Ezi-SERVO II EtherCAT - krokové motory se zpětnou vazbou a EtherCAT sběrnicí

• Systém Ezi-SERVO II EtherCAT tvoří hybridní krokový motor se zpětnou vazbou a externí řídicí jednotka, jenž disponuje inteligentním řízením a průmyslovou sběrnicí EtherCAT.
• Řídicí jednotka s EtherCAT sběrnicí se chová jako slave modul s podporou aplikační vrstvy protokolu CANopen a implementací EtherCAT (CoE - CANopen over EtherCAT) podle profilu zařízení pro elektrické pohony CiA402.
• Krokové motory jsou osazeny inkrementálním optickým snímačem s vysokým rozlišením až 20 000 pulzů na 1 otáčku, který zaručí velmi přesné polohování bez ztráty kroku.
• Rozhraní EtherCAT poskytuje vysokou komunikační rychlost 100 Mbit/s v plně duplexním provozu. Díky tomu má systém minimální prodlení a přesnou synchronizaci vzájemně propojených pohonů.
• Řídicí jednotka má pokročilé funkce polohování a řízení rychlostí včetně možnosti referování na snímač či mechanickou překážku (Homing mód).
• Systém Ezi-SERVO II EtherCAT podporuje tyto poziční módy: řízení polohy profilu (Profile Position Mode - PP), řízení homingu (Homing Mode - HM) a řízení cyklické synchronní polohy (Cyclic Synchronous Position Mode - CSP)
• Řídicí jednotka disponuje 3 vyhrazenými vstupy pro 2 limitní snímače (LIMIT+/LIMIT-) + 1 referenční snímač (ORIGIN) a 3 programovatelnými vstupy (In1~In3). Výstupní obvod disponuje 2 programovatelnými výstupy (Out1~Out2).
• Plynulý rotační pohyb je dosažen už od 0,2 ot/min.
• Možnost navýšení proudu motoru až na 150 % jmenovité hodnoty nastavením parametru běhového proudu (objekt 2007h - Run Current).
• Možnost krátkodobého navýšení proudu motoru při rozběhu až na 350 % jmenovité hodnoty proudu (objekt 2008h - Boost Current).
• Možnost vzájemného sesíťování až 65 535 dalších jednotek (os) s jedinečnou IP adresou u každé řídicí jednotky.
• Schopnost detekce poruchových stavů.
• Krokové motory vel. NEMA 17~34 mohou být doplněny o elektromagnetickou brzdu -BK.
• Ke krokovým motorům ze sestavy Ezi-SERVO II nabízíme přímé nebo úhlové planetové převodovky APEX Dynamics.

Klíčové vlastnosti:

• Externí zapouzdřený kontrolér s integrovanou sběrnicí EtherCAT
• Možno ovládat po sběrnici EtherCAT podle profilu zařízení CiA402
• Zpětnovazební systém s uzavřenou smyčkou a vysokým rozlišením
• Stabilní systém bez oscilací
• Rychlá odezva
• Redukce tepla a úspora energie
• Vylepšený průběh krouticího momentu v celém spektru otáček

Síťově řízené krokové motory po sběrnici EtherCAT Ezi-SERVO II EtherCAT představuje systém se sběrnicí EtherCAT a vysokorychlostním připojením 100 Mbit/s v plně duplexním provozu. Celý systém se chová jako slave modul s implementovaným profilem zařízení pro elektrické pohony CiA402. Tento systém podporuje 3 poziční módy a to Profile Position Mode (PP), Homing Mode (HM) a Cyclic Synchronous Position Mode (CSP).
Zpětnovazební systém s uzavřenou smyčkou Ezi-SERVO II je inovativní zpětnovazební systém s uzavřenou smyčkou, který pro monitorování aktuální polohy používá optický inkrementální enkodér s vysokým rozlišením. Zpětná vazba enkodéru umožňuje systému Ezi-SERVO II vyhodnocovat aktuální pozici každých 50 mikrosekund. Díky tomu dokáže řídicí jednotka Ezi-SERVO II eliminovat ztrátu pozice či kroku a zajistit přesné polohování. Jako příklad uveďme konvenční krokový motor s řídicí jednotkou, který může kvůli náhlé změně zatížení ztratit krok, zatímco Ezi-SERVO II automaticky koriguje pozici pomocí zpětné vazby enkodéru.
Žádné ladění parametrů Pro zajištění výkonnosti stroje, plynulého chodu, eliminace poziční chyby a nízké hladiny šumu vyžadují konvenční servo systémy v prvotní fázi ladění zpětnovazebních parametrů (např. proporcionální, integrační a derivační složky) jako výchozí krok pro dosažení stabilního chování systému. Dokonce i systémy, které používají automatické ladění (auto-tuning), vyžadují po nainstalování a oživení stroje ruční doladění parametrů, zejména pokud se v zařízení používá více než jedna nezávislá osa. Ezi-SERVO II disponuje pokročilou zpětnovazební kontrolou polohování a algoritmem, které dohromady eliminují potřebu zdlouhavého ladění parametrů vyžadované u konvenčních zpětnovazebních servo systémů. To znamená, že systém Ezi-SERVO II je optimalizován pro danou aplikaci a připraven pracovat ihned po vybalení z krabice. Systém Ezi-SERVO II využívá jedinečných vlastností při řízení krokových motorů se zpětnou vazbou, čímž eliminuje tyto těžkopádné kroky a poskytuje programátorovi velmi výkonný servo systém, aniž by ztrácel čas s komplexním nastavováním. Ezi-SERVO II se hodí zejména pro aplikace s menší tuhostí zátěže (například pro pásový a kladkový systém), které občas vyžadují konvenční servo systémy s objemnou a drahou převodovkou pro potlačení setrvačnosti zátěže. Ezi-SERVO II lze také výjimečně použít pro aplikace s vysokým zatížením a vyšší dynamikou.
Redukce tepla / úspora energie Ezi-SERVO II automaticky řídí proud motoru podle aktuálního zatížení. To znamená, že redukuje proud při nízkém zatížení a naopak jej zvyšuje při větším zatížení.  Optimalizací proudu motoru je dosaženo snížení tepla a úspory energie, resp. nízké spotřeby systému.
Navýšení krouticího momentu (zvyšování napětí motoru a proudové nastavení)   Ezi-SERVO II zesiluje napětí dodávané krokovému motoru prostřednictvím interního DC-DC převodníku. Díky tomu se navyšuje krouticí moment ve vysokých rychlostech. Navíc lze nastavit a posílit běhový proud až na 150 %, čímž se zvýší krouticí moment při nízkých otáčkách. Průběh krouticího momentu tak může být vylepšen přibližně o 30 % v celém rozsahu otáček.
Žádné vibrace a oscilace Konvenční servomotory přejíždí svou cílovou polohu a snaží se jí korigovat reverzováním otáček, což se děje zejména v aplikacích s vysokým zesílením. Tento jev převládá zvláště v systémech, kde je odtržení nebo statické tření výrazně větší, než dynamické tření. Cílem je snížit zesílení, což ovlivňuje přesnost nebo použít polohově řízený systém Ezi-SERVO II. Ezi-SERVO II využívá jedinečných vlastností krokových motorů a díky tomu dokáže zablokovat hřídel v požadované cílové poloze, aniž by došlo k překmitům mimo žádanou polohu. Tato funkce je užitečná zejména v aplikacích, jako je výroba nanotechnologií, polovodičů, kamerové systémy a inkoustový tisk, v nichž by oscilace a vibrace systému mohly být problémem.
Hladké a přesné polohování Systém Ezi-SERVO II tvoří vysoce přesný krokový motor, který je osazený inkrementálním enkodérem s rozlišením až 20 000 pulzů na otáčku. Na rozdíl od konvenčního driveru s mikrokrokováním, provádí vysoce výkonný mikroprocesor (MCU) osazený na základní desce řídicí jednotky Ezi-SERVO II vektorové řízení a filtrování, které vytváří plynulé řízení rotace s minimálními zvlněním.
Rychlá odezva Podobně jako u konvenčních krokových motorů, se dokáže Ezi-SERVO II okamžitě synchronizovat s řídicími pulzy (vstupními povely) a dosáhnout tak rychlé odezvy při polohování. Ezi-SERVO II je optimální volbou, pokud je vyžadována stabilita v přídržné poloze a rychlé změny polohy na krátkou vzdálenost. Tradiční servo systémy mají přirozenou prodlevu, tzv. čas ustálení mezi řídicími vstupními povely a výsledným pohybem kvůli neustálému monitorování aktuální polohy.
Vysoké rozlišení Krokový motor systému Ezi-SERVO II je osazen vysoce přesným inkrementálním enkodérem s rozlišením až 20 000 pulzů na otáčku s možností 12 úrovní softwarového přenastavení.
Vysoký krouticí moment Ve srovnání s běžnými krokovými motory a drivery dokáže systém Ezi-SERVO II udržovat vysoký krouticí moment v poměrně velkém spektru otáček. To znamená, že Ezi-SERVO II nepřetržitě pracuje bez ztráty pozice při 100% zatížení. Na rozdíl od konvenčních driverů s mikrokrokováním využívá Ezi-SERVO II vysoký kontinuální krouticí moment ve vyšších rychlostech pohybu díky inovativnímu a optimálnímu řízení proudu fáze.
Vysoká rychlost Ezi-SERVO II dobře funguje ve vysokých rychlostech bez ztráty synchronizace nebo poziční chyby. Schopnost tohoto systému průběžně monitorovat aktuální polohu umožňuje krokovému motoru generovat vysoký krouticí moment, a to i při 100 % zatížení.