczeniem pozostaje cena. Koszt serwonapędu jest kilkakrotnie wyższy niż alternatywne rozwiązania wykorzystujące silniki klatkowe lub prądu stałego.
W niektórych aplikacjach warto rozważyć silniki krokowe jako bardziej ekonomiczne rozwiązanie. Ich prosta budowa i łatwość sterowania sprawiają, że są chętnie wykorzystywane w wielu dziedzinach, jednak głównie poza przemysłem.
Wady silników krokowych w zastosowaniach przemysłowych
Choć silniki krokowe znajdują zastosowanie w licznych aplikacjach, w środowiskach przemysłowych mają poważne ograniczenia:
- Niska dynamika napędu,
- Ograniczony moment obrotowy,
- Gubienie kroków i brak precyzji sterowania,
- Ograniczony zakres dostępnych jednostek dużej mocy.
Czy warto stosować silniki krokowe mimo ich ograniczeń?
Pomimo licznych ograniczeń, silniki krokowe znajdują szerokie zastosowanie. Na co dzień spotykamy je w urządzeniach takich jak sprzęt AGD, drukarki czy samochody, gdzie świetnie sprawdzają się dzięki swojej prostocie i niezawodności w mniej wymagających aplikacjach.
Jednym z największych rynków dla silników krokowych jest obszar DIY – drukarki 3D, frezarki czy roboty. Dzięki dostępności gotowych zestawów, np. do platformy Arduino, oraz prostych kontrolerów umożliwiających sterowanie za pomocą impulsów, silniki krokowe cieszą się popularnością wśród entuzjastów technologii i majsterkowiczów.
Nowatorskie rozwiązania dla przemysłu: kontroler silnika krokowego System10
Integracja silników krokowych w przemyśle wciąż stanowi wyzwanie, jednak polska firma Sitaniec Electronics opracowała innowacyjne rozwiązanie – kontroler silnika krokowego System10. Urządzenie to zaprojektowane specjalnie z myślą o zastosowaniach przemysłowych, jest jednym z elementów rodziny System10.
Rodzina System10 obejmuje szeroki zakres urządzeń, takich jak moduły wejść i wyjść cyfrowych i analogowych, moduł wagowy oraz 6-portowy switch Ethernet. Każde z tych urządzeń wyposażono w wbudowany serwer WWW umożliwiający łatwą konfigurację oraz komunikację poprzez Modbus TCP.
Kontroler silnika krokowego: kluczowe cechy
Kontroler System10 dostępny jest w dwóch wersjach:
- 10SM0111 – niezależne urządzenie z gniazdem RJ45,
- 10SM0101 – moduł przeznaczony do integracji z innymi elementami systemu. Dla komunikacji wymagane jest użycie switcha Ethernet 10SC0601, co pozwala na łatwe łączenie modułów.
Kontroler obsługuje czteroprzewodowe silniki krokowe o maksymalnym prądzie 6A i napięciu zasilania 10‒50 VDC. Konfiguracja pozwala na sterowanie przez wbudowane wejścia i wyjścia lub komunikację Modbus TCP. Dzięki zaawansowanej konfiguracji użytkownik może ustawić parametry silnika, ramp przyspieszania, hamowania, prędkości ruchu.
Dodatkowo możliwe jest zastosowanie enkodera inkrementalnego TTL, co umożliwia sterowanie w zamkniętej pętli oraz zwiększa precyzję pozycjonowania oraz tryb pracy z mikrokrokami. Czujniki krańcowe, pozycjonujące mogą być bezpośrednio podłączone do wejść kontrolera, co dodatkowo poszerza możliwości zastosowań.
System10 to wszechstronne rozwiązanie, które może:
- Zastąpić serwomechanizmy w wybranych układach mechanicznych,
- Być alternatywą dla siłowników pneumatycznych w wielu zastosowaniach przemysłowych.
Podsumowanie
Czy zawsze musimy stosować serwonapędy? Jak wynika z analizy, odpowiedź nie jest jednoznaczna. Serwonapędy oferują wyjątkową precyzję, dynamikę i możliwości integracji, co czyni je niezastąpionymi w wielu zaawansowanych aplikacjach przemysłowych. Jednak ich wysoki koszt oraz złożoność nie zawsze są konieczne – w wielu przypadkach silniki krokowe mogą być wystarczającą alternatywą, szczególnie w aplikacjach wymagających prostoty i niskiego budżetu.
Nowoczesne rozwiązania, takie jak System10 firmy Sitaniec Electronics, otwierają nowe możliwości integracji silników krokowych w przemysłowych systemach automatyki. Dzięki zaawansowanym funkcjom silniki krokowe mogą w niektórych przypadkach skutecznie zastąpić droższe systemy serwonapędów.
Sitaniec Electronics
www.sitaniec.pl
