درایو سروو AC سری OMRON R88D-WT01H OMNUC W — درایو سروو 100 وات تک فاز 200 ولت

بیشتر از یک کنترل کننده سرعت

از هر مهندس اتوماسیون که سال‌ها با خط تولید سروو OMRON کار کرده است بپرسید کدام پلتفرم معیار را تعیین کرده است، و سری OMNUC W به طور مداوم مطرح می‌شود. R88D-WT01H در نقطه ورود به آن خانواده قرار دارد — یک درایو سروو AC 100 وات، تک فاز 200 ولت — اما کلمه "ورودی" آنچه را که این درایو واقعاً انجام می‌دهد، کم‌اهمیت جلوه می‌دهد. این یک درایو سه حالته است: کنترل موقعیت، کنترل سرعت و کنترل گشتاور، همه در یک سخت‌افزار. حالت عملیاتی یک تنظیم پارامتر است، نه یک نوع سخت‌افزار. یک درایو، سه رفتار کنترلی اساساً متفاوت.

این فلسفه طراحی در تمام آنچه OMRON در سری W ساخته است، ادامه یافته است. هدف یک پلتفرم سروو بود که به اندازه کافی قادر به مدیریت موقعیت دقیق در یک محور بسته‌بندی کوچک، تنظیم سرعت دقیق در یک غلتک تغذیه، یا مدیریت کشش کنترل شده با گشتاور در یک مرحله سیم‌پیچ باشد — بدون نیاز به سخت‌افزار متفاوت برای هر برنامه. R88D-WT01H این انعطاف‌پذیری را در یک محفظه جمع‌وجور قابل نصب روی پنل با وزن کمتر از یک کیلوگرم ارائه می‌دهد.

رمزگشایی شماره مدل: R88D-WT01H

هر حرف در قرارداد نام‌گذاری درایو سروو OMRON اطلاعات سخت‌افزاری خاصی را منتقل می‌کند:

محفظه باتری و CN8T در شماره مدل مهم‌ترین حرف از نظر عملکردی برای انتخاب برنامه است. این تأیید می‌کند که این درایو از هر سه حالت کنترل در یک واحد پشتیبانی می‌کند و آن را از پلتفرم‌های سروو قدیمی‌تر یا ساده‌تر OMRON که در سطح سخت‌افزار به یک حالت کنترل ثابت بودند، متمایز می‌کند.

محفظه باتری و CN8H کلاس ولتاژ 200 ولت را نشان می‌دهد. معادل مستقیم کلاس 100 ولت، R88D-WT01HL است — همان رتبه توان، ولتاژ تغذیه متفاوت. اینها قابل تعویض نیستند؛ سیم‌پیچ مدار اصلی، ولتاژ باس داخلی و سازگاری موتور بین انواع H و L متفاوت است.

مشخصات فنی کامل

سه حالت کنترل — یک درایو

قابلیتی که درایوهای سری W را در خط تولید OMRON تعریف می‌کند، در دسترس بودن همزمان تمام معماری‌های کنترل سروو در همان واحد است.

حالت کنترل موقعیتدستورات رشته پالس را از کنترل کننده می‌پذیرد — درایو حلقه موقعیت را در اطراف بازخورد انکودر می‌بندد و حرکت فرمان داده شده را اجرا می‌کند. ورودی پالس فرمت‌های Pulse+Direction، CW/CCW، یا اختلاف فاز 90 درجه را می‌پذیرد. یک تابع چرخ دنده الکترونیکی نسبت پالس فرمان را مقیاس می‌کند و به نسبت پالس خروجی کنترل کننده اجازه می‌دهد تا با وضوح موتور مورد نیاز مطابقت داده شود بدون اینکه برنامه کنترل کننده اصلاح شود. حداکثر فرکانس پالس فرمان از تقاضاهای موقعیت‌یابی با سرعت بالا پشتیبانی می‌کند بدون اینکه به گلوگاه سیستم تبدیل شود.

حالت کنترل سرعتیک مرجع ولتاژ آنالوگ (معمولاً ±10 ولت DC) را از کنترل کننده یا از یک پتانسیومتر می‌پذیرد و سرعت موتور را متناسب با آن ورودی تنظیم می‌کند. محدوده کنترل سرعت 1:5000 — به این معنی که درایو می‌تواند سرعت را به دقت از 0.6 دور در دقیقه تا 3000 دور در دقیقه تنظیم کند — یک رقم معیار است که عملکرد واقعی حلقه بسته را به جای حداکثر تئوری منعکس می‌کند. در انتهای پایین این محدوده، موتور به نرمی و با کنترل می‌چرخد، که برای برنامه‌های تغذیه که در آن دقت سرعت خزشی مستقیماً بر کیفیت محصول تأثیر می‌گذارد، مهم است.

حالت کنترل گشتاورگشتاور خروجی موتور را متناسب با یک سیگنال فرمان آنالوگ تنظیم می‌کند، با سرعت محدود به یک سقف از پیش تعیین شده. این حالت در هر جایی که نیرو یا کشش باید کنترل شود به جای موقعیت یا سرعت استفاده می‌شود — سیستم‌های کشش وب، مکانیزم‌های گیره، پیچ‌گوشتی با گشتاور محدود، و جابجایی مواد که در آن بار مرجع است.

تغییر بین حالت‌ها یک تغییر پارامتر است، نه تعویض سخت‌افزار. یک طراح ماشین می‌تواند یک محور را در حالت سرعت نمونه‌سازی کند، سپس برای پیاده‌سازی نهایی به حالت موقعیت منتقل شود و در تمام طول مسیر از همان درایو استفاده کند.

موتورهای سروو سازگار

R88D-WT01H با موتورهای سروو 100 وات سری W OMRON که با سرعت نامی 3000 دور در دقیقه کار می‌کنند، مطابقت دارد. چهار پیکربندی بسته به سبک بدنه موتور و نوع انکودر در دسترس است:

بدنه استوانه‌ای (استاندارد):

• R88M-W10030H — انکودر افزایشی، 100 وات
• R88M-W10030T — انکودر مطلق، 100 وات

بدنه تخت (پروفیل باریک):

• R88M-WP10030H — انکودر افزایشی، بدنه فشرده
• R88M-WP10030T — انکودر مطلق، بدنه فشرده

محفظه باتری و CN8H در موتور انکودر افزایشی را نشان می‌دهد؛ پسوند T انکودر مطلق با پشتیبانی باتری را نشان می‌دهد. هر دو نوع انکودر به طور کامل توسط R88D-WT01H پشتیبانی می‌شوند — درایو دارای یک کانکتور باتری اختصاصی CN8 برای باتری پشتیبان انکودر مطلق است و سفت‌افزار هر دو نوع انکودر را از طریق همان ورودی انکودر CN2 مدیریت می‌کند.

مشخصات عملکردی که توسط هر چهار نوع موتور 100 وات مشترک است: گشتاور نامی 0.318 نیوتن متر، سرعت نامی 3000 دور در دقیقه، حداکثر سرعت لحظه‌ای 4500 دور در دقیقه، حداکثر گشتاور لحظه‌ای 0.96 نیوتن متر.

موتورهای تخت (WP) همان عملکرد الکتریکی را نسبت به همتایان استوانه‌ای خود در طول بدنه به طور قابل توجهی کوتاه‌تر ارائه می‌دهند — مفید در ماشین‌هایی که حفره نصب موتور دارای عمق محوری محدودی است.

چیدمان کانکتور و پنل جلو

درک اینکه هر کانکتور چه کاری انجام می‌دهد، در زمان سیم‌کشی و عیب‌یابی صرفه‌جویی می‌کند. از بالای درایو به پایین:

محفظه باتری و CN8در زیر پوشش بالایی قرار دارند. اگر موتور انکودر مطلق متصل باشد، باتری پشتیبان در اینجا نصب می‌شود. بدون باتری شارژ شده، انکودر مطلق نمی‌تواند داده‌های موقعیت چند دور را در طول چرخه برق حفظ کند — یک هشدار باتری هنگام راه‌اندازی معمولاً به این محفظه بازمی‌گردد.CN5

یک خروجی مانیتور آنالوگ دو پین است. سیگنال‌های ولتاژ آنالوگ بی‌درنگ متناسب با سرعت موتور و جریان گشتاور در اینجا ظاهر می‌شوند که با اسیلوسکوپ یا ضبط کننده داده بدون اتصال نرم‌افزار کامپیوتر قابل خواندن هستند. این سریع‌ترین مسیر عیب‌یابی در طول راه‌اندازی است — یک اسکوپ را به CN5 وصل کنید و می‌توانید بلافاصله شکل موج سرعت و گشتاور موتور را در پاسخ به دستورات مشاهده کنید.CN3

پورت ارتباط سریال (RS-232C / RS-422A) برای واحد پارامتر یا اتصال کامپیوتر است. واحد پارامتر دستی R88A-PR02W OMRON در اینجا برای برنامه‌ریزی میدانی و نظارت بدون لپ‌تاپ متصل می‌شود. راه‌اندازی مبتنی بر کامپیوتر از نرم‌افزار نظارتی WmonWin OMRON از طریق RS-232C استفاده می‌کند.CN1

کانکتور ورودی/خروجی کنترل است — اینجاست که PLC یا کنترل کننده حرکت سیم‌کشی می‌شود: پالس‌های فرمان (حالت موقعیت)، مرجع سرعت یا گشتاور آنالوگ (حالت سرعت/گشتاور)، سروو روشن/خاموش، بازنشانی هشدار، محدودیت‌های حد بالا/پایین، و سیگنال‌های خروجی مانند در موقعیت، سرعت صفر، و وضعیت هشدار.CN2

کانکتور بازخورد انکودر است که سیگنال‌های انکودر موتور را به مدار پردازش موقعیت/سرعت درایو منتقل می‌کند.عملکرد انکودر مطلق: حفظ موقعیت در طول چرخه‌های برق

هنگامی که یک موتور با پسوند T (انکودر مطلق) با R88D-WT01H جفت می‌شود، سیستم سروو می‌تواند موقعیت مطلق چند دور را حتی پس از خاموش شدن کامل به کنترل کننده گزارش دهد. انکودر شمارش چند دور و موقعیت درون دور خود را در حافظه غیر فرار داخلی که توسط باتری در CN8 پشتیبانی می‌شود، ذخیره می‌کند.

هنگام روشن شدن، درایو بلافاصله موقعیت ذخیره شده را از انکودر می‌خواند. کنترل کننده موقعیت فعلی محور را بدون نیاز به چرخه خانه‌سازی دریافت می‌کند — ماشین بلافاصله پس از اعمال برق می‌داند کجا قرار دارد. این تفاوت عملی است که باعث می‌شود انکودرهای مطلق در ماشین‌هایی که چرخه‌های خانه‌سازی زمان تولید را مصرف می‌کنند، یا جایی که مسیر خانه‌سازی ایمن به دلیل هندسه یا ابزار ماشین پیچیده است، ارزش هزینه اضافی را داشته باشند.

موتورهای انکودر افزایشی (پسوند H) نیاز به بازگشت به نقطه مرجع در هر چرخه برق دارند. مبادله آن هزینه کمتر و عدم نیاز به نگهداری باتری است. برای ماشین‌هایی که خانه‌سازی سریع، ارزان و نامحسوس است، انکودرهای افزایشی یک انتخاب منطقی باقی می‌مانند.

گزینه‌های اتصال شبکه

R88D-WT01H پایه از طریق پورت سریال RS-232C / RS-422A خود ارتباط برقرار می‌کند. برای نصباتی که نیاز به ادغام شبکه میدانی دارند،

واحد گزینه DeviceNet R88A-NCW152-DRT قابلیت اسلاو DeviceNet را به درایوهای سری W اضافه می‌کند. واحد گزینه از طریق یک کیت ارتباطی DSI به پورت سریال درایو متصل می‌شود و درایو را قادر می‌سازد تا در یک شبکه DeviceNet شرکت کند — دسترسی به پارامتر، انتقال فرمان، و نظارت بر وضعیت همه از طریق شبکه دستگاه بدون سیم‌کشی نقطه به نقطه جداگانه به هر درایو.این مسیر ارتقا یک ویژگی مهم برای سازندگان ماشین‌هایی بود که از خانواده‌های PLC CS1 و CJ1 OMRON با واحدهای اصلی DeviceNet استفاده می‌کردند. یک کابل DeviceNet واحد که به پنل کشیده می‌شود، می‌تواند به چندین درایو سروو برسد و سیم‌کشی را ساده کرده و تشخیص متمرکز را امکان‌پذیر می‌سازد.

ملاحظات تامین و جایگزینی

R88D-WT01H

از کاتالوگ تولید فعال OMRON متوقف شده است. سری OMNUC W با سری G و سپس سری 1S OMRON جایگزین شد که قابلیت‌های شبکه گسترده‌تر، وضوح انکودر بالاتر و اتصال EtherCAT را ارائه می‌دهند. با این حال، درایوهای سری W همچنان در تعداد زیادی از ماشین‌های فعال در سراسر جهان نصب شده‌اند و واحدهای جایگزین به طور منظم از طریق تامین‌کنندگان تخصصی اتوماسیون صنعتی تامین می‌شوند.هنگام خرید R88D-WT01H دست دوم یا بازسازی شده، تأیید کنید که واحد بارگذاری شده است، نه صرفاً روشن شده. یک درایو می‌تواند بازرسی بصری و راه‌اندازی بدون خطا را پشت سر بگذارد در حالی که هنوز عملکرد ضعیف IGBT، پردازش سیگنال انکودر مختل شده، یا پیری خازن که فقط تحت بار موتور ظاهر می‌شود را نشان می‌دهد. تأیید کنید که محفظه باتری انکودر مطلق در صورت استفاده از درایو با موتورهای پسوند T سالم است.

سوالات متداول

س1: تفاوت بین R88D-WT01H و R88D-WT01HL چیست و آیا قابل تعویض هستند؟

معماری عملکردی این دو درایو یکسان است — هر دو درایوهای سروو سه حالته 100 وات سری W هستند. تنها تفاوت

کلاس ولتاژ ورودی است: R88D-WT01H از یک منبع تک فاز 200/230 ولت AC (170-253 ولت) کار می‌کند، در حالی که R88D-WT01HL از تک فاز 100 ولت AC کار می‌کند. آنها از نظر الکتریکی ناسازگار هستند و نمی‌توانند جایگزین یکدیگر شوند. مجموعه‌های موتور سازگار نیز متفاوت هستند — درایوهای کلاس H با موتورهای 200 ولت (R88M-W10030H/T) جفت می‌شوند و درایوهای کلاس HL با موتورهای 100 ولت از همان قاب مکانیکی جفت می‌شوند. اگر پنل نصب شما 200 ولت تک فاز را اجرا می‌کند، فقط درایو پسوند H صحیح است. نصب یک درایو کلاس HL بر روی منبع تغذیه 200 ولت به درایو آسیب می‌رساند؛ نصب یک درایو کلاس H بر روی منبع تغذیه 100 ولت منجر به خطاهای ولتاژ پایین می‌شود و درایو کار نخواهد کرد.س2: آیا R88D-WT01H می‌تواند در حالت کنترل موقعیت با هر PLC خروجی پالس کار کند، یا به کنترل کننده OMRON نیاز دارد؟

R88D-WT01H

دستورات استاندارد رشته پالس موقعیت را می‌پذیرد و در این حالت مستقل از کنترل کننده است. هر PLC، کنترل کننده حرکت، یا ایندکسری که قادر به خروجی سیگنال‌های پالس دیفرانسیلی یا کلکتور باز در فرمت Pulse+Direction، CW/CCW، یا اختلاف فاز 90 درجه باشد، می‌تواند این درایو را فرمان دهد. واحدهای موقعیت‌یابی خود OMRON (سری CJ1W-NC، CS1W-NC) به طور طبیعی رابط می‌شوند، اما کنترل کننده‌های خروجی پالس میتسوبیشی، Keyence، پاناسونیک و سایر تولیدکنندگان نیز به شرطی که سطوح سیگنال و رتبه‌بندی جریان خروجی در مشخصات ورودی CN1 درایو باشند، به خوبی کار می‌کنند. برای حالت‌های کنترل سرعت و گشتاور، درایو به یک مرجع آنالوگ ±10 ولت DC نیاز دارد که یک خروجی استاندارد از تقریباً تمام ماژول‌های PLC و کنترل کننده‌های حرکت با قابلیت آنالوگ است.س3: درایو هشدار باتری را نشان می‌دهد. این به چه معناست و چقدر فوری است؟

هشدار باتری در R88D-WT01H نشان می‌دهد که ولتاژ باتری پشتیبان در

محفظه باتری CN8 به زیر آستانه مورد نیاز برای حفظ داده‌های موقعیت انکودر مطلق کاهش یافته است. این هشدار فقط زمانی مرتبط است که یک موتور پسوند T (انکودر مطلق) متصل باشد؛ این هیچ تأثیری بر سیستم‌هایی که از موتورهای انکودر افزایشی (پسوند H) استفاده می‌کنند، ندارد. فوریت به وضعیت فعلی ولتاژ باتری بستگی دارد: یک هشدار اولیه باتری به این معنی است که باتری ضعیف می‌شود و باید به زودی تعویض شود، اما داده‌های انکودر هنوز دست نخورده است. اگر باتری کاملاً تخلیه شود، شمارش موقعیت چند دور ذخیره شده در انکودر ممکن است از دست برود — در چرخه برق بعدی، درایو برای برقراری مجدد مرجع موقعیت مطلق، درخواست بازگشت به نقطه مرجع را خواهد داشت. باتری را قبل از تخلیه کامل تعویض کنید تا از این امر جلوگیری شود. جایگزین مشخص شده OMRON واحد باتری R88A-BAT01W است.س4: محدوده کنترل سرعت 1:5000 چیست و چرا برای برنامه من اهمیت دارد؟

محدوده کنترل سرعت

1:5000 به این معنی است که درایو می‌تواند سرعت موتور را از 0.6 دور در دقیقه تا 3000 دور در دقیقه با حفظ عملکرد تنظیم بار مشخص شده خود به دقت تنظیم کند. در عمل، این رقم به شما می‌گوید که درایو با چه سرعتی می‌تواند موتور را با پایداری سرعت قابل اعتماد بچرخاند. برای اکثر برنامه‌های موقعیت‌یابی، این محدوده بسیار بیشتر از حد نیاز است. جایی که این امر حیاتی می‌شود، در برنامه‌هایی است که نیاز به چرخش بسیار آهسته و پایدار دارند — تغذیه مواد کنترل شده، سیم‌پیچ فیلم در سرعت نزدیک به صفر در طول اتصالات، یا ایندکسینگ دقیق با سرعت پایین که در آن هرگونه تغییر سرعت باعث ایجاد نقص قابل مشاهده در خروجی می‌شود. درایوهایی با محدوده‌های کنترل باریک‌تر (مثلاً 1:1000) در انتهای پایین ناپایدار می‌شوند یا نوسان می‌کنند؛ محدوده 1:5000 سری W نشان دهنده وضوح و پهنای باند حلقه کنترل سرعت درایو است که هنگام جاری بودن این پلتفرم، یک تمایز رقابتی برای OMRON بود.س5: R88D-WT01H متوقف شده است. آیا سری G5 یا سری 1S OMRON جایگزین مستقیمی هستند؟

هیچ کدام جایگزین کاملاً شفاف و مستقیم نیستند، اما هر دو می‌توانند با کار پارامتر و سیم‌کشی جایگزین شوند.

سری G5 OMRON (R88D-KN01H-ECT یا نوع غیر ECT) نزدیک‌ترین جانشین از نظر دامنه کاربرد و جفت شدن موتور است — OMRON همچنین موتورهای 100 وات سازگار سری G5 را تولید کرده است که ابعاد قاب مشابه موتورهای سری W را دارند. با این حال، چیدمان کانکتورها، شماره‌گذاری پارامترها و انواع کابل انکودر بین سری W و سری G5 متفاوت است، بنابراین تغییرات سیم‌کشی لازم است. سری 1S (R88D-1SN01H-ECT) پلتفرم فعلی OMRON با ارتباطات EtherCAT و انکودرهای با وضوح بالاتر است؛ این نشان دهنده یک تغییر بزرگتر در الزامات سیم‌کشی و برنامه‌ریزی PLC است. برای یک جایگزینی صرفاً نگهداری که هدف آن بازیابی یک درایو خراب در یک ماشین موجود بدون بازطراحی است، تامین R88D-WT01H تست شده از بازار مازاد و انتقال مجموعه پارامتر اصلی معمولاً سریع‌تر از مهاجرت پلتفرم است. اگر ماشین در حال به‌روزرسانی است یا چندین محور نیاز به جایگزینی همزمان دارند، سری G5 عملی‌ترین مسیر ارتقا از سری W را ارائه می‌دهد.سروو درایو AC سری OMRON R88D-WT01H OMNUC W بخشی از سیستم سروو AC سری OMNUC W (دفترچه راهنمای کاربر شماره کاتالوگ I531) است. این مدل از خط تولید فعلی OMRON متوقف شده است. همیشه قبل از سفارش جایگزین، نوع انکودر (افزایشی در مقابل مطلق) و سازگاری کلاس ولتاژ را تأیید کنید. حداقل پنج دقیقه پس از قطع برق صبر کنید قبل از کار بر روی سیم‌کشی یا کانکتورهای درایو تا خازن‌های داخلی تخلیه شوند.