در بسیاری از پروسه های صنعتی که سروو موتور ها مورد استفاده قرار میگیرند، یا در بسیاری از ماشین های سی ان سی بزرگ، نیاز به هم موقعیت کردن دو یا چند عدد سروو موتور داریم تا سرعت و موقعیت سرو موتور ها یک اندازه باشد. بارزترین نمونه کاربرد این حالت در ماشین های سی ان سی بزرگی می باشد که دکل ماشین نیاز به دو عدد سروو موتور دارد. در این مقاله می خواهیم در مورد انواع روش های هم موقعیت سازی بحث کنیم.


تعریف هم موقعیت سازی:

در ماشین های سی ان سی بزرگ، دکل ماشین نیاز به دو عدد سروو موتور دارد. این دو سروو موتور باید موقعیت یکسان داشته باشند، به این معنی که اگر شفت سرو موتور سمت راست دکل 90 درجه چرخش موقعیت داشته باشد، شفت سرو موتور سمت چپ دکل نیز باید 90 درجه چرخش موقعیت داشته باشد، در این صورت دکل از دو طرف با سرعت یکسان و فاصله یکسان حرکت خواهد کرد. چنانچه یکی از سروو موتور ها (مثلا سروو موتور سمت راست) با سرعت بیشتری حرکت کند(نسبت به سروو موتور سمت چپ) دکل از دو طرف بصورت یکسان حرکت نمیکند و به اصطلاح تاب بر میدارد.

دو موتور هم موقعیت هستند، دکل عمود بر میز حرکت میکند

موتور سمت چپ با سرعت بیشتری حرکت می کند، دکل تاب بر میدارد

 

 

 

 انواع روش های هم موقعیت سازی:

روش سری

روش موازی

روش ترکیبی (سری-موازی یا هم موقعیت سازی کامل )

 

روش سری:seri

در این روش سیگنال های دو سروو موتور بصورت سری قرار می گیرند به نحوی که خروجی یک سروو موتور(موتور 1) وارد ورودی سروو موتور بعدی می شود، در این روش موقعیت سروو دوم (Slave) وابسته به تنظیمات اعمال شده در سروو اول (Master) می باشد، یا به عبارتی سروو Slave تابع سروو Master می باشد. چنانچه سروو Master به دلیل آلارم متوقف شود، سروو Slave نیز متوقف خواهد شد.

در این سیستم برای کالیبره کردن ماشین CNC باید کلیه تنظیمات در سروو Master و CNC اعمال شود و پس از کالیبره کردن ماشین، سروو Slave با سروو Master هم موقعیت (یا هم سرعت) گردد.

 

 

ساختار روش سری

پیاده سازی روی دکل سی ان سی

 

  روش موازی:movazi

در این روش دو یا چند سروو موتور همه از یک منبع، پالس و سیگنال دریافت می کنند، بدیهی است که تنظیمات هر دو سروو موتور کاملا متفاوت از هم می باشد، به عبارت دیگر دو سروو موتور کاملا مستقل از هم می باشند، چنانچه سروو موتور 1 متوقف شود، سروو موتور 2 می تواند به کار خود ادامه بدهد. در این روش خروجی کنترل کننده ای (CNC-CONROLER) که به دو عدد سروو (و یا بیشتر از دو عدد) پالس ارسال می کند، باید توان روشن کردن دو عدد OPTO-COUPLER را دارا باشد. با توجه به اینکه خروجی کنترلرهای CNC از نوع Line-Driver و خروجی PLC ها از نوع Open-Collector می باشد و خروجی های ترانزیستوری توان بالاتری نسبت به Line-Driver ها دارند، این روش بیشتر در PLC ها مورد استفاده قرار می گیرد.

برای یک ماشین CNC، این روش نسبت به روش قبل خطای بالاتری دارد؛ زیرا چنانچه سروو 1 دچار مشکل شود، سروو 2 می تواند به کار خود ادامه بدهد و دکل منحرف شود (تاب بردارد با صرف نظر کردن از سیستم آلارم و توقف کنترلر) و از طرفی چون خروجی های پالس CNC از نوع Line-Driver می باشند، در فرکانس های بالا، توانایی روشن کردن دو OPTO-COUPLER را ندارد ولی در فرکانس های پایین ممکن است سیستم به درستی کار کند.

 

 

 

ساختار روش موازی

پیاده سازی روی دکل سی ان سی

 

روش ترکیبی:tarkibi

این روش ترکیبی از حالت سری و حالت موازی می باشد. همه سروو ها قابلیت پیاده سازی این روش را ندارند و تنها سروو درایوهایی این قابلیت را دارند که پورت 2nd Encoder و توابع کنترل Gantry را داشته باشند، برای مثال سروو درایو QS9 شرکت Adtech یا سروو ASD-A2 شرکت این قابلیت را دارا می باشند.

در این پیکره بندی، سروو 1 مداره علاوه بر اینکه فرمان کنترل سروو 2 را تامین می کند، فید بک سروو 2 را نیز چک می کند. همچنین سروو 2 علاوه بر اینکه فرمان کنترل سروو 1 را تامین می کند، فید بک سروو 1 را نیز چک می کند. با این مکانیزم، می توانیم بیشترین انحراف بین دو عدد سروو موتور را تعریف کنیم یا به عبارتی می توانیم تعریف کنیم که دکل ماکزیمم چند پالس تاب بردارد.

 

ساختار روش ترکیبی:

 

نمایش بیشترین میزان انحراف در ماشین CNC در حالت GANTRY

یک نمونه شماتیک از کاربرد سرو های QX ادتک در ماشین های GANTRY:

 

 اصطلاحات خاص:

Synchronization

computer numerical control (CNC)

Master-Slave

parallel

Gantry

Full-synchronization