Charakterystyka serwowzmacniacza

Określenia „serwo” używa się wówczas, gdy obiekty są transportowane do pozycji docelowej bądź podążają za obiektem ruchomym. Serwomechanizm jest systemem sterowania, który kontroluje maszynę według określonych poleceń. Pozwala on na sterowanie ustawieniem maszyny, jej prędkością czy momentem obrotowym. Czym natomiast jest serwowzmacniacz?

Gdzie stosuje się serwomechanizmy?

Serwomechanizmy stosowane są m.in. przy maszynach CNC, maszynach nalewających, etykieciarkiach, maszynach pakujących, robotach przemysłowych i ogólnie pojętej automatyzacji produkcji. W tym ostatnim obszarze szczególnie polecane są urządzenia renomowanej firmy Mitsubishi, których dystrybucją zajmują się firmy wyspecjalizowane w automatyce przemysłowej, takie jak na przykład PG Systems. Znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie wymagane jest zatrzymanie się mechanizmu w określonej pozycji z synchronizacją z innymi elementami danej maszyny. Serwomechanizm tworzą trzy sekcje: sekcję poleceń, napędu i wykrywania oraz sterowników. Ostatnia sekcja przetwarza polecenia i porusza silnikiem. Poza tym odbiera sygnały zwrotne o pozycji silnika. Tworzą ją właśnie wspomniane już serwowzmacniacze.

Jak działa serwowzmacniacz?

Sygnał polecenia jest przesyłany do serwowzmacniacza z modułu pozycjonowania. Serwowzmacniacz dostarcza odpowiednią moc do serwomotoru, aby ten mógł pracować zgodnie z sygnałem polecenia. Enkoder wbudowany na ogół w serwomotor odczytuje wartość jego obrotu i przesyła ją w formie sygnału zwrotnego do serwowzmacniacza. Ten sprawdza różnice między sygnałem polecenia i sygnałem zwrotnym. Jeśli wynosi ona zero, przyjmuje się, że serwomotor pracuje w sposób prawidłowy. Serwowzmacniacz steruje serwomotorem na podstawie sygnału sterującego z modułu pozycjonującego. Dzięki sygnałom zwrotnym z enkodera jest on w stanie kontrolować pracę serwomotoru i korygować pojawiające się błędy.

Co jeszcze warto wiedzieć o serwowzmacniaczach

Serwowzmacniacz wykorzystuje hamulec dynamiczny, który pochłania energię bezwładności produkowaną przez serwomotor. Pozwala to na sprawne hamowanie serwomotoru i zatrzymanie go w określonej pozycji. Poza sterowaniem i zasilaniem serwomotoru serwowzmacniacz wykonuje również i inne funkcje diagnostyczne powiązane z prędkością, momentem obrotowym czy zasilaniem. Serwowzmacniacze reagują np. na niepożądane stany. Serwomotor działa najlepiej podczas pracy ze znamionową prędkością obrotową. Maksymalna częstotliwość impulsów poleceń wysyłanych przez moduł pozycjonowania jest niestety ograniczona. Dlatego jeśli wartość jest zbyt niska, wysyła się za małą liczbę impulsów potrzebnych do osiągnięcia znamionowej prędkości obrotowej. Stąd stosuje się elektroniczną przekładnię zwiększającą częstotliwość impulsów w serwowzmacniaczu.