التحكم الحركي مجال متعدد الاستخدامات وله تطبيقات كثيرة؛ وتُعد المزامنة واحدة من أكثر تطبيقاته فائدة! الفكرة واضحة من الاسم: تشغيل أجهزة التحكم الحركي بطريقة “متزامنة” وبالسرعة نفسها. قد يبدو ذلك للوهلة الأولى مهمة بسيطة، لكنه في الواقع العكس. لا تتحقق المزامنة بمجرد توصيل عدة مشغلات على المفتاح نفسه كما يظن البعض. في عالم مثالي أو إعداد بسيط جدًا قد ينجح ذلك، لكن عادة سينتهي الأمر بعدة مشغلات خطية تتحرك بسرعات مختلفة. ما السبب؟ هناك أسباب عديدة. حتى إذا تم توصيل مشغلين خطيين من نفس الشركة والطراز إلى مزود الطاقة نفسه، فمن المتوقع وجود فرق ملحوظ في السرعة إذا تعرضا لحمولات غير متساوية، أو مرا بأنماط تآكل مختلفة، أو كانا يعملان عند درجات حرارة تشغيل مختلفة، على سبيل المثال لا الحصر.
سيتعمق هذا المقال أكثر في هذا النقاش، موضحًا لماذا تعد المزامنة أمرًا حاسمًا للعديد من التطبيقات وكيف يمكن تحقيقها.
كيف يمكنك تحقيق المزامنة؟
لتحقيق حركة متزامنة للمشغل الخطي، لا بد من وجود شكل من أشكال التحكم الحركي. في نظام تحكم حلقة مفتوحة، فإن خيار المزامنة الأكثر شيوعًا هو متحكم السرعة. في مثل هذا الإعداد، تُعدّل سرعة كل مشغل خطي اعتمادًا على حسابات مسبقة والإحساس التصميمي والحدس. على سبيل المثال، قد يُرسل إشارة أقوى إلى مشغل يواجه مقاومة أكبر لتعويض قصوره الذاتي الأعلى. تشمل التطبيقات الشائعة استخدام عدة مشغلات خطية في آن واحد مع أردوينو. ومع ذلك، تفتقر أنظمة الحلقة المفتوحة إلى التغذية الراجعة ولا يمكنها تحقيق نتائج دقيقة، ما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة.
شكل أكثر تطورًا من التحكم الحركي المتزامن هو نظام حلقة مغلقة، الذي يستفيد من التغذية الراجعة من المشغلات لمعرفة احتياجات كل جهاز على حدة وإجراء تعديلات آنية. هذا النوع من المزامنة دقيق للغاية مع فرصة خطأ شبه معدومة. هناك تطبيقات متعددة في الصناعة والبيئات المنزلية ومشاريع اصنعها بنفسك حيث تعد مزامنة المشغلات الخطية متطلبًا أساسيًا. تفخر Progressive Automations بتقديم مجموعة متنوعة من المنتجات المصممة خصيصًا لتطبيقات المزامنة. تتضمن مشغلاتنا الخطية خيارات تغذية راجعة من الدرجة الأولى، كما أن وحدات التحكم لدينا مبنية لأداء لا يُضاهى.
كيف يمكنك استخدام المزامنة؟
يمكن لإعداد مشغلات متزامنة أن يصنع فارقًا كبيرًا في تطبيقات المشغلات الخطية لديك. في الواقع، تعتمد غالبية التطبيقات التي تستخدم أكثر من مشغل خطي واحد على الحركة المتزامنة، والتي بدونها تصبح معيبة وقد تتسبب في تلف الأجزاء أو المشغلات.
إذا كنت تخطط لاستخدام أساليب تشغيل قائمة على المزامنة، فيجب أن تكون لديك معرفة أساسية بالخيارات المتاحة. في حالة المزامنة ذات الحلقة المفتوحة، مثل التحكم في عدة مشغلات بأردوينو، تحتاج إلى التأكد من أن متحكم السرعة – أردوينو في هذه الحالة – قادر على التعامل مع النظام. يجب أن تتوفر عدد كافٍ من الأرجل لاستيعاب عدد المشغلات المستخدمة، كما يجب أن يكون الكود محكمًا.
عند استخدام أنظمة تغذية راجعة مغلقة الحلقة، فإن أهم عامل يجب مراعاته هو نوع مُشفر التغذية الراجعة المدمج في مشغلاتك الخطية. في هذا الصدد، تأتي تغذية راجعة تأثير هول وتغذية راجعة مقياس الجهد على رأس القائمة.
في المشغلات الخطية بتأثير هول، يسجل مُشفر التغذية الراجعة عدد الدورات التي يمر بها محرك المشغل أثناء الحركة. من هذه المعلومات، يمكن لوحدة التحكم حساب الموضع الدقيق – ومن ثم السرعة – لقضيب المشغل بكل سهولة. ترسل مُشفرات جميع المشغلات الخطية تغذية راجعة باستمرار إلى وحدة التحكم، التي تحدد أي المشغلات يتأخر أو يتسارع، ثم تضبط سرعاتها تبعًا لذلك لضمان حركة سلسلة ومتزامنة.
عند استخدام مشغلات تأثير هول، من الضروري أيضًا استخدام وحدة تحكم متوافقة. لا يمكنك استخدامها مع أي متحكم عادي، بل تحتاج إلى واحد مصمم لهذا الغرض تحديدًا. كما يجب أن يحتوي صندوق التحكم على عدد القنوات المطلوب بما يتوافق مع عدد المشغلات المستخدمة.
تعمل تغذية راجعة مقياس الجهد بطريقة مشابهة. فعندما يتحرك قضيب المشغل للداخل والخارج، يتغير المقاوم الكهربائي لمقياس الجهد بنسبة متناسبة مع ذلك. تُنقل هذه المعلومات إلى وحدة التحكم التي تقوم بدورها بالوظيفة نفسها تمامًا كما أوضحنا أعلاه لمزامنة المشغلات.
خيارات المزامنة لدينا
المشغلات
بدءًا من مجموعة مشغلاتنا الخطية، لدينا مشغلات تأثير هول عالية الأداء بجهدي 12VDC/24VDC مثالية للتحكم في عدة مشغلات. على سبيل المثال، يأتي المشغل الخطي PA-04-HS مزودًا بمستشعر تأثير هول مدمج يمكّن من المزامنة. ويمكن للعملاء الاختيار بين خياري مزود طاقة 12 فولت و24 فولت.
المشغلات الخطية العاملة على مزود طاقة 12VDC أكثر شيوعًا لأن أغلب مزودات الطاقة بمواصفة 12 فولت، وهي أسهل في الدمج ضمن أنظمة التشغيل وتقدم مواصفات أداء جيدة. تحتاج مشغلات 24VDC إلى مزود طاقة متخصص، ما يتطلب غالبًا استثمارًا ومعدات إضافية. لكن هذه الفئة قادرة على تقديم قدرة وعزم دوران أعلى، مع سحب تيار أقل ومتطلبات أسلاك أرق، وهو ما يعوّض بشكل رائع العيوب المذكورة أعلاه. يعتمد اختيارك بين مشغل 12 فولت أو جهاز 24 فولت على تصميم تطبيقك المحدد.
حلول التحكم
لأغراض المزامنة، نقدم صناديق تحكم متعددة القنوات مصممة للتعامل مع المشغلات المعتمدة على التغذية الراجعة، مثل سلسلتي PA-40 وصناديق تحكم FLTCON الشهيرة لدينا. وقد صُممت هذه المتحكمات لمشغلات تأثير هول، ويمكنها العمل مع مشغلات 12VDC/24VDC. في الواقع، يُعد PA-40 حلًا متخصصًا للمزامنة لتطبيقات تأثير هول المزدوج.
وعند الغوص أعمق قليلًا في خط منتجاتنا، فإن أكثر منتجات مزامنة الحركة شعبية لدينا هي أعمدة الرفع. تُستخدم هذه للأدوات المكتبية الوقوفية والطاولات القابلة للتعديل ارتفاعًا، حيث تكون المزامنة بالغة الأهمية نظرًا لتوزيع الوزن غير المتساوي عليها، والذي قد يجعل الأنظمة غير المتزامنة تفشل تقريبًا فورًا.
كلمة أخيرة
إذا كان لديك تطبيق يتطلب تشغيل مشغّلين أو أكثر بالسرعة نفسها، فإن المزامنة هي أفضل خيار لضمان حركة متزامنة حقيقية ودقيقة. أي شيء آخر قد يؤدي إلى تباين سرعات المشغلات وإلحاق الضرر بتطبيقك.
يمكنك الحصول على مزيد من المعلومات حول المزامنة عبر التواصل معنا مع استفساراتك المحددة أو مشكلات التصميم لديك، وسيسعد فريق خدمة العملاء بمساعدتك في تحسين تطبيق مزامنة المشغلات الخطية لديك.