Serwonapędy wchodzą w skład praktycznie każdego współczesnego systemu automatyki dla maszyn. Stosuje się je we wszystkich dziedzinach przemysłu, od produkcji opon, przez przemysł spożywczy, aż po produkcję samochodów. Jednocześnie od sprawności i niezawodności serwonapędów zależy wydajność całego systemu automatyki, który w końcu ma odciążać lub wręcz zastępować pracowników, np. przy powtarzalnych pracach montażowych.
Funkcji serwonapędów we współczesnym, zautomatyzowanym przemyśle, przyglądamy się w naszym artykule, opierając się o przykład cenionych serwonapędów z rodziny Kinetix od Rockwell Automation.
W jakim celu stosuje się serwonapędy i serwomotory?
Na początek wprowadźmy istotne rozróżnienie. Serwomotory (inaczej serwosilniki) nie są tym samym, co serwonapędy. Silnik serwo to najczęściej silnik typu PMSM z enkoderem zamontowanym na wale silnika, z kolei serwonapęd to urządzenie odczytujące, sterujące silnikiem w oparciu o żądaną z systemu nadrzędnego pozycję oraz aktualny odczyt enkodera.
Najczęściej serwonapędy i serwomotory korzystają z technologii CIP Motion, czyli sterowania ruchem i programowania realizowanych przez PLC klasy Logix bez konieczności stosowania dodatkowego kontrolera ruchu.
Podstawową funkcją serwomotorów i serwonapędów jest kontrolowanie ruchu poszczególnych urządzeń, w tym ich pozycji, prędkości obrotowej, przyspieszania czy momentu. Tym samym stanowią one kluczowe elementy systemu automatyki przemysłowej na potrzeby współczesnych technologii produkcyjnych.
W dalszej części artykułu przyglądamy się popularnym rodzajom serwonapędów z rodziny Kinetix, oferowanym przez renomowanego amerykańskiego producenta – Rockwell Automation.
Serwonapędy jednoosiowe
Serwonapędy jednoosiowe są serwonapędami, w których każdy z napędów jest zasilany niezależnie. Innymi słowy: nie występuje tutaj zasilanie przez wspólną szynę DC. Do najchętniej wybieranych serwonapędów jednoosiowych zaliczymy model Kinetix 5100 Allen-Bradley firmy Rockwell Automation.
Serwonapędy Kinetix 5100 komunikują się ze sterownikami Allen-Bradley za pośrednictwem portu EtherNet/IP (należy natomiast pamiętać, że nie wykorzystują one CIP Motion). Te serwonapędy mogą również współpracować ze sterownikami innych producentów, na co pozwalają wbudowane wejścia/wyjścia. Dodatkowo wspomnijmy o możliwości samodzielnej pracy serwonapędów dzięki 99 wbudowanym i programowalnym rejestrom indeksowym.
W rodzinie Kinetix marki Allen-Bradley znajdziemy również serwonapędy jednoosiowe Kinetix 5300. Urządzenia wyróżniają się niewielkimi rozmiarami, co ułatwia zmieszczenie ich w niemal każdej szafie sterowniczej. Rekomendujemy zastosowanie tych serwonapędów zawsze wtedy, gdy priorytetem jest oszczędność miejsca.
Serwonapędy Kinetix 5300 mogą współpracować z silnikami TLP. Jest to o tyle korzystne, że pozwala obniżyć koszty wdrożenia aplikacji. Połączenie tej funkcjonalności z obsługą technologii CIP Motion sprawia, że można polecić te napędy do małych i średnich aplikacji oraz maszyn.
Serwonapędy wieloosiowe
Serwonapędy wieloosiowe to, w odróżnieniu od opisanych wcześniej modeli jednoosiowych, urządzenia zasilane poprzez wspólną szynę DC. Stosuje się je wtedy, gdy konieczne lub wskazane jest uproszczenie dystrybucji zasilania systemu (potrzebujemy tylko jeden moduł zasilania dla całej szyny) oraz w sytuacji, kiedy poszukuje się rozwiązań energooszczędnych.
Spośród serwonapędów wieloosiowych na pewno warto wyróżnić model Kinetix 5700. Mamy tutaj do czynienia z najbardziej zaawansowanym serwonapędem marki Allen-Bradley, dostępnym w ofercie Rockwell Automation.
Serwonapędy Kinetix 5700 wyróżniają rozbudowane funkcje bezpieczeństwa. Te serwonapędy zostały wyposażone w wydajne regulatory adaptacyjne, umożliwiając również obsługę wszystkich rodzajów silników od Rockwell Automation.
Serwonapędy wieloosiowe, a w szczególności Kinetix 5700, są przeznaczone do średnich i dużych aplikacji. Umożliwiają one wyraźne zredukowanie czasu potrzebnego na uruchomienie urządzenia. Serwonapędy z tej serii wyróżniają się dodatkowo kompaktową budową, dzięki czemu można je zamontować w większości standardowych szaf sterowniczych.
Serwonapędy hybrydowe
Jak nietrudno się domyślić, są to serwonapędy łączące w sobie cechy i zalety modeli jedno- oraz wieloosiowych. W gamie tych urządzeń wyróżniają się serwonapędy Kinetix 5500, które mogą pracować w trybie Stand-Alone (podobnie jak Kinetix 5300), oferując przy tym możliwość połączenia dwóch lub więcej napędów szyną DC (jak w przypadku Kinetix 5700).
Serwonapędy hybrydowe Kinetix 5500 są jednymi z najmniejszych urządzeń na rynku, zostały wyposażone w regulatory adaptacyjne oraz umożliwiają realizowanie podstawowych funkcji bezpieczeństwa z wykorzystaniem sieci EtherNet/IP.
Serwonapędy z rodziny Kinetix marki Allen-Bradley są dostępne w stałej ofercie RAControls – oficjalnego przedstawiciela Rockwell Automation w Polsce. Eksperci RAControls zapewniają kompleksową obsługę na etapie doboru, wdrożenia, uruchomienia oraz późniejszego serwisowania serwonapędów i innych elementów systemu automatyki przemysłowej. Z pełną ofertą można się zapoznać na stronie internetowej https://racontrols.pl/.