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Sicherlich stellen Herausforderungen für einen Studenten im letzten Jahr des Ingenieurwesens all die Dinge dar, die man erledigen muss! Eine davon ist "Einen Code zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Servomotors schreiben". Glaubt mir Leute, das macht es interessant und gleichzeitig schwer. Dies ist ein häufiger Anwendungsfall in vielen Bereichen, darunter Robotik und Automatisierung sowie in Hobbyprojekten einfach so. Doch bei diesen elektromechanischen Wundern muss man nahtloses Funktionieren und Leistung entdecken... Und genauso wichtig ist es zu wissen, wie Hardware-Schnittstellen mit Software zusammenarbeiten, um eine kontinuierliche Bewegung nahtlos auszuführen. Daher werden wir in diesem Beitrag tief in die IEC-61131-Programmierung einsteigen und hierbei verschiedene Methoden zur Optimierung von PLC-Programmen behandeln, gefolgt von einigen fortgeschrittenen Tricks & Tips mit den richtigen Werkzeugen, um den größtmöglichen Nutzen aus der Echtzeitsteuerung im industriellen Automatisierungsumfeld zu ziehen.
Bevor Sie sich auf die heilige Grail - das Perfektionieren Ihrer Servogeschwindigkeit - auch bekannt als Pulse Width Modulation (PWM), lassen Sie uns ein besseres Verständnis für dieses grundlegende Konzept entwickeln. Dies gibt uns dann die Grundlage, um jeden Servo zu steuern, indem wir Sequenzen vorgegebener Längen elektrischer Impulse an ihn senden, basierend auf der Position (und somit indirekt auch Geschwindigkeit). Duty Cycle: Dies ist das Verhältnis der Zeit, in der das Signal hoch steht im Vergleich zu niedrig, und durch Ändern davon können Sie die Geschwindigkeit präziser steuern. Aber Sie müssen sie wirklich genau in der Mitte und den Endpunkten korrekt einstellen für die heiße Technik. Das Ziel ist natürlich, Beschleunigungs- und Bremsprofile so gleichmäßig wie möglich zu halten -- was seinerseits immer auch optimale Leistung sicherstellt.
Effiziente Servo-Steuerungen. Für eine optimale Einfachheit der Servogeschwindigkeitssteuerung muss man über das Tuning hinaussehen; dies erfordert einen Blick auf die Gesamtsystemperspektive, die Lastdynamik, den Energieverbrauch sowie die Antwortzeiten umfasst. Dadurch erhalten wir einen Überblick darüber, wie die Kurve für Drehmoment-Geschwindigkeit für diesen Servo aussieht und können den Benutzern genau mitteilen, bei welcher Geschwindigkeit ihr Motor am effizientesten läuft. Geschlossene Regelkreissysteme basieren stattdessen auf Rückmeldung von Encodern oder Sensoren, um das PWM-Signal in Echtzeit basierend auf der tatsächlichen Last anzupassen. Effizienz und Energieoptimierung. Das ist ein weiterer Punkt; es bedeutet die Nutzung aller Energiemöglichkeiten in Echtzeit ohne auf Fehlerreaktion zu verzichten, was möglicherweise der wichtigste Punkt für Effizienz ist.
Die Servogeschwindigkeitsregelung ist das Ärgernis der Roboter überall. Dies ist eine sehr heikle Sache; Sie können nicht einfach mehrere Servos gleichzeitig bewegen. Die nächste Stufe ist die PID-Regelung (P oder PI oder PD) mit integrierten komplexen Algorithmen. Sie berechnen einfach das PWM-Signal mithilfe dieses Prozesses und wenden es an, basierend auf dem Abstand zur gewünschten Position und unserer aktuellen tatsächlichen Position des Golfschlägers, um sichere, glatte und synchronisierte Bewegungen zu gewährleisten. Wenn adaptive Regeltechniken kombiniert werden, können Systeme sogar lernen und sich an variierende Umgebungsbedingungen oder mechanische Verschleißfaktoren anpassen, um die Präzision ihrer Geschwindigkeitsregelung zu verbessern.
Wenn Sie eine hochgenaue Steuerung Ihrer Servomotoren benötigen, verfügen wir über die Werkzeuge und Technologien zur Verbesserung der präzisen positionsbasierten Leistung. In der heutigen Ära von Mikrocontrollern (zum Beispiel Arduino und Raspberry Pi [18]) bieten spezialisierte Servobibliotheken eine einfache Lösung sowohl für die Erzeugung von PWM als auch für die Implementierung von Regelkreisen. Firmware mit fortgeschrittenen Funktionen verbessert diese Servotreiber weiter, einschließlich höherstufiger Strom- und Geschwindigkeitsregelung, zusätzlicher Diagnosedaten sowie weiterer nützlicher Vorteile zur Bewältigung kritischer Kombinationen dynamischen Motorverhaltens für gezielte Anwendungen. Ingenieure können das Servosystem mit Simulationssoftware wie MATLAB/Simulink modellieren und simulieren, ohne physische Hardware zu verwenden. Dadurch können sie optimieren, bevor es zur Implementierung kommt, was den Herstellern durch diese Funktion dieser Werkzeuge Zeit spart.
Echtzeit-Geschwindigkeitssteuerung von Servos und wie sie die Leistung Ihrer industriellen Automatisierung steigert
In Kombination mit Hochgeschwindigkeits-Prozessoren, die es ermöglichen, dass diese Informationen von Controllern in Echtzeit genutzt werden können, können schnelle Regelalgorithmen schnell auf sich ändernde Betriebsbedingungen reagieren und die Geschwindigkeit oder Positionierung optimal in einem dynamischen Umfeld durchführen – weshalb moderne industrielle Automatisierung um diese Systeme herum aufgebaut wurde. Sie steigert Produktivität und Effizienz, was wiederum zu einer besseren Sicherheit führt, da sofort reagiert werden kann, wenn ein Risiko entsteht. Die unverzügliche Übergangsphase bei Greifen-und-Platz-Roboteranwendungen hilft, Downtime zu minimieren und Durchsatz zu verbessern, dank Echtzeitservosteuerung.
Der Songjiang-Exportpark ist ein Produktions- und Steuerungsstandort für Servomotorgeschwindigkeiten. Die Produkte des Unternehmens werden in mehr als 60 Länder und Regionen der Welt verschifft. Es wurden Vertriebsagenturen sowie Kundendienststellen über den gesamten amerikanischen Kontinent, Europa, Ozeanien und Südamerika verteilt eingerichtet. Sanyu arbeitet mit Partnern wie DHL, UPS und FedEx zusammen, um Kunden den schnellsten und besten Service zu bieten.
das Unternehmen wurde von der Shanghai Science and Technology Commission mit den Titeln 'Shanghai Hochtechnologie-Unternehmen', 'Technologie-Unternehmen', 'Software-Unternehmen mit fortgeschrittener Qualitätsmanagement' und 'Vertragskonformes Unternehmen' ausgezeichnet. Die jährliche Produktionskapazität des Unternehmens erreicht das 200.000-Sätze-Mark. Die Produkte werden weit verbreitet in der elektrischen Servo-Geschwindigkeitssteuerung, im Stahl- und Chemiebereich, in der Naturgas-Transportmaschinenindustrie, in der Textilbranche sowie in verschiedenen industriellen Anwendungen wie Papierherstellung, Lebensmittel und Drähte/Kabel eingesetzt.
das Unternehmen spezialisiert sich auf Forschung und Entwicklung sowie auf die Produktion von Wind- und Photovoltaikwechselrichteranlagen. Außerdem produziert und vermarktet es Energie sparende Frequenzumrichtergeräte. Zu den angebotenen Produkten gehören Hoch- und Niederspannungs-Softstarter sowie Wechselrichter mit Nieder- und Hochspannung, Solarmodulwechselrichter, solare Dual-Achs-Übertragungstracker sowie andere Hochtechnologie Produkte. Seine hochwertigen umfassenden Ingenieurlösungen wurden von der Steuerungs- und Servogeschwindigkeits-Endnutzer im Bereich gelobt. Das Unternehmen bietet zudem maßgeschneiderte Dienstleistungen an.
Shanghai SANYU befindet sich im Distrikt Songjiang, Shanghai. Hochtechnologie-Unternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Softstartern und Umrichtern sowie kontrollierten Schaltkästen spezialisiert, die Servo-Geschwindigkeiten steuern. Die Produktions-, Fertigungs- und Verkaufsgeschichte lässt sich bis zur Shanghai SANYU Electronic Equipment Co., Ltd. zurückverfolgen, die im Jahr 2004 gegründet wurde. Das Unternehmen verfügt derzeit über eine Forschungsgruppe, die aus Doktoren, Master-Absolventen sowie leitenden Ingenieuren besteht. Es beobachtet stets die Trends der Branche im Laufe des Jahres und entwickelt hochwertige Produkte, die in ihrem Bereich wettbewerbsfähig sind.