MCDDT3520 Trình điều khiển servo Panasonic MCDDT3520

Panasonic MCDDT3520 MINAS A4 Series 750W AC Servo Driver, C-Frame, đơn / ba pha 200 240V

Được thiết kế cho tốc độ, được điều chỉnh cho độ chính xác

Những cỗ máy đòi hỏi nhiều nhất từ một servo drive là những cỗ máy chạy nhanh nhất, dừng lại đột ngột nhất, và lặp lại những chu kỳ đó hàng ngàn lần mỗi ngày.Panasonic đã thiết kế dòng MINAS A4 với chính xác môi trường đó trong tâm tríMCDDT3520ngồi ở vị trí 750W trong dòng đó, mang toàn bộ kiến trúc A4 trong thân xe C-frame nhỏ gọn.

Điều làm cho A4 khác biệt với các thế hệ trước đó là việc áp dụng một lõi xử lý nhanh hơn.tần số phản hồi tốc độ 1 kHz, một con số phản ánh tốc độ mà vòng lặp điều khiển của ổ đĩa có thể phản ứng với sự xáo trộn và thay đổi lệnh.hoặc các hệ thống cam điện tử đa trục, rằng tốc độ phản hồi là sự khác biệt giữa một servo theo dõi hồ sơ chuyển động được chỉ định một cách trung thực và một trong những người tích lũy lỗi trễ dưới tải năng động.MCDDT3520 cung cấp cùng một băng thông phản hồi 1 kHz trong lớp 750W.

Thông số kỹ thuật

Bốn chế độ điều khiển trong một ổ đĩa

MCDDT3520 không phải là một trình điều khiển servo một chế độ. Vị trí, tốc độ, mô-men xoắn và điều khiển hoàn toàn đóng đều được xây dựng trong cùng một phần cứngcó nghĩa là một phụ tùng được lưu trữ bao gồm nhiều loại ứng dụng trong một cơ sở.

Điều khiển vị trílà chế độ được sử dụng phổ biến nhất cho trục máy: bộ điều khiển máy chủ phát ra một mạch xung, trình điều khiển đóng vòng tròn vị trí bằng cách sử dụng phản hồi mã hóa,và động cơ thực hiện cấu hình được chỉ định với chức năng bánh răng điện tử mở rộng tỷ lệ lệnh đến yêu cầu độ phân giải của ứng dụng. Ba định dạng đầu vào xung được chấp nhận - xung + dấu hiệu, CW / CCW và hình vuông - vì vậy MCDDT3520 chấp nhận lệnh từ hầu hết các PLC hoặc thẻ chuyển động mà không cần phần cứng chuyển đổi tín hiệu.

Kiểm soát tốc độđiều chỉnh tốc độ trục theo tỷ lệ tương ứng với điện áp đầu vào tương tự, thường là ± 10V DC. Vòng điều khiển hoạt động ở băng thông đầy đủ của loạt A4, mang lại sự mượt mà,điều chỉnh tốc độ ổn định ngay cả khi mô-men xoắn tải thay đổi trong một chu kỳ, cuộn thức ăn, và các ứng dụng cuộn dây được kiểm soát căng khi độ lệch tốc độ có thể nhìn thấy trong sản phẩm hoàn thành.

Điều khiển mô-men xoắnđiều chỉnh mô-men xoắn đầu ra của động cơ theo tỷ lệ với tín hiệu lệnh tương tự, với trần giới hạn tốc độ có thể lập trình. Chế độ này phục vụ các cơ chế khóa, thiết bị chèn giới hạn mô-men xoắn,và hệ thống cuộn dây, nơi quản lý lực là mục tiêu kiểm soát chính.

Điều khiển hoàn toàn đónglà khả năng nổi bật của loạt A4 cho các ứng dụng máy công cụ chính xác. A secondary encoder — typically a linear scale or high-resolution rotary encoder — mounts on the load side of the mechanical drivetrain and feeds back the actual load position rather than the motor shaft positionĐộng cơ đóng vòng tròn vị trí xung quanh phản hồi bên ngoài này, loại bỏ lỗi vị trí phát sinh từ lỗi đường dẫn, mở rộng nhiệt,và sự phù hợp cơ học giữa động cơ và tảiĐối với máy công cụ và thiết bị bán dẫn, nơi mà độ chính xác trục phải được duy trì trên toàn bộ phạm vi di chuyển, điều khiển hoàn toàn đóng là điều tạo ra sự khác biệt.

Hỗ trợ mã hóa: Tăng và tuyệt đối trên cùng một ổ đĩa

MCDDT3520 hỗ trợ cả hai loại bộ mã hóa A4 của Panasonic, và hai quần thể động cơ tương thích khác nhau về những gì họ cung cấp.

Động cơ được trang bị2Bộ mã hóa gia tăng 500 P/rlà tùy chọn chi phí thấp hơn và cấu hình mặc định trong loạt A4.mà ổ đĩa can thiệp bên trong để tính toán điều khiển vị trí và tốc độKhi khởi động, các động cơ này yêu cầu một chu kỳ trở lại điểm tham chiếu để thiết lập vị trí tuyệt đối - một hành vi máy ngắn gọn, có thể dự đoán được được thiết kế vào trình tự khởi động.

Động cơ vớiBộ mã hóa tuyệt đối 17 bit(131.072 đếm mỗi vòng quay) giữ vị trí tuyệt đối đầy đủ nhiều lần quay qua các chu kỳ điện, sử dụng pin dự phòng kết nối với ổ đĩa.Pr0Bchuyển đổi xử lý mã hóa của ổ đĩa giữa chế độ gia tăng và tuyệt đối. the 17-bit absolute encoder can also operate in incremental mode without any battery — this is useful when multi-turn absolute position retention is not required but the higher encoder resolution is still desired. Các tàu mặc định của ổ đĩa được thiết lập cho hoạt động gia tăng (Pr0B = 1); chuyển sang chế độ tuyệt đối đòi hỏi phải thiết lập Pr0B thành 0 và cài đặt pin dự phòng.

Kiểm soát điều chỉnh tự động và kiểm soát giảm áp

Điều chỉnh vòng tròn servo thủ công trên máy có độ trật tự cao hoặc linh hoạt cơ học là một công việc tốn thời gian.điều chỉnh tăng cường tự động Động cơ quan sát phản ứng thực tế của động cơ đối với các lệnh chuyển động trong một chuỗi tự động điều chỉnh và tính toán tỷ lệ, tích lũy,và lợi nhuận phái sinh phù hợp với các đặc điểm tải cơ khíĐối với các máy có tải trọng ổn định, có thể dự đoán, tự động điều chỉnh thường tạo ra một phản ứng servo cư xử tốt trong lần thử đầu tiên, rút ngắn thời gian đưa vào sử dụng đáng kể.

Dòng A4 cũng bao gồmKiểm soát damping- một tính năng nhằm mục đích các hệ thống cơ khí cứng thấp, nơi có rung động dư thừa xảy ra ở cuối một chuyển động định vị.hoặc sự tuân thủ bánh răng có xu hướng rung ở tần số cộng hưởng của họ sau khi động cơ dừng lại. Kiểm soát damping áp dụng một sự bù đắp lọc cho lệnh vận tốc để ngăn chặn tiếng chuông này mà không có sự bất ổn đến từ việc đơn giản tăng lợi nhuận dẫn xuất.Kết quả là vị trí ổn định sạch hơn, khả năng lặp lại vị trí tốt hơn, và ít căng thẳng cơ học trên hệ thống truyền động.

Động cơ tương thích

MCDDT3520 bao gồm lớp đầu ra 750W trên một số dòng động cơ trong gia đình A4 của Panasonic.

MSMD¢ Ít quán tính, tốc độ định số 3.000 r/min. Lựa chọn tiêu chuẩn cho các ứng dụng điều khiển chuyển động chung nơi tăng tốc nhanh và kích thước động cơ nhỏ gọn là ưu tiên.Các động cơ MSMD 750W ghép trực tiếp với MCDDT3520 và là sự kết hợp phổ biến nhất trong bao bì, lắp ráp, và thiết bị xử lý vật liệu.

MSMA- Ít quán tính, phạm vi đầu ra cao hơn cho các ứng dụng đòi hỏi mô-men xoắn lớn hơn ở tốc độ định số trong cùng một lớp công suất.

MFMA- Trọng lực trung bình, 3.000 r/min. Trọng lực phù hợp tốt hơn cho tải trọng xoay đáng kể,Giảm xu hướng cộng hưởng và vượt quá trong các hệ thống mà quán tính tải vượt quá đáng kể quán tính rotor động cơ.

MGMA️ Trọng lực trung bình, 2.000 r/min. Đối với các ứng dụng có tốc độ cơ sở thấp hơn và mô-men xoắn cao hơn ở tốc độ đó phù hợp hơn lớp tiêu chuẩn 3.000 r/min.

MHMA¢ Trọng lực cao, 3.000 r/min. Được thiết kế cho các ứng dụng như cuộn có đường kính lớn và bàn xoay nơi mà quán tính thống trị là trong tải.

Mỗi động cơ có sẵn trong cấu hình mã hóa gia tăng hoặc mã hóa tuyệt đối, với các tùy chọn cho phanh và các kiểu trục khác nhau.Sự kết hợp của trình điều khiển và động cơ phải được xác minh với bảng tương thích loạt A4 của Panasonic trước khi đặt hàng hiệu suất định số của ổ phải phù hợp với lớp hiệu suất định số của động cơ, và loại mã hóa phải phù hợp với tham số cấu hình của ổ đĩa.

Phần mềm PANATERM và thiết lập bảng điều khiển phía trước

Việc khởi động MCDDT3520 không cần một máy tính xách tay nếu công việc đơn giản.bảng điều khiển phía trướcbao gồm màn hình LED 5 chữ số và phím điều hướng để truy cập các tham số, hoạt động JOG (kiểm thử chạy), giám sát tốc độ quay và xem lại lịch sử báo động.Đối với các ứng dụng tiêu chuẩn, nơi điều chỉnh tăng tự động xử lý thiết lập tăng vòng lặp, điều này thường là đủ cho việc đưa vào sử dụng hoàn toàn.

Đối với các thiết lập phức tạp hơn, sao lưu tham số, hoặc quản lý đội xe của nhiều ổ đĩa,Panaterm¢ Phần mềm thiết lập servo dựa trên Windows của Panasonic ¢ kết nối với ổ đĩa thông qua cổng RS-232C CN X3.giám sát theo kiểu dao động theo thời gian thực về hình dạng sóng tốc độ và mô-men xoắn, truy xuất nhật ký báo động, và chức năng sao chép tham số để chuyển cài đặt giữa các ổ đĩa.Khả năng giảm nhiều RS-485 trên cùng một đầu nối cho phép một máy tính duy nhất truy cập nhiều ổ đĩa trên bus chia sẻ.

Các tùy chọnmáy điều khiển(đơn vị tham số cầm tay) kết nối trực tiếp với đầu nối bảng điều khiển phía trước và cung cấp cùng một quyền truy cập tham số, JOG chạy,và các chức năng sao chép như bảng điều khiển phía trước nhưng từ bên ngoài một tủ điều khiển khép, điều này quan trọng trong quá trình thiết lập máy khi cửa tủ cần phải đóng lại.

Thiết lập bảng điều khiển: Kích thước và khoảng trống khung C

Cơ thể khung C của MCDDT3520 sử dụngĐứng cơ sở (đứng phía sau) như định hướng tiêu chuẩn√ động cơ được gắn vào bảng điều khiển phía sau của tủ điều khiển thông qua một bộ các thiết bị buộc M4.

Các yêu cầu về khoảng trống xung quanh ổ đĩa:Ít nhất 100 mm trên và dướicho luồng không khí, vàÍt nhất 10 mm ở mỗi bênCác con số này áp dụng cho các thiết bị lân cận trong cùng một tủ ∙ lưu lượng không khí đầy đủ xung quanh cơ thể khung C là cơ chế quản lý nhiệt chính,và không đủ khoảng cách dẫn đến tăng nhiệt độ môi trường xung quanh mà rút ngắn thời gian sử dụng ổ đĩa và cuối cùng gây ra lỗi bảo vệ nhiệt.

Đối với các thiết bị mà việc lắp đặt cơ sở là không thực tế,Nắp đặt tùy chọnChuyển đổi định hướng ổ đĩa sang định hướng gắn phanh phía trước.

Độ cao hoạt động được giới hạn ởdưới 1.000 mTrên độ cao này, mật độ không khí giảm làm giảm hiệu quả làm mát thông qua luồng đối lưu, và hướng dẫn của nhà sản xuất nên được tuân theo cho các thiết bị ở độ cao cao hơn.

Ghi chú về nguồn cung và bảo trì

Panasonic đã chính thức ngừng sản xuất MCDDT3520, với tài liệu kết thúc cuộc sống có niên đại từ tháng 9 năm 2016.Các đơn vị thay thế được mua thông qua thị trường tự động hóa công nghiệp dư thừa và cải tạoKhi đánh giá một MCDDT3520 được sử dụng hoặc cải tạo, confirm that the unit has been tested under actual motor load — bench power-up without a connected motor does not exercise the IGBT output stage or the current control loop that are most subject to failure in a working drive.

Kiểm tra xem các thiết lập tham số của ổ đã được ghi lại. một ổ thay thế đến với các tham số mặc định của nhà máy sẽ cần phải được cấu hình lại để phù hợp với lớp quán tính của động cơ ban đầu,loại mã hóaNếu tài liệu máy gốc không có sẵn, auto-gain tuning có thể thiết lập lại các gain vòng lặp,nhưng các thông số cụ thể cho ứng dụng như tỷ lệ bánh răng điện tử, hằng số thời gian gia tốc / chậm và logic I / O phải được nhập lại bằng tay.

Câu hỏi thường gặp

Q1: MCDDT3520 tương thích với động cơ servo nào và làm thế nào để xác nhận cặp chính xác?

MCDDT3520 phù hợp với PanasonicĐộng cơ phụ trợ 750W dòng A4trên một số gia đình động cơ: MSMD, MSMA, MFMA, MGMA và MHMA ở mức đầu ra định giá 750W. Tính tương thích phụ thuộc vào ba yếu tố: đầu ra định giá (phải là 750W),thông số kỹ thuật điện áp (loại 200V cho trình điều khiển này), và loại mã hóa (hoặc 2.500 P/r gia tăng hoặc 17-bit tuyệt đối/ gia tăng).Số mô hình động cơ mã hóa tất cả ba ¢ kiểm tra nhãn hiệu của động cơ hoặc chỉ định danh mục so với bảng kết hợp loạt A4 của Panasonic trong hướng dẫn sử dụngMột ví dụ phổ biến là MSMD082S1T, một động cơ quán tính thấp 750W với bộ mã hóa 17 bit.Sử dụng động cơ này với một động cơ bên ngoài kết hợp định số của nó lớp công suất khác nhau hoặc lớp điện áp khác nhau sẽ dẫn đến quy mô tăng sai, các lỗi bảo vệ có thể xảy ra và thiệt hại động cơ tiềm ẩn.

Q2: Máy sử dụng điều khiển hoàn toàn đóng. MCDDT3520 hỗ trợ các thông số kỹ thuật mã hóa bên ngoài nào cho thiết bị phản hồi thứ cấp?

Chức năng điều khiển hoàn toàn đóng trên MCDDT3520 chấp nhận phản hồi từ một quy mô tuyến tính hoặc bộ mã hóa xoay bên ngoài được kết nối với đầu vào quy mô bên ngoài của đầu nối điều khiển CN X5.tín hiệu chênh lệch đường dẫntrong định dạng A / B / Z, tương thích với đầu ra quy mô tuyến tính tiêu chuẩn từ các nhà sản xuất mã hóa lớn.Các thông số bánh răng điện tử cho vòng tròn hoàn toàn phải được cấu hình để phù hợp với độ phân giải quy mô và tỷ lệ cơ học của máy, các cài đặt tham số xác định số lượng số thang tương ứng với một tương đương vòng quay động cơ.Nếu vòng tròn hoàn toàn đóng dao động trong quá trình thiết lập, nguyên nhân có thể là các tham số tỷ lệ bánh răng không chính xác hoặc tăng vòng quá cao cho độ cứng kết hợp của hệ thống cơ khí và gắn thang.

Q3: Tần số phản hồi tốc độ 1 kHz có ý nghĩa gì trong thực tế, và tại sao nó quan trọng?

CácTần số phản hồi tốc độ 1 kHzmô tả băng thông của vòng lặp điều khiển tốc độ của ổ Một băng thông cao hơn có nghĩa là vòng lặp có thể phát hiện và sửa sai lệch tốc độ nhanh hơn, cải thiện độ chính xác theo dõi trên hồ sơ động và giảm lỗi vị trí trong quá trình gia tốc và chậm.Dòng A4 cạnh tranh với các nền tảng servo cao cấp của thế hệ của nó và vượt xa các gia đình servo trước đây của PanasonicTrong thực tế, điều này quan trọng nhất đối với các máy có chu kỳ cao, những máy chạy nhiều chuyển động ngắn mỗi giây và cho các thiết bị có mô-men xoắn tải thay đổi nhanh chóng trong một chu kỳ.chẳng hạn như cơ chế cam-follower hoặc máy vận chuyển vít có độ dốc biến độngĐối với các ứng dụng chuyển động chậm, chu kỳ thấp, băng thông 1 kHz là nhiều khả năng hơn cần thiết; cho các ứng dụng chọn và đặt tốc độ cao hoặc máy quay điện tử,nó là thông số kỹ thuật cho phép mục tiêu thông lượng của máy.

Q4: Bộ mã hóa tuyệt đối 17 bit khác với bộ mã hóa gia tăng 2.500 P / r trong hoạt động máy hàng ngày như thế nào?

Sự khác biệt hoạt động cốt lõi là những gì xảy ra khi khởi động máy.2Bộ mã hóa gia tăng 500 P/rMáy động cơ không có thông tin vị trí sau khi tắt điện, máy phải thực hiện chu kỳ quay trở lại điểm tham chiếu (định hướng) mỗi khi khởi động.Bộ mã hóa tuyệt đối 17 bitĐộng cơ và pin dự phòng được sạc trong ổ đĩa, vị trí tuyệt đối đầy đủ nhiều lần quay được duy trì thông qua tắt điện. Máy biết chính xác vị trí của mỗi trục tại thời điểm áp dụng điện,và hoạt động bình thường có thể bắt đầu mà không có bất kỳ chuyển động định hướngĐối với các máy mà việc tự định hướng là nhanh chóng và không gây khó chịu, bộ mã hóa gia tăng là sự lựa chọn chi phí thấp hơn.yêu cầu máy phải ở trong một trạng thái an toàn cụ thể, hoặc can thiệp vào các chuỗi khởi động sản xuất, bộ mã hóa tuyệt đối loại bỏ hoàn toàn sự hạn chế.072 đếm mỗi vòng quay cũng cung cấp sự can thiệp tinh tế hơn trong vòng điều khiển của ổ đĩa bất kể tính năng giữ vị trí tuyệt đối được sử dụng hay không.

Q5: MCDDT3520 đã ngừng sản xuất. Có một Panasonic thay thế được đề nghị, và những gì liên quan đến việc chuyển đổi?

Người kế nhiệm trực tiếp của Panasonic cho MINAS A4 trong cùng một lớp công suất làMINAS dòng A5(cụ thể là phạm vi khung C MADKT5540 / MCDKT3520 cho 750W) và gần đây hơn,MINAS dòng A6Các dòng A5 và A6 cung cấp các thuật toán tự động được cải thiện, các tùy chọn độ phân giải mã hóa cao hơn, giao diện truyền thông mở rộng bao gồm EtherCAT và MECHATROLINK,và hỗ trợ chức năng an toàn cập nhậtTuy nhiên, chúng không phải là thay thế dây cáp đinh cho MCDDT3520 pinout kết nối I / O điều khiển, đánh số tham số và một số giao thức truyền thông khác nhau giữa A4 và A5 / A6.Việc chuyển đổi đòi hỏi phải xem xét lại sơ đồ dây điện cho cả hai thế hệ, tái lập bản đồ kết nối I / O, và nhập lại tất cả các tham số trong cấu trúc tham số của ổ đĩa mới.Cách tiếp cận bảo trì phổ biến nhất là mua các đơn vị MCDDT3520 dư thừa đã được kiểm tra để thay thế ngay lập tức trong khi lên kế hoạch di chuyển nền tảng như một phần của lịch trình cập nhật máy rộng hơn.

Panasonic MCDDT3520 là một phần của MINAS A4 AC Servo Motor and Driver series.Luôn luôn kiểm tra tính tương thích của động cơ bằng cách sử dụng bảng kết hợp loạt A4 trước khi lắp đặt. Hãy chờ ít nhất năm phút sau khi ngắt nguồn chính trước khi làm việc trên dây dẫn để cho phép tụ bus bên trong xả an toàn.