Elektryczne siłowniki liniowe i sterowniki PLC należą do kluczowych elementów elektronicznych, które odgrywają istotną rolę w działaniu niemal każdej maszyny, procesu i urządzenia. W przemyśle dostępny jest szeroki wybór różnych PLC i elektrycznych siłowników liniowych. Z tego powodu kompatybilność między urządzeniami nie zawsze jest oczywista, zwłaszcza gdy komponenty pochodzą od różnych producentów. Omówimy najważniejsze kwestie, które należy uwzględnić podczas integrowania elektrycznych siłowników z PLC w celu uzyskania zunifikowanej, dwukierunkowej komunikacji.
Wybór elektrycznych siłowników
Każde zastosowanie ma swój unikalny zestaw wymagań, które należy uwzględnić przed wyborem siłownika. Mogą one obejmować:
- Wymagania dotyczące siły
- Wymagania dotyczące prędkości przemieszczenia
- Wymagania wymiarowe
- Zgodność środowiskowa
- Zgodność ze sprzężeniem zwrotnym
- Wymagania dotyczące poziomu dźwięku/hałasu
Ponieważ istnieje wiele czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze elektrycznych siłowników liniowych, zalecamy przeprowadzenie własnych procedur testowych, aby znaleźć najlepsze długoterminowe rozwiązanie. Mamy też bezpłatny Przewodnik testowania siłowników napisany przez inżynierów dla inżynierów, który pomoże w wyborze, testowaniu i wdrożeniu ruchu liniowego w dowolnej aplikacji.
Komunikacja jednokierunkowa z siłownikami
Siłowniki liniowe i systemy sterowania bez możliwości sprzężenia zwrotnego nie nadają się do komunikacji dwukierunkowej, mogą jednak sprawdzić się w aplikacjach wymagających tylko komunikacji jednokierunkowej. Siłownik może otrzymać zasilanie, aby się poruszyć po wysłaniu sygnałów wyjściowych przez sterownik, ale nie będzie w stanie odesłać żadnych informacji do sterownika po zmianie położenia. Taki sposób pracy może być wystarczający tam, gdzie nie wymaga się wysokiej dokładności pozycjonowania.
Nasze gotowe skrzynki sterujące są projektowane głównie do komunikacji jednokierunkowej z elektrycznymi siłownikami liniowymi. Powstały z myślą o zastosowaniach, w których użytkownik obserwuje ruch siłownika i jednocześnie obsługuje pilot ręczny. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o naszych skrzynkach FLTCON i ich protokole komunikacyjnym, skontaktuj się z nami bezpośrednio.
Komunikacja dwukierunkowa z siłownikami
Komunikacja dwukierunkowa wymaga możliwości wysyłania i odbierania sygnałów między elektrycznym siłownikiem liniowym a jego sterownikiem PLC (programmable logic controller). Pozycyjne sprzężenie zwrotne z elektrycznego siłownika liniowego jest kluczowe dla komunikacji dwukierunkowej, ponieważ umożliwia sterownikowi odczyt położenia i wykorzystanie tej informacji do wykonania kolejnych poleceń. W bardziej zaawansowanych zastosowaniach sprzężenie zwrotne służy nie tylko do osiągania precyzyjnej prędkości i pozycji, ale także pożądanej odpowiedzi dynamicznej, synchronizacji i stabilności.
Oferujemy dwa główne rodzaje sprzężenia zwrotnego położenia, praktyczne w komunikacji dwukierunkowej:
Każdy rodzaj sprzężenia położenia ma własne zalety i wady, które należy rozważyć. Standardowy elektryczny siłownik liniowy dostępny od ręki może nie zawsze mieć dokładnie taki typ sprzężenia zwrotnego, jakiego potrzebujesz, ale nie ogranicza nas to w produkcji niestandardowej według Twoich wymagań. Skontaktuj się z nami, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej.
Sterowanie elektrycznymi siłownikami
Większość naszych siłowników dostępnych z magazynu wymaga do pracy 12 V DC dla swoich szczotkowych silników prądu stałego, mamy jednak kilka modeli z silnikami 24 V DC. Wybierz moduły zasilające PLC 12 V lub 24 V odpowiednio do napięcia pracy wybranych siłowników. Ważne jest również, aby moduły zasilające miały odpowiednią znamionową wartość prądu dla liczby używanych siłowników.
Po zapewnieniu zasilania elektrycznego system PLC będzie potrzebował mostka H do fizycznego przełączania ścieżki przepływu prądu, aby zmieniać kierunek ruchu siłownika. Warto rozważyć moduły mostka H z dwoma przekaźnikami, zewnętrzne układy mostka H na dwóch przekaźnikach lub płytki rozdzielcze mostka H. Po wyborze mostka H najlepiej dopasowanego do Twojego PLC upewnij się, że na każdy sterowany siłownik przypada jeden mostek H i zweryfikuj, czy wydajność prądowa każdego mostka H spełnia wymagania wybranego modelu siłownika.
Ochrona elektryczna i bezpieczeństwo
Zawsze należy uwzględnić bezpieczeństwo i ochronę wymaganą dla systemu elektrycznego. Włączenie bezpiecznika szeregowego do obwodu silnika to prosta, a skuteczna metoda ochrony elektroniki przed zwarciami. Ze względu na prąd rozruchowy Silnika prądu stałego naszego siłownika zalecamy wybór bezpiecznika rozruchowego silnika lub bezpiecznika zwłocznego. Dobierz bezpiecznik o odpowiednim prądzie znamionowym, który można określić, znając maksymalny pobór prądu aplikacji i korzystając z równania poniżej:
Znamionowy prąd bezpiecznika = Rzeczywisty prąd/0,75
Pozyskiwanie sprzężenia zwrotnego położenia
Wspomniane wcześniej moduły zasilające umożliwiają również PLC dostarczanie stałego zasilania dla innych elementów, takich jak czujniki Halla i potencjometry do celów sprzężenia zwrotnego. Nasze czujniki Halla są przystosowane do pracy do 24 V; zalecamy jednak zastosowanie modułu 5 V lub obniżających przetwornic DC-DC, jeśli wymagana jest kompatybilność 5 V dla sprzężenia z potencjometru. Czujniki Halla innych producentów mogą również wymagać 5 V do prawidłowej pracy. Zasilanie urządzeń sprzężenia zwrotnego niższym napięciem wejściowym pomaga zmniejszyć ryzyko przeciążenia elektrycznego spowodowanego zbyt wysokim napięciem. Przetwornice obniżające DC-DC będą korzystać z tego samego źródła zasilania co siłowniki.
Czujniki Halla
Czujnik Halla to element elektroniczny, który generuje napięcie w zależności od natężenia pola magnetycznego występującego w jego otoczeniu. Gdy czujnik współpracuje z układem detekcji progów napięcia, może wytwarzać sygnał dwustanowy. W naszych siłownikach czujnik Halla jest zaprojektowany tak, by generować dwukanałowy sygnał o przebiegach przyjmujących dwa stany binarne: włączony lub wyłączony. Oba sygnały rosną i opadają wraz z obrotem silnika elektrycznego, z przesunięciem fazowym 90°. Częstotliwość impulsów w odniesieniu do zmiany położenia siłownika zależy od całkowitej rozdzielczości i różni się między naszymi siłownikami. Integracja modułu odczytu enkodera Halla umożliwi komunikację dwukierunkową między PLC a siłownikami z czujnikiem Halla, takimi jak PA-04-HS.
Sprzężenie zwrotne z potencjometru
Potencjometry w naszych siłownikach ze sprzężeniem położenia działają jak dzielniki napięcia z dużym rezystorem, dostarczając bezpośredniej informacji o kątowym położeniu wału silnika. Dzięki temu potencjometr zachowuje informację o położeniu nawet w razie utraty zasilania przez system. Rzeczywista wartość rezystancji dla każdego z naszych potencjometrów może się różnić w zakresie 0–10 kΩ w zależności od modelu siłownika i długości skoku. Integracja modułu wejść analogowych umożliwi komunikację dwukierunkową między PLC a siłownikami ze sprzężeniem zwrotnym z potencjometru, takimi jak PA-14P. Odczyty napięcia z potencjometru mogą zawierać się w przedziale od 0 do 5 V; w razie potrzeby w systemie można też zastosować wzmacniacze kondycjonujące (SCA).
Podsumowanie
Wszechstronność elektrycznych siłowników liniowych połączona z odpornością sterowników PLC pozwala tworzyć niezawodne rozwiązania automatyki w szerokim zakresie zastosowań. Dobierając odpowiedni sprzęt i osprzęt, nasze elektryczne siłowniki liniowe można zintegrować z PLC dla zunifikowanej komunikacji dwukierunkowej.
Jako jeden z czołowych dostawców elektrycznych siłowników liniowych i produktów do sterowania ruchem, Progressive Automations oferuje wiodącą w branży elastyczność, jakość, wsparcie i doświadczenie terenowe, aby sprostać wszystkim Twoim potrzebom. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące naszej oferty, nie wahaj się z nami skontaktować! Jesteśmy ekspertami w tym, co robimy, i chcemy pomóc Ci znaleźć najlepsze rozwiązania dla Twojej aplikacji.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123