Servoregler | Servoverstärker und Servoumrichter
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Servoregler, Servoverstärker und Servoumrichter von heute eröffnen mit ihrer Präzision und Effizienz in der Bewegungssteuerung neue Horizonte für Anwendungen in der Automatisierung, Robotik und vielen anderen Branchen. Erfahren Sie mehr über die leistungselektronischen Stellglieder, ihre Anwendungen den Entwicklungsstand sowie die am Markt verfügbaren Neuentwicklungen.
Inhalt
- Servoregler 2024 – Das Wichtigste in Kürze
- Servoregler /Servoverstärker Neuheiten
- Häufig gestellte Fragen
Servoregler 2024 – Das Wichtigste in Kürze
Hochentwickelte Servoregler, Servoverstärker und Servoumrichter bieten eine beispiellose Präzision und Effizienz in der Bewegungssteuerung, basierend auf fortschrittlichen Regelungstechniken und Echtzeit-Rückkopplungssystemen. Modernste Servoregler nutzen adaptive Regelalgorithmen, die in Echtzeit auf Änderungen in Lastbedingungen und Systemdynamik reagieren, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Die Integration von IoT-Technologien ermöglicht zudem eine vernetzte Überwachung und Diagnose, was die Wartung vereinfacht und die Betriebszeit maximiert.
Energieeffizienz steht ebenfalls im Mittelpunkt der Entwicklung, mit Designs, die den Energieverbrauch minimieren, während sie die Leistung maximieren. Moderne Servosysteme bieten aber heute nicht nur Präzision in der Positionierung und Geschwindigkeitskontrolle, sondern sie besitzen auch die Fähigkeit, Energie rückzugewinnen und den Gesamtenergieverbrauch der Anlagen zu reduzieren. Mit solchen technologischen Fortschritten bieten die neuesten Servoregler, Servoverstärker und Servoumrichter eine Schlüsselkomponente für die Realisierung effizienter, intelligenter und flexibler Produktionsumgebungen.
Servoregler / Servoverstärker Neuheiten
Erfahren Sie mehr über die Technologien, die die Zukunft der Antriebstechnik prägen, und wie sie die Effizienz und Produktivität in Ihrem Betrieb steigern können. Hier sind die Neuheiten:
Sicherheitszertifizierter Servoregler mit Profisafe-Schnittstelle
04.03.2024 | Wittenstein stellt auf der Logimat in Stuttgart den innovativen Servoregler "Cyber Simco drive 2" vor. Dieser sicherheitszertifizierte Servoregler mit Profisafe-Interface ist verfügbar in den Leistungsvarianten SIM2050 und SIM2100 mit integrierter Sicherheitskarte.
Kombiniert mit dem Antriebsaktuator eignen sich die Servoregler für den Einsatz in die kompakten Servoantriebe "Cyber Itas System 2" für Anwendungen wie Fahrerlose Transportsysteme (FTS).
Die Profisafe-Schnittstelle vereinfacht signifikant die Komplexität von Sicherheit und Steuerung. Zeit und Kosten werden bei Inbetriebnahme und Wartung reduziert und die Sicherheitskonfiguration vereinfacht.
Mehr Sicherheit für Servoantriebe
Der neue Servoregler für Servo-Antriebe bietet in seiner Grundausstattung eine zweikanalige STO-Funktion (Safe Torque Off) und ermöglicht optional weitere Sicherheitsfeatures wie SBC (Safe Brake Control) sowie eine sichere Encoder-Emulation für den Safety-Encoder im Radantrieb und die Sicherheitsfunktion SP (Safe Position).
Durch die Profisafe-Schnittstelle entfällt der Bedarf an zusätzlicher Verkabelung. Das macht das Design und die Implementierung von FTS und AMR (Autonomous Mobile Robots) wesentlich kosteneffizienter. Der Servoregler erfüllt die hohen Sicherheitsanforderungen nach SIL 2 und PL d, die von Fahrzeugherstellern und Betreibern gefordert werden.
Profisafe integriert als Standard für die Übertragung sicherheitsrelevanter Daten über Profinet oder Profibus sowohl Sicherheits- als auch Standardkommunikation auf einem Kabel. Dies unterstützt die Next Level Safety Architecture des Cyber Simco drive 2 und des Cyber Itas System 2. Beide zeichnen sich durch geringeren Kabel- und Steckeraufwand, weniger Schnittstellen und Module sowie reduzierten Montage- und Dokumentationsaufwand aus, ohne dabei Kompromisse in Sachen Sicherheit eingehen zu müssen.
Schrittmotor- und Servoverstärker für bis zu 8 Achsen
15.07.2022 | Das Ecomodul-System von JAT revolutioniert die Welt der Antriebstechnik mit seiner modularen Bauweise, die eine einfache und kosteneffiziente Anpassung an eine Vielzahl von industriellen Anwendungen ermöglicht. Indem Maschinenbauer aus einem Sortiment von vorkonfigurierten Modulen wählen, können sie Gerätekosten signifikant reduzieren und die Verfügbarkeit von maßgeschneiderten Verstärkern beschleunigen.
Das Herzstück des Schrittmotor- / Servoverstärkers bilden die Achs-Module, die jeweils zwei Servo- oder Schrittmotorachsen effizient steuern. Pro Achsmodul gibt es zusätzlich vier digitale Eingänge und zwei 24 V-Ausgänge, daher ergibt sich eine Ansteuermöglichkeit von bis zu acht Achsen – ideal für den Anschluss von Bremsen.
Servoverstärker mit offenen Netzwerkanbindungen für globalen Einsatz
02.05.2018 | Die Servo Open Network Funktionalität in der Verstärkerserie „Melservo MR-J4“ ermöglicht es, die wechselnden internationalen Leistungsanforderungen moderner High-End-Maschinen im Bereich Motion/Control mit nur einer Lösung zu bedienen. Dank des Multi-Network Interfaces verfügt die kompakte Antriebslösung von Mitsubishi Electric über Schnittstellen zu allen weltweit relevanten Motion Systemen.
Servoverstärker erkennen und beheben Schleppfehler von selbst
24.04.2014 | B&R (Bernecker + Rainer) hat den Funktionsumfang der Servoverstärker ‚Acopos' erweitert: Mit Repetitive Control lässt sich die Genauigkeit in Fertigungsprozessen mit Position festen Störungen wesentlich verbessern, da Schleppfehler prädiktiv kompensiert werden. Die Performance der Maschine oder Anlage erhöht sich damit wesentlich ohne großen Aufwand. Mittels Firmware-Update steht Repetitive Control für alle Acopos-Modelle zur Verfügung.
Bei Position geregelten Antrieben mit konstanter Drehzahl können durch mechanische Gegebenheiten ortsfeste Störmomentschwankungen auftreten. Diese resultieren meist in einem ortsgebundenen Schleppfehler. Durch ein optimales Parametrieren durch den Antrieb Regler kann dieser Schleppfehler zwar minimiert, aber die Störung nicht vollständig vermieden werden.
Schleppfehler und Geschwindigkeit Fehler
Eingebettet in den Standard Drehzahl Regelkreis der Acopos Antriebsfamilie adaptiert Repetitive Control das Sollmoment vom Antrieb so, dass die periodischen Anteile im Geschwindigkeit sowie im Schleppfehler drastisch minimiert werden. Der Algorithmus lernt dabei ständig mit, sodass Veränderungen im Lastprofil, etwa durch Verschleiß, keinerlei Auswirkungen auf den Antrieb haben. Das Störmoment wird prädiktiv kompensiert.
Die aktive Störungsunterdrückung, die als Add-on zur Standard-Regelung verwendet wird, ist einfach und intuitiv zu parametrieren. Aufgrund der adaptiven Natur des Algorithmus ist kein mathematisches Streckenmodell notwendig.
Häufige gestellte Fragen
Was macht ein Servoverstärker?
Ein Servoverstärker, als spezieller Typ vom Servoumrichter, ist ein elektronisches Gerät, das die Leistung steuert, die an Servomotoren gesendet wird, um präzise Bewegungen zu ermöglichen. Er empfängt Steuersignale von einem übergeordneten System wie einem PLC und wandelt diese in detaillierte Antriebsbefehle um, die den Motor in Bezug auf Geschwindigkeit, Position und Drehmoment genau steuern. Der Servoverstärker passt kontinuierlich die Spannung und den Strom an, der an den Motor geliefert wird, basierend auf Rückmeldungen des Motors selbst. So wird eine hochpräzise Bewegungskontrolle sichergestellt.
Was macht ein Servoregler?
Ein Servoregler, auch als Servoverstärker bekannt, ist ein Gerät zur präzisen Steuerung von Servomotoren. Er regelt Geschwindigkeit, Position und Drehmoment des Motors, indem er Steuersignale verarbeitet und die entsprechend angepasste Leistung an den Motor liefert.
Was macht ein Servocontroller?
Ein Servocontroller ist ein elektronisches Gerät, das die präzise Steuerung von Servomotoren ermöglicht. Er empfängt Steuerbefehle, z. B. für Position, Geschwindigkeit oder Drehmoment, von einem übergeordneten System und wandelt diese in Signale um, die den Servomotor entsprechend ansteuern. Durch die Verwendung von Rückmeldungen, oft von Encodern, überwacht und korrigiert der Servocontroller kontinuierlich die Leistung des Motors, um sicherzustellen, dass die tatsächliche Bewegung den vorgegebenen Befehlen genau entspricht. Dies ermöglicht eine hochpräzise Bewegungskontrolle in Anwendungen wie Robotik, CNC-Maschinen und anderen automatisierten Systemen.
Was ist ein Servoumrichter?
Ein Servo-Umrichter ist ein spezialisiertes Gerät zur Steuerung und Regelung von Servomotoren. Er wandelt elektrische Eingangssignale in präzise Steuerbefehle um, die Geschwindigkeit, Position und Drehmoment des Motors regeln.
Was ist der Unterschied zwischen Servoregler, Servoverstärker und Servoumrichter?
Die Begriffe Servoregler, Servoverstärker und Servoumrichter werden oft synonym verwendet, können jedoch je nach Kontext leichte Unterschiede in ihrer Bedeutung aufweisen. Es sind folgende:
- Servoregler: Bezieht sich typischerweise auf die Gesamtheit der Steuerungseinheit eines Servosystems. Ein Servoregler empfängt Steuersignale z. B. für Position, Geschwindigkeit oder Drehmoment und verarbeitet diese, um entsprechende Ausgangssignale zu erzeugen, die den Servomotor ansteuern. Der Fokus liegt auf der Regelung des Motors basierend auf Rückmeldungen, um eine präzise Bewegung zu erreichen.
- Servoverstärker: Wird häufig als ein Teil des Servoreglers angesehen, der speziell für die Verstärkung der Steuersignale zuständig ist, um die notwendige Leistung für den Betrieb des Servomotors bereitzustellen. Der Servoverstärker wandelt niedrige Steuersignale in die höheren Ströme und Spannungen um, die benötigt werden, um den Motor gemäß den Vorgaben des Servoreglers zu steuern.
- Servoumrichter: Ist ähnlich dem Servoverstärker, legt den Fokus jedoch stärker auf die Umwandlung der elektrischen Energie in eine für den Servomotor nutzbare Form. Ein Servoumrichter regelt die Frequenz und die Phase des Stroms, der zum Motor geleitet wird, um eine präzise Steuerung von Geschwindigkeit und Position des Motors zu ermöglichen.
Obwohl diese Begriffe oft austauschbar verwendet werden, da sie zusammenarbeiten, um die präzise Kontrolle des Servomotors zu gewährleisten, kann die Unterscheidung hilfreich sein, um den spezifischen Aspekt der Motorsteuerung zu verstehen, auf den sie sich beziehen.
Wie funktioniert ein Servomotor einfach erklärt?
Ein Servomotor wird über ein präzises Steuerungssystem gesteuert, das aus einem Servoverstärker (oder Servoumrichter), einem Steuersignal und oft einem Rückmeldesystem besteht. Das Steuersignal, typischerweise von einem Mikrocontroller oder einer SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) erzeugt, gibt die gewünschte Position, Geschwindigkeit oder Drehmoment vor. Der Servoverstärker interpretiert dieses Signal und versorgt den Servomotor mit der entsprechenden Leistung, um die Anforderung zu erfüllen.
Ein wesentliches Merkmal der Servomotorensteuerung ist das Rückmeldesystem, meist ein Encoder oder Resolver, das kontinuierlich Informationen über die tatsächliche Position, Geschwindigkeit oder Drehmoment des Motors an den Servoverstärker zurücksendet. Diese Rückmeldung ermöglicht eine geschlossene Regelkreissteuerung, bei der der Servoverstärker die Motorleistung ständig anpasst, um Abweichungen von der Sollvorgabe zu korrigieren und so eine hochpräzise Bewegungskontrolle zu gewährleisten.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: B&R, JAT, Mitsubishi Electric, Wittenstein.
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Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.