Elektrische Linearantriebe und PLCs gehören zu den wichtigsten elektronischen Geräten, die eine entscheidende Rolle im Betrieb nahezu jeder Maschine, jedes Prozesses und jeder Ausrüstung spielen, die wir antreffen. In der Industrie gibt es eine große Auswahl an verschiedenen PLCs und elektrischen Linearantrieben. Daher kann die Kompatibilität zwischen den einzelnen Geräten nicht immer einfach sein, insbesondere wenn die Komponenten von verschiedenen Herstellern stammen. Wir werden die wichtigen Aspekte behandeln, die bei der Integration elektrischer Antriebe mit PLCs für eine einheitliche bidirektionale Kommunikation zu berücksichtigen sind.
Die elektrischen Aktuatoren auswählen
Jede Anwendung hat ihre eigenen einzigartigen Anforderungen, die berücksichtigt werden müssen, bevor Sie einen Aktuator auswählen. Diese Anforderungen können Folgendes umfassen:
- Kraftanforderungen
- Geschwindigkeitsanforderungen
- Dimensionale Anforderungen
- Umweltverträglichkeit
- Rückmeldungs-Kompatibilität
- Lärmpegel-Anforderungen
Da es viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen gibt, wenn Sie elektrische Linearantriebe auswählen, empfehlen wir, Ihre Testverfahren durchzuführen, um sicherzustellen, dass Sie die beste langfristige Lösung finden. Wir haben auch einen kostenlosen Leitfaden zur Aktuatorprüfung, der von Ingenieuren für Ingenieure geschrieben wurde, um Ihnen zu helfen, wie Sie lineare Bewegungen für jede Anwendung auswählen, testen und implementieren können.
Einwegkommunikation mit Aktuatoren
Linearantriebe und Steuerungssysteme ohne Rückmeldemöglichkeiten sind nicht für die bidirektionale Kommunikation geeignet, können jedoch für Anwendungen funktionieren, die nur eine Einwegkommunikation erfordern. Dies liegt daran, dass der Aktuator nach dem Senden von Ausgangsbefehlen durch einen Controller Energie empfangen kann, jedoch keine Informationen an den Controller zurücksenden kann, nachdem er die Position gewechselt hat. Diese Betriebsart kann für Anwendungen geeignet sein, die keine hohe Positionsgenauigkeit oder -präzision erfordern.
Unsere vorgefertigten Steuerkästen sind hauptsächlich für die Einwegkommunikation mit unseren elektrischen Linearantrieben konzipiert. Dies liegt daran, dass sie für Anwendungen gedacht sind, bei denen ein Benutzer die Bewegungen des Aktuators überwacht, während er auch seine tragbare Fernbedienung bedient. Wenn Sie mehr über unsere FLTCON-Steuerkästen und deren Kommunikationsprotokoll erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte direkt.
Bidirektionale Kommunikation mit Aktuatoren
Bidirektionale Kommunikation erfordert die Fähigkeit, Signale zwischen dem elektrischen Linearantrieb und seinem PLC (programmierbarer Logikcontroller) zu senden und zu empfangen. Die Rückmeldung zur Position von einem elektrischen Linearantrieb ist entscheidend für die bidirektionale Kommunikation, da dies dem Controller die Möglichkeit gibt, die Position zu lesen und diese Informationen dann zu verwenden, um den nächsten Befehlssatz auszuführen. In anspruchsvolleren Anwendungsfällen kann die Rückmeldung nicht nur verwendet werden, um präzise Geschwindigkeit und Position zu erreichen, sondern auch die gewünschte dynamische Reaktion, Synchronisation und Stabilität.
Wir bieten zwei HauptTypen von Positionsrückmeldungen an, die für die bidirektionale Kommunikation praktisch sind:
Jeder Typ der Positionsrückmeldung hat seine eigenen Vorteile und Nachteile, die berücksichtigt werden müssen. Ein Standard elektrischer Linearantrieb von der Stange kommt möglicherweise nicht immer mit der gewünschten Art der Positionsrückmeldung, jedoch schränkt uns dies nicht ein, kundenspezifisch zu fertigen nach Ihren Bedürfnissen. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie mehr erfahren möchten.
Die elektrischen Aktuatoren antreiben
Die meisten unserer vorrätigen Linearantriebe benötigen 12 VDC für den Betrieb ihrer gebürsteten DC-Motoren, jedoch haben wir einige Modelle, die 24 VDC-Motoren verwenden. Wählen Sie PLC-Netzteilmodule für 12V oder 24V basierend auf der Betriebsspannung Ihrer gewählten Aktuatoren. Es ist auch wichtig sicherzustellen, dass die Netzteilmodule die geeignete Stromstärke für die Anzahl der verwendeten Aktuatoren haben.
Nachdem Sie elektrische Energie bezogen haben, benötigt Ihr PLC-System dann eine H-Brücke, um den Strompfad physisch umzuleiten und die Bewegungsrichtungen eines Aktuators zu ändern. Die Dual-Relay-H-Brückenmodule, Dual-Relay-H-Brücken-Außenkreise oder H-Brücken-Breakout-Boards sind geeignete Optionen, die in Betracht gezogen werden sollten. Sobald Sie die H-Brücke ausgewählt haben, die am besten für Ihre spezifischen PLCs geeignet ist, stellen Sie sicher, dass es eine H-Brücke pro gesteuertem Aktuator gibt und überprüfen Sie, ob die Stromkapazität jeder H-Brücke innerhalb der Anforderungen des gewählten Aktuatormodells liegt.
Elektrischer Schutz und Sicherheit
Es ist immer entscheidend, die Sicherheit und den Schutz zu berücksichtigen, die Sie für Ihr elektrisches System benötigen. Die Integration einer Inline-Sicherung in Ihren Motorstromkreis ist eine einfache, aber hilfreiche Möglichkeit, Ihre elektronischen Komponenten vor Kurzschlüssen zu schützen. Aufgrund des Einschaltstroms unseres DC-Motors im Aktuator empfehlen wir, eine Motorsicherung oder eine Zeitverzögerungssicherung auszuwählen. Wählen Sie eine Sicherung mit den geeigneten Stromstärken, die ermittelt werden können, indem Sie den maximalen Stromverbrauch Ihrer Anwendung ermitteln und die folgende Gleichung verwenden:
Sicherungsstromstärke = Tatsächlicher Strom/0,75
Positionsrückmeldung erwerben
Die zuvor genannten Netzteilmodule ermöglichen es den PLCs auch, eine konstante Stromquelle für andere Elektronik wie Hall-Effekt-Sensoren und Potenziometer zur Rückmeldung bereitzustellen. Unsere Hall-Sensoren sind für bis zu 24V ausgelegt; wir empfehlen jedoch, ein 5V-Modul oder DC-DC-Abwärtswandler zu beschaffen, wenn eine 5V-Kompatibilität für unsere Potenziometerrückmeldung erforderlich ist. Hall-Sensoren von verschiedenen Herstellern benötigen möglicherweise ebenfalls 5V für den ordnungsgemäßen Betrieb. Die Bereitstellung einer niedrigeren Eingangsspannung für Positionsrückmeldungsgeräte hilft, das Risiko einer elektrischen Überlastung aufgrund übermäßiger Spannung zu verringern. Die DC-DC-Abwärtswandler verwenden dieselbe Stromversorgung wie die Aktuatoren für ihre Quelle.
Hall-Effekt-Sensoren
Ein Hall-Effekt-Sensor ist ein elektronisches Bauteil, das eine Spannung erzeugt, die auf der Stärke des durchfließenden Magnetfeldes basiert. Wenn dieser Sensor mit einer Spannungsschwellenwert-erkennenden Schaltung kombiniert wird, kann ein Signal mit zwei Zuständen erzeugt werden. In unseren Aktuatoren ist der Hall-Effekt-Sensor so konzipiert, dass er ein Zwei-Kanal-Signal mit den Wellenformen erzeugt, die in einem von zwei binären Zuständen quantifiziert sind: ein oder aus. Diese beiden Signale steigen und fallen, während sich der Elektromotor mit einem Phasenunterschied von 90° zwischen ihnen dreht. Die Frequenz dieser Pulse in Bezug auf die Positionsänderung im Aktuator hängt von ihrer Gesamtauflösung ab und variiert zwischen unseren verschiedenen Aktuatoren. Die Integration eines Hall-Encoder-Lesemoduls ermöglicht die bidirektionale Kommunikation zwischen PLCs und Hall-Effekt-Sensor-Aktuatoren, ähnlich dem PA-04-HS.
Rückmeldung des Potenziometers
Die Potenziometer in unseren Aktuatoren mit Positionsrückmeldung funktionieren wie Spannungsteiler mit einem großen Widerstand, um direkte Informationen über die Winkelposition der Motorachse bereitzustellen. Daher kann das Potenziometer seine Positionsinformationen auch dann behalten, wenn das System die elektrische Energie verliert. Der tatsächliche Widerstandswert jedes unserer Potenziometer kann je nach Aktuatormodell und Hublänge im Bereich von 0-10 kΩ variieren. Die Integration eines Moduls für analoge Eingänge ermöglicht die bidirektionale Kommunikation zwischen PLCs und Potenziometerrückmeldungsaktoren, ähnlich dem PA-14P. Die Werte des Spannungssignals des Potenziometers können zwischen 0 und 5 V schwanken; jedoch können auch Signalaufbereitungsverstärker (SCA) integriert werden, wenn Ihr System eine Signalverstärkung benötigt.
Zusammenfassung
Die Vielseitigkeit elektrischer Linearantriebe in Kombination mit der Robustheit von PLCs ermöglicht zuverlässige Automatisierungslösungen in einer breiten Palette von Anwendungen. Durch die Auswahl der richtigen Geräte und Materialien können unsere elektrischen Linearantriebe jetzt mit PLCs für eine einheitliche bidirektionale Kommunikation integriert werden.
Als einer der führenden Anbieter von elektrischen Linearantrieben und Produkten zur Steuerung von Bewegungen bietet Progressive Automations branchenführende Flexibilität, Qualität, Unterstützung und praktische Erfahrung, um all Ihren Bedürfnissen gerecht zu werden. Wenn Sie weitere Fragen zu unseren Angeboten haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren! Wir sind Experten auf unserem Gebiet und möchten sicherstellen, dass Sie die besten Lösungen für Ihre Anwendung finden.
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