سرو درایو سری OMRON R7D-AP02H SmartStep A — درایور AC 200 ولت تک فاز 200 وات

وقتی یک موتور پله ای دیگر کافی نیست

یک لحظه خاص در طراحی ماشین وجود دارد که موتور پله ای که به نظر انتخاب مناسبی است، شروع به آشکار کردن محدودیت های خود می کند - مراحل از دست رفته در زیر بار، گرم شدن بیش از حد در سرعت های پایدار، یا ارتعاش که در قطعات تمام شده ظاهر می شود. راOMRON R7D-AP02Hبه طور خاص برای آن لحظه ساخته شده است.

بخشی از OMRONسری SmartStep A، R7D-AP02H یک استدرایو سروو 200 وات ACطراحی شده تا همان هزینه و سادگی سیم‌کشی یک سیستم پله‌ای را اشغال کند، در حالی که عملکرد حلقه بسته یک سروو واقعی را ارائه می‌دهد. مفهوم مستقیم است: یک فرمان رشته پالس را از هر کنترل کننده همه منظوره با خروجی پالس بپذیرید - همان نوع سیگنالی که یک درایور پله ای دریافت می کند - و یک سروو موتور AC بدون جاروبک را با بازخورد موقعیت واقعی، تنظیم بهره خودکار، و محافظت در برابر توقف و اضافه بار که یک استپر به سادگی نمی تواند ارائه دهد را هدایت کنید.

نتیجه درایوی است که بدون بازنویسی کد PLC در معماری‌های حرکتی موجود قرار می‌گیرد، در حالی که مشکلات دقت موقعیت‌یابی و قابلیت اطمینان را که سیستم‌های مبتنی بر پله تحت بار واقعی ایجاد می‌کنند، حل می‌کند.

SmartStep A - آنچه که پلتفرم برای حل آن طراحی شده است

OMRON سری SmartStep A را در شکاف خاصی در بازار اتوماسیون قرار داد: برنامه‌های کاربردی به اندازه‌ای پیچیده هستند که به عملکرد سروو نیاز دارند، اما به اندازه‌ای ساده هستند که هزینه و عمق برنامه‌نویسی یک درایو کامل کلاس SGDH قابل توجیه نباشد. ماشین‌آلات بسته‌بندی، ایستگاه‌های برچسب‌گذاری، نوار نقاله‌های کوچک، میزهای نمایه‌سازی، و سیستم‌های انتخاب و جابجایی ساده - تجهیزاتی که در آن کنترل‌کننده یک PLC اولیه یا کارت حرکت اختصاصی است و مشخصات حرکت اساساً فقط به موقعیت مکانی می‌رود.

درایوهای SmartStep A کار می کنندورودی رشته پالس- کنترل کننده پالس های جهت و پله را خروجی می دهد، درایو حرکت را اجرا می کند و تکمیل را از طریق حلقه بازخورد رمزگذار تأیید می کند. درایور سروو تمام ریاضیات سروو حلقه بسته را به صورت داخلی مدیریت می کند. از دیدگاه PLC، این رابط پیچیده تر از سیم کشی یک درایور پله ای نیست. تفاوت عملکرد کاملاً در داخل درایو است.

پنل جلوسوئیچ های DIPپیکربندی اولیه - نوع ورودی پالس، جهت موتور، رفتار ترمز دینامیکی - را بدون نیاز به نرم‌افزار یا واحد پارامتر برای تنظیمات استاندارد مدیریت کنید. این یک تصمیم طراحی عمدی بود: درایوهای SmartStep A قرار بود توسط مهندسان تعمیر و نگهداری در کف کارخانه پیکربندی شوند، نه متخصصان سروو.

مشخصات فنی

آشنایی با شماره مدل: R7D-AP02H

شماره‌های قطعه SmartStep A OMRON از منطق ثابتی پیروی می‌کنند که ارزش دانستن هنگام ارجاع متقابل یا یافتن منابع جایگزین را دارد:

R7D- SmartStep A Servo Driver
AP- مدل استاندارد (نوع ورودی رشته پالس)
02- کلاس توان 200 وات (01 = 100 وات، 04 = 400 وات، 08 = 750 وات)
اچ- کلاس ولتاژ AC 200 ولت (پسوند L نشان دهنده 100 ولت AC است)

پسوند H/L قابل تعویض نیست. یک R7D-AP02L از نظر الکتریکی با سیم کشی منبع تغذیه 200 ولت ناسازگار است و برای یک محیط توزیع AC 100 ولت جداگانه طراحی شده است. هنگام تامین منبع جایگزین، پسوند ولتاژ باید با نصب مطابقت داشته باشد.

سروو موتورهای سازگار

R7D-AP02H با OMRON مطابقت داردسروو موتورهای 200 واتی SmartStep A. دو سبک بدنه برای نیازهای مختلف نصب مکانیکی موجود است:

بدنه استوانه ای (استاندارد):

• R7M-A20030-S1 - کلید محور، بدون ترمز
• R7M-A20030-BS1 - کلید محور، با ترمز خاموش کننده 24 ولت DC

استایل تخت (تنه کوتاه):

• R7M-AP20030-S1 - نسخه فشرده
• R7M-AP20030-BS1 — بدنه تخت با گزینه ترمز

هر دو خانواده موتور دارای رتبه بندی الکتریکی 200 وات مشابهی هستند:گشتاور نامی 0.637 نیوتن متر،سرعت نامی 3000 دور در دقیقه، وحداکثر سرعت لحظه ای 4500 دور در دقیقه. گشتاور به اوج می رسد1.91 نیوتن متر- تقریباً سه برابر گشتاور نامی - برای تقاضاهای شتاب مختصر. خروجی رمزگذار موتور2000 پالس در هر دوردر فازهای A و B، با یک پالس Z در هر دور برای مرجع خانگی.

طول کابل رمزگذار بین موتور و درایو بر ایمنی نویز سیستم تأثیر می گذارد. OMRON کابل استاندارد را برای مسیریابی ثابت و کابل ربات (ساختار انعطاف پذیر) را برای تاسیساتی که کابل باید با موتور حرکت کند، توصیه می کند.

تنظیم خودکار در زمان واقعی - راه اندازی بدون محدوده

راه‌اندازی سروو سنتی شامل تنظیم افزایش حلقه تکراری است: موتور را اجرا کنید، پاسخ را روی اسیلوسکوپ یا آنالایزر حرکتی مشاهده کنید، بهره‌های متناسب و انتگرال را تنظیم کنید، تکرار کنید. درایوهای SmartStep A این فرآیند را خودکار می کنند.

راتنظیم خودکار در زمان واقعیعملکرد به طور مداوم مشخصات اینرسی و بار موتور را در طول عملیات واقعی کنترل می کند. درایو دستاوردهای کنترل داخلی خود را در زمان واقعی تنظیم می کند تا با تغییر شرایط بار، پاسخ بهینه سروو را حفظ کند - این ویژگی در ماشین هایی که بار بر اساس چرخه تغییر می کند، مانند تجهیزات بسته بندی که محصولات با وزن متفاوت را کنترل می کنند یا نوار نقاله هایی با بارگذاری متناوب اهمیت دارد.

برای ماشین‌هایی با بارهای ثابت و قابل تکرار، درایو همچنین می‌تواند در حالت بهره ثابت پس از ایجاد بهره‌ها کار کند، که رفتار قابل پیش‌بینی و تکرارپذیری را در طول چرخه‌های قدرت ارائه می‌دهد.

فرمان ورودی انعطاف پذیری و کنترل ورودی/خروجی

R7D-AP02H می پذیرددستورات موقعیت رشته پالسدر سه فرمت، قابل انتخاب از طریق سوئیچ DIP پنل جلویی:

• نبض + جهت- تعداد پالس و سیگنال جهت جداگانه (متداول ترین فرمت خروجی PLC)
• پالس های CW / CCW- قطارهای پالس جلو و عقب را جدا کنید
• 90 درجه اختلاف فاز- ورودی به سبک رمزگذار A/B مربعی

حداکثر فرکانس ورودی پالس است500 kpps(کیلو پالس در ثانیه)، که حد بالایی را برای سرعت ارسال دستورات موقعیت به درایو تعیین می کند. در 2000 پالس رمزگذار در هر دور موتور، نرخ فرمان 500 kpps با حداکثر سرعت فرمان 15000 r/min مطابقت دارد - بسیار بالاتر از محدودیت های فیزیکی موتور، بنابراین نرخ ورودی پالس هرگز گلوگاه عملکرد در برنامه های معمولی SmartStep A نیست.

ورودی/خروجی کنترل شامل سیگنال های اینترلاک سروو استاندارد است:سروو روشن،تنظیم مجدد زنگ هشدار،محدودیت درایو جلو/عقب مهار می کند، وورودی ها و خروجی های همه منظورهبرای تایید در موقعیت و وضعیت هشدار. یکخروجی مانیتور آنالوگ(CN4) سیگنال‌های ولتاژ بلادرنگ را متناسب با سرعت موتور و جریان گشتاور ارائه می‌دهد - برای تشخیص اسیلوسکوپ بدون اتصال نرم‌افزار رایانه شخصی مفید است.

ارتباط سریال: RS-232C و RS-422A

هر دو پورت سریال در R7D-AP02H موجود و کاربردی هستند. راپورت RS-232C(CN3) برای دسترسی کامل به پارامترها، نظارت و تنظیم درایو به رایانه شخصی با نرم افزار OMRON's Parameter Unit متصل می شود. رارابط RS-422Aاز سیم‌کشی چند قطره پشتیبانی می‌کند و به یک رایانه شخصی یا HMI اجازه می‌دهد تا با چندین درایو در یک گذرگاه مشترک ارتباط برقرار کند - برای ماشین‌هایی با چندین محور سروو عملی است.

برای راه اندازی اولیه و تنظیم پارامتر در زمینه، OMRON'sواحد پارامتر دستی R7A-PR02Aبدون لپ تاپ مستقیماً به CN3 متصل می شود. این ابزاری است که SmartStep A را واقعاً در محیط‌های صنعتی قابل نگهداری می‌سازد که در آن رایانه‌های شخصی همیشه در هنگام نیاز به رفع نقص روی زمین نیستند.

ترمز دینامیک و بازسازی

هنگامی که یک موتور سروو کاهش می یابد، به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و انرژی را به باس DC درایو باز می گرداند. R7D-AP02H این انرژی احیا کننده را از طریق یک داخلی مدیریت می کندجذب انرژی احیا کنندهقابلیت رتبه بندی شده در37.1 جی. برای اکثر برنامه های 200 وات با بارهای اینرسی متوسط ​​و رمپ های کاهش سرعت معمولی، جذب داخلی کافی است.

برای کاربردهایی با بارهای اینرسی بالاتر یا چرخه های مکرر و سریع کاهش سرعت، یکمقاومت بازسازی خارجیرا می توان از طریق ترمینال های B1 و B2 وصل کرد تا ظرفیت اتلاف اضافی را فراهم کند. درایو وظیفه بازسازی را کنترل می کند و در صورت نزدیک شدن به محدودیت های حرارتی، زنگ هشدار را ایجاد می کند.

ترمز دینامیک- ترمز مقاومتی که در هنگام خطا یا از دست دادن قدرت درایو درگیر می شود - از طریق سوئیچ DIP قابل تنظیم است. این امر تعیین می‌کند که موتور با چه شدتی سرعت خود را کاهش می‌دهد تا از دست دادن قدرت، که پیامدهای مستقیمی بر ایمنی ماشین و فشار مکانیکی روی پیشرانه دارد، داشته باشد.

وضعیت سازنده و یادداشت های منبع

R7D-AP02H استتوسط OMRON متوقف شدبه عنوان یک آیتم تولید فعلی سری SmartStep A توسط پلتفرم‌های سروو OMRON بعدی با مجموعه ویژگی‌های گسترده و قابلیت شبکه جایگزین شده است. با این حال، پایه نصب‌شده سیستم‌های SmartStep A در این زمینه همچنان بزرگ است - درایوها در سراسر دهه 2000 تا 2010 در سطح جهانی فروخته شدند و بسیاری از ماشین‌های ساخته شده در اطراف آنها به کار خود ادامه می‌دهند.

واحدهای جایگزین از طریق منبع تامین می شوندکانال های تجهیزات مازاد صنعتی و بازسازی شده. هنگام خرید، تأیید کنید که دستگاه به جای بازرسی ساده بصری، تحت بار آزمایش عملکرد شده است، و بررسی کنید که اگر تغییر پارامتر از درایو موجود برنامه ریزی شده باشد، نسخه سیستم عامل با برنامه شما سازگار است. عملکرد اصلی R7D-AP02H به خوبی در کتابچه راهنمای کاربر OMRON (Cat. No. I533-E1-04) و راهنمای پیکربندی سیستم ثبت شده است، که هر دو به طور عمومی از بایگانی اسناد OMRON در دسترس هستند.

سوالات متداول

Q1: چه نوع کنترل‌هایی می‌توانند به R7D-AP02H فرمان دهند و آیا به PLC خود OMRON نیاز دارد؟

هیچ کنترل کننده مخصوص OMRON مورد نیاز نیست. R7D-AP02H یک را می پذیردورودی دستور رشته پالس استاندارد- یک نوع سیگنال خروجی تقریباً همه PLCها با عملکرد خروجی پالس داخلی، کنترل‌کننده‌های حرکتی اختصاصی، سیستم‌های CNC و ایندکس‌های پله‌ای. فرمت پالس (Pulse+Direction، CW/CCW، یا 90 درجه اختلاف فاز) توسط سوئیچ DIP در پانل جلویی درایو انتخاب می شود. رابط فرمان درایو کنترل کننده-اگنوستیک است: اگر کنترل کننده شما بتواند پالس های دیجیتال و سیگنال های جهت را با حداکثر سرعت 500 kpps ارسال کند، می تواند به این درایو فرمان دهد. PLC‌ها و کنترل‌کننده‌های حرکتی خود OMRON به طور طبیعی با این درایو کار می‌کنند، اما کنترل‌کننده‌های شخص ثالث از میتسوبیشی، کینس، پاناسونیک یا سایر سازندگان به همان اندازه سازگار هستند تا زمانی که سطوح سیگنال خروجی پالس در مشخصات ورودی درایو باشد.

Q2: تفاوت بین R7D-AP02H و R7D-AP02L چیست و آیا می توان آنها را جایگزین کرد؟

تنها تفاوت این دو مدل در این استکلاس ولتاژ ورودی:

• R7D-AP02H- تک فاز200/230 ولت متناوب(170–253 ولت)، 50/60 هرتز
• R7D-AP02L- تک فاز100/115 ولت متناوب50/60 هرتز

آنها هستندناسازگار الکتریکیو بدون تغییر سیم کشی منبع تغذیه نمی توانند جایگزین یکدیگر شوند. انواع H و L نیز با مجموعه‌های مختلف سروو موتور جفت می‌شوند - سیم‌پیچ موتور R7M-A20030-□ یکسان است، اما پارامترهای موتور حساس به ولتاژ بین کلاس‌های ولتاژ متفاوت است. کابل های سروو در هر دو نوع سازگار هستند. هنگام یافتن منبع جایگزین، همیشه حرف پسوند را با کلاس ولتاژ نصب اصلی مطابقت دهید.

Q3: درایو یک کد هشدار را نشان می دهد. چگونه بدون نرم افزار رایانه شخصی آن را تشخیص و تنظیم مجدد کنم؟

R7D-AP02H دارای یکنمایشگر LED 7 قسمتی پنل جلوییکه به طور مستقیم کدهای هشدار را نشان می دهد. هنگامی که زنگ هشدار رخ می دهد، صفحه نمایش یک کد دو کاراکتری را نشان می دهد (به عنوان مثال، AL.14، AL.21، AL.40) که دسته خطای خاص را مشخص می کند: خطای رمزگذار، اضافه ولتاژ، ولتاژ کم، جریان اضافه، اضافه بار، خطای بازسازی، سرعت بیش از حد، یا بیش از حد انحراف موقعیت، و غیره. راهنمای کاربر OMRON SmartStep A (I533-E1-04) حاوی یک جدول کامل کد زنگ هشدار با علت و اقدام اصلاحی برای هر کد است. پس از رفع علت اصلی، می توان با فعال کردن لحظه ای زنگ هشدار را بازنشانی کردورودی تنظیم مجدد آلارمدر نوار ترمینال کنترل درایو - برای این کار نیازی به رایانه نیست. بدون رفع علت زمینه ای، به طور مکرر ریست و راه اندازی مجدد نکنید. آلارم‌های مداوم معمولاً نشان‌دهنده خطای سیم‌کشی، انسداد مکانیکی، تنظیم نادرست بهره یا خرابی قطعه سخت‌افزاری است که به خودی خود پاک نمی‌شود.

Q4: آیا می توانم از یک R7D-AP02H با موتور سروو از سازنده دیگری استفاده کنم یا به موتور R7M OMRON نیاز دارد؟

R7D-AP02H برای OMRON طراحی و کالیبره شده استR7M-A20030 و R7M-AP20030سروو موتورهای 200 واتی، که از یک رمزگذار افزایشی 2000 پالس/گردش خاص با کانکتور و طرح سیم‌کشی مطابق با ورودی رمزگذار CN2 درایو استفاده می‌کنند. استفاده از سروو موتور شخص ثالث با نوع رمزگذار متفاوت، اندوکتانس سیم‌پیچ متفاوت، یا سیم‌کشی کانکتور متفاوت به تأیید دقیق سازگاری الکتریکی نیاز دارد و توسط OMRON پشتیبانی نمی‌شود. در عمل، جایگزینی موتور غیر OMRON روی این درایو در محیط تولید توصیه نمی‌شود - الگوریتم تنظیم خودکار درایو و آستانه‌های حفاظتی با پارامترهای موتور سری R7M کالیبره شده‌اند و عدم تطابق می‌تواند باعث رفتار ناپایدار سروو یا خطاهای درایو شود. اگر مدل موتور اصلی دیگر در دسترس نیست، یک جایگزین دقیق OMRON یا یک موتور سازگار آزمایش شده که توسط OMRON برای این خانواده درایو مشخص شده است، مسیر صحیح است.

Q5: دستگاه دارای چندین درایو R7D-AP02H است. آیا برای نظارت به هر درایو به اتصالات رایانه شخصی جداگانه نیاز دارم یا می توان آنها را به شبکه متصل کرد؟

درایوهای متعدد می توانند یک اتصال نظارتی را با استفاده ازپیکربندی چند قطره RS-422A. پورت RS-422A در هر درایو (CN3) از سیم‌کشی باس پشتیبانی می‌کند که در آن چندین درایو در یک توپولوژی زنجیره‌ای یا ستاره به یک رابط میزبان RS-422A متصل می‌شوند. به هر درایو از طریق سوئیچ چرخشی پنل جلویی خود یک آدرس واحد اختصاص داده می‌شود، که به نرم‌افزار مانیتورینگ کامپیوتر OMRON اجازه می‌دهد تا درایوهای جداگانه را در گذرگاه مشترک آدرس‌دهی کرده و با آنها ارتباط برقرار کند. برای یک ماشین کوچک با دو یا سه محور سروو، این بدان معنی است که یک مبدل RS-232 به RS-422 در رایانه مانیتورینگ می تواند به طور همزمان به همه درایوها دسترسی پیدا کند - برای عیب یابی چند محوره، مقایسه پارامترها در محورها، یا آپلود یک مجموعه پارامتر روی همه درایوها از یک فایل کاربردی است. پورت RS-232C یک اتصال نقطه به نقطه فقط برای دسترسی تک درایو است و از عملیات چند قطره پشتیبانی نمی کند.

OMRON R7D-AP02H بخشی از سری درایو سروو SmartStep A (شماره Cat. I533) است. این مدل از خط تولید فعلی OMRON متوقف شده است. همیشه قبل از نصب، سابقه هشدار درایو، وضعیت کابل رمزگذار و سازگاری موتور را بررسی کنید. برای سیم کشی کامل، پارامترها و مستندات عیب یابی به دفترچه راهنمای کاربر OMRON I533-E1-04 مراجعه کنید.