Qu'est-ce qu'un contrôleur de servomoteur AC
Un climatiseurservomoteurLe contrôleur est une unité de contrôle de mouvement qui calcule les commandes de position, de vitesse et de couple et les envoie aux servomoteurs via des réseaux de communication industriels-en temps réel.
Il se compose de :
Processeur de contrôle de mouvement (DSP / FPGA)
Interface d'acquisition de retour d'encodeur (RS-422 / BiSS / EnDat)
Module de communication bus de terrain (EtherCAT / CANopen / PROFINET)
Moteur d'interpolation de mouvement
E/S numériques et unité logique de sécurité
Pendant le fonctionnement, le contrôleur reçoit des instructions de mouvement d'un automate, génère des courbes de trajectoire (linéaire, circulaire ou courbe en S-) et met à jour les valeurs de commande toutes les 250 à 1 000 μs. Le retour du codeur est échantillonné en continu pour corriger l'écart de position dans le contrôle en boucle fermée-.
👉 Dans les systèmes CNC et d'emballage multi-, un écart de synchronisation du contrôleur supérieur à 50–100 μs peut provoquer une inadéquation des axes ou des vibrations mécaniques.
Critères d'ingénierie pour la sélection des contrôleurs de servomoteurs
Stabilité du cycle de contrôle
Les systèmes industriels typiques nécessitent une exécution de cycle-fixe à 250 μs ou 500 μs. La gigue du cycle affecte la synchronisation des axes dans les systèmes à portique et robotiques.
Capacité d'interpolation de mouvement
Prend en charge l'interpolation linéaire, l'interpolation circulaire et le mouvement de courbe en S limité par saccades-. Cela réduit les chocs mécaniques sur les vis à billes et les réducteurs.
Traitement du signal du codeur
Prend en charge les encodeurs incrémentaux (A/B/Z) et les encodeurs absolus (résolution 17-23 bits). La résolution de l'encodeur affecte directement la granularité du positionnement.
Méthode de synchronisation multi--axes
L'horloge distribuée EtherCAT (mode DC) est couramment utilisée pour la synchronisation d'axe inférieure à -milliseconde.
Structure de mappage de bus de terrain
Les registres de mouvement doivent correspondre aux variables de l'API telles que les commandes de position, les commandes de vitesse, les limites de couple et les signaux de retour d'erreur.
Top 5 des fabricants de contrôleurs de servomoteurs AC en Chine
Les classements ne sont pas classés dans un ordre particulier.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.développe des systèmes de contrôle de mouvement asservi intégrant des servomoteurs AC, des servomoteurs et une logique de coordination au niveau du contrôleur-. Le système est conçu pour réduire les décalages entre la sortie du contrôleur de mouvement, l'exécution du servomoteur et le comportement de réponse du moteur.
Architecture du système
CPU de mouvement DSP pour le calcul de trajectoire
Module de retour d'encodeur pour-échantillonnage en temps réel
Communication industrielle (EtherCAT / CANopen / Modbus)
Interface de mappage de registre PLC
Logique de synchronisation multi-axes
Structure de contrôle :boucle de position → boucle de vitesse → boucle de couple
01
Processus d'exécution de mouvement
L'automate envoie une commande de mouvement
Le contrôleur génère une -courbe en S/trajectoire linéaire
Le bus de terrain envoie des données aux servomoteurs
Le variateur délivre du courant au moteur
L'encodeur renvoie le signal de retour
Le contrôleur est mis à jour tous les250–500 μs
02
Rapprochement avant-expédition
Configuration de la courbe de courant et de couple du moteur
Type de codeur (17-23 bits / multi-tours)
Paramètres de boucle de courant du variateur
Configuration de la résistance de freinage
Cartographie des communications
Réduit le réglage PID sur site et l’ajustement de l’inertie.
03
Configuration des applications
Topologie EtherCAT/CANopen
Définition du numéro d'axe
Paramètres d'accélération/à-coup
Paramètres de limite de couple
Mappage des registres API
Permet une intégration directe du système.
04
Applications
Systèmes de portique CNC (contrôle d'inertie)
Lignes de synchronisation de packaging
Systèmes de transfert automatisés
Systèmes de mouvement robotisés
Temps de cycle typique :250–500 μs
05
Beckhoff Automation (systèmes de mouvement sur PC-)
Beckhoff utilise une architecture PC industrielle avec le logiciel de contrôle de mouvement TwinCAT. EtherCAT est utilisé pour le contrôle distribué en temps réel-avec une exécution de cycle synchronisée sur plusieurs axes d'asservissement.
Systèmes de contrôle de mouvement numérique Siemens
Siemens intègre le contrôle de mouvement basé sur API-aux systèmes d'entraînement SINAMICS. Les commandes de mouvement sont exécutées via la communication PROFINET et DRIVE-CLiQ pour les systèmes CNC et d'automatisation industrielle.
Systèmes de contrôle de mouvement Yaskawa
Les systèmes de mouvement Yaskawa combinent la logique du contrôleur avec la coordination des servomoteurs Sigma. Le retour d'encodeur et la compensation de couple sont utilisés dans les systèmes robotiques et de placement-et-à grande vitesse.
Plateformes de contrôle de mouvement Delta
Delta intègre les systèmes PLC, contrôleurs de mouvement et servomoteurs dans une architecture unifiée. La synchronisation basée sur EtherCAT-est utilisée dans les équipements d'emballage et de fabrication électronique.
Comparaison d'ingénierie pour les équipes d'approvisionnement
Pourquoi l'intégration du système de mouvement détermine les performances de la machine
La précision du mouvement du servo dépend de :
- Stabilité du cycle du contrôleur (niveau µs)
- Retard de retour du codeur
- Réponse de la boucle de courant du variateur
- Adaptation d'inertie mécanique
👉 Si le délai de communication dépasse la fenêtre de réponse mécanique, une dérive d'axe, des vibrations ou une erreur de positionnement se produisent dans les systèmes de mouvement à grande vitesse-.
Demande de configuration du système de contrôle de mouvement
Pour recommander un système de contrôleur de servomoteur, les ingénieurs évaluent les paramètres suivants afin de garantir une pré-correspondance optimale avant l'intégration.
- Nombre d'axes
- Couple moteur et rapport d'inertie
- Type et résolution du codeur
- Protocole de communication (EtherCAT / CANopen / PROFINET)
- Exigence de temps de cycle (250 à 1 000 μs)
- Profil de charge de la machine
FAQ
Quelles données clés sont requises avant de sélectionner un contrôleur de servomoteur ?
- Puissance du moteur, couple et vitesse nominale
- Rapport d'inertie de la charge (moteur/charge)
- Type d'encodeur (incrémental/absolu/multi-tour)
- Nombre d'axes dans le système
- Protocole de communication (EtherCAT / CANopen / PROFINET)
Ces paramètres déterminent si le contrôleur peut maintenir un mouvement stable en boucle fermée-.
Que se passe-t-il si le contrôleur n'est pas compatible avec le servo variateur ?
Les problèmes typiques incluent :
- Échec de communication entre le contrôleur et le variateur
- Le signal du codeur ne peut pas être décodé
- Délai de synchronisation des axes dans les systèmes multi--axes
- Mouvement instable pendant l'accélération
👉 La plupart des problèmes apparaissent lors de la phase de mise en service.
Pourquoi la synchronisation multi-axes est-elle difficile ?
La synchronisation dépend du timing du cycle de contrôle.
Si le délai de cycle dépasse environ 500 à 1 000 μs, cela peut provoquer :
- Inadéquation de position entre les axes
- Vibrations lors d'un mouvement-à grande vitesse
- Erreurs d'alignement du portique
EtherCAT est couramment utilisé pour réduire l’écart de synchronisation.
Comment le type d’encodeur affecte-t-il les performances du système ?
- Codeur incrémental :nécessite un retour à la source après une coupure de courant
- Codeur absolu :conserve les données de position après l'arrêt
- Une résolution plus élevée (17 à 23 bits) améliore la précision du positionnement
Les types d'encodeurs non pris en charge peuvent empêcher le fonctionnement normal.
Pourquoi le délai de mise en service varie-t-il selon les fournisseurs ?
Principales raisons :
- Si les paramètres du contrôleur de moteur-d'entraînement-sont prédéfinis-
- Si le mappage des communications est préconfiguré-
- Si un réglage PID est requis sur site
- État d'étalonnage du codeur
✔ Les systèmes pré-configurés réduisent le temps de débogage.
Que faut-il envoyer aux fournisseurs pour un devis ?
- Spécifications du moteur (puissance, couple, vitesse)
- Type de charge et inertie
- Détails de l'encodeur
- Nombre d'axes et exigences de mouvement
- Protocole de communication
- Exigence de précision
Ces données permettent de faire correspondre correctement la configuration du contrôleur et du système.