توجد طريقتان للتحكم في المحركات المتعددة - التوازي والتزامن. يُخرج التحكم المتوازي جهدًا ثابتًا لكل محرك، بينما يُخرج التحكم المتزامن جهدًا متغيرًا لكل محرك.
عملية مزامنة عدة المشغلات يُعدّ ذلك ضروريًا عند استخدام مُشغّلين أو أكثر للتحرك بنفس السرعة. ويمكن تحقيق ذلك باستخدام نوعين من التغذية الراجعة الموضعية: مستشعرات تأثير هول ومقاييس الجهد متعددة الدورات.
يؤدي اختلاف طفيف في إنتاج المشغلات إلى اختلاف طفيف في سرعتها. ويمكن تصحيح ذلك بتزويد المشغل بجهد متغير لمطابقة سرعتي المشغلين. وتُعدّ التغذية الراجعة الموضعية ضرورية لتحديد مقدار الجهد المطلوب لكل مشغل.
تزامن المحركات يُعدّ التحكم المتوازي أمرًا بالغ الأهمية عند التحكم في مُشغّلين أو أكثر، حيث تكون الدقة مطلوبة. على سبيل المثال، في التطبيقات التي تتطلب مُشغّلات متعددة لتحريك حمولة مع الحفاظ على توزيع متساوٍ للحمل على كل مُشغّل. في حال استخدام التحكم المتوازي في هذا النوع من التطبيقات، قد يحدث توزيع غير متساوٍ للحمل نتيجةً لاختلاف سرعات الأشواط، مما قد يؤدي في النهاية إلى زيادة الضغط على أحد المُشغّلات.
مستشعر تأثير هول
باختصار، تنص نظرية تأثير هول، التي وضعها إدوين هول (مكتشفها)، على أنه عند تطبيق مجال مغناطيسي عمودي على اتجاه التيار الكهربائي في موصل، يتولد فرق جهد. ويمكن استخدام هذا الجهد لتحديد ما إذا كان المستشعر قريبًا من مغناطيس أم لا. وبربط مغناطيس بمحور المحرك، يستطيع المستشعر تحديد ما إذا كان المحور موازيًا له.
باستخدام لوحة دوائر صغيرة، يمكن إخراج هذه المعلومات على شكل موجة مربعة، والتي يمكن عدّها كسلسلة من النبضات. من خلال عدّ هذه النبضات، يمكنك تتبع عدد مرات دوران المحرك وكيفية حركته.
تحتوي بعض لوحات دوائر تأثير هول على عدة مستشعرات. من الشائع وجود مستشعرين بزاوية 90 درجة، مما ينتج عنه خرج تربيعي. من خلال عدّ هذه النبضات ومعرفة أيها يأتي أولاً، يمكنك تحديد اتجاه دوران المحرك. أو يمكنك ببساطة مراقبة كلا المستشعرين والحصول على عدد أكبر من النبضات لتحكم أدق.
يمكن تحقيق التزامن عبر التغذية الراجعة من مستشعر تأثير هول باستخدام أنظمة التشغيل الآلي التدريجية. وحدة التحكم المتزامنة بمشغل تأثير هول المزدوج PA-40 صندوق.
مزامنة مقياس الجهد
توفر المقاومات المتغيرة متعددة اللفات، والمعروفة أيضًا باسم المقاومات المتغيرة أو الريوستات، تمثيلًا تناظريًا لموضع المشغل. يُثبّت المستشعر على نظام تروس متصل بالمحرك الذي يُدير المقاومة المتغيرة، وبالتالي يُعدّل قيمة المقاومة بما يتناسب مع مقدار حركة المشغل. يمكن قياس التغير الكلي في المقاومة/الجهد للحصول على النطاق الكامل للقيمة التناظرية التي تُمثل مسافة شوط المشغل الكلية. المقاومات المتغيرة المستخدمة في مشغلات Progressive Automations هي 10 كيلو أوم.
لأغراض التزامن، تُقرأ القيمة التناظرية لكل مقياس جهد، والتي يمكن لبرنامج/صندوق تحكم استخدامها لتحديد جهد الخرج اللازم لكل مشغل. ويمكن تحقيق تزامن مقاييس الجهد عبر وحدة تحكم دقيقة برمجة.
أهمية التزامن
في هذه المرحلة، تم شرح أساليب التزامن. والآن، سنتناول أهمية التزامن. عندما يكون الهدف هو استخدام عدة مشغلات لدفع أو سحب حمولة، نحتاج إلى ضمان تطابق سرعات المشغلات بدقة. هذه الدقة في سرعة المشغلات ضرورية لضمان توزيع متساوٍ للحمل.Let’s look at an application that requires a pushing force of 700 lb and two actuators. For this example, we will use two مشغل خطي PA-04 IP-66 with a force rating of 400 lb each customized with HALL Effect sensors for positional feedback. The combined dynamic force rating of the two actuators, when used in sync, is 800 lb. The force needed for the system is 700 lb so the combined actuator force rating of 800 lb would be acceptable for this application.
Since this application uses two actuators to hold the desired load, the weight must be distributed evenly across the two actuators. In order to ensure even load distribution, the actuators must maintain equal height – if the equal height is not achieved one of the two actuators will bear additional weight and will experience torque (or sideloading). The additional weight and torque may overexert the actuators which result in actuator failure.
عناصر التحكم النهائية
تتلخص أهمية مزامنة المشغلات في ضمان الحركة المنتظمة للمشغلات المتعددة ومنع فشل المشغلات.
صندوق التحكم بتأثير هول
عند تخصيص المحركات باستخدام مستشعرات تأثير هول، فإن صندوق التحكم PA-40 يمكن استخدامها لأغراض مزامنة تأثير هول.
متحكم دقيق أردوينو
يمكن تنفيذ التحكم في المشغلات باستخدام برمجة أردوينو. يرجى زيارة الروابط التالية لمزيد من المعلومات:
إذا كانت لديك أي أسئلة إضافية، فلا تتردد في الاتصال بالقسم الهندسي. يدعم ويمكن الحصول على الإجابة الفورية.