Salta al contenuto principale
blog | Quali sono gli elementi di base di un servosistema? |
|
2 minuti di lettura

What are the basic elements of a servo system?

Nella sua forma di base un servosistema è costituito da un attuatore (i muscoli), da un dispositivo di controllo (il cervello) e da un elemento di retroazione (i sensi). Nel mondo dell'automazione, mentre i muscoli possono essere rappresentati da svariati meccanismi, nella maggior parte dei casi si tratta di un servomotore. Anche il cervello può essere rappresentato da svariati elementi, ma di solito si tratta di un controller di movimento o un servoazionamento. I sensi inviano informazioni di retroazione al cervello attraverso un sensore di corrente e/o un encoder, un resolver o anche un sistema di visione.

Quando il dispositivo di controllo invia un segnale all'attuatore per lo spostamento in una posizione specifica, l'attuatore inizia a spostarsi e il dispositivo di retroazione segnala al controller dove e a quale velocità si sta spostando l'attuatore. Il controller riesamina quindi la retroazione e determina se il motore ha raggiunto la posizione desiderata. In caso contrario il dispositivo di controllo continua a segnalare all'attuatore di spostarsi finché non riceve dal dispositivo di retroazione un segnale che indica che il motore ha raggiunto la disposizione desiderata.

Il servosistema opera in modo molto simile ai processi del corpo umano, un eccellente sistema di motion multiasse costituito da centinaia di muscoli, vari dispositivi di retroazione e un sistema di controllo che esegue rapide regolazioni. Per fare un esempio, un giocatore di baseball va al piatto della casa base per colpire in battuta e il suo cervello analizza la situazione che ha di fronte, il numero di giocatori alla base, il numero di strike e la posizione della difesa. Il battitore dà un'occhiata al coach in terza base e riceve il segnale per colpire la palla (l'immagine passa dagli occhi al cervello). Quando il lanciatore lancia la palla, il battitore anticipa il lancio e cerca di prevedere dove la palla attraverserà il piatto. Quando il lanciatore lascia la palla, gli occhi del battitore inviano le informazioni al cervello, il quale analizza il volo della palla, modifica la sua decisione, invia segnali a vari muscoli e coordina il movimento della mazza per colpire la palla con precisione. Se il battitore manca la palla, il cervello analizza l'errore per modificare il movimento per il lancio successivo. Come un servosistema, il corpo umano lavora secondo un movimento preciso e coordinato. I moderni servosistemi in ambito industriale hanno fatto molti progressi e includono oggi controller complessi con vari dispositivi di retroazione e processori rapidi che prendono decisioni nel giro di qualche nanosecondo per eseguire il movimento desiderato. In dettaglio un tipico servosistema in ambito industriale include:

 

Kollmorgen Automation System - Component diagram
  • Servomotore: i muscoli del sistema, disponibile in svariate tecnologie tra cui con spazzole o brushless, con alloggiamento o frameless, lineare o rotativo. Il motore produce la coppia necessaria per accelerare e spostare il carico.
  • Servoazionamento: può essere il cervello o una parte del cervello del sistema. Servoazionamenti semplici possono controllare coppia e/o velocità, mentre servoazionamenti di livello superiore offrono caratteristiche supplementari e possono essere configurati come posizionatori con funzionalità di programmazione. Un azionamento o controller, abbinato al servomotore, controlla la tensione e la corrente ricevute dal motore.
  • Servocontroller: il cervello del sistema, utilizza un ambiente di programmazione per consentire svariate opzioni per il controllo della macchina e il funzionamento di input e output, ed è interconnesso ad un tipo di interfaccia grafica utente. I servocontroller possono essere autonomi o integrati ai servoazionamenti.
  • Retroazione: i sensi del sistema, generalmente è integrata nel servomotore. L'elemento di retroazione può essere costituito da un encoder, un resolver, un dispositivo di retroazione lineare, un tachimetro, ecc. Sistemi di controllo sofisticati possono includere forme più avanzate di retroazione quali sistemi di visione.
  • Cablaggio: il servosistema è interconnesso e quindi i cavi di retroazione, comunicazione ed alimentazione rappresentano il sistema nervoso che collega tra loro cervello, muscoli e sensi.

La scelta del giusto set di componenti di un servosistema richiede un'attenta analisi dei requisiti prestazionali del sistema. La quantità di “muscoli” necessari determinerà la taglia del servomotore, il che a sua volta influisce sulla scelta del servoazionamento. La precisione dell'applicazione gioca un ruolo nella scelta della retroazione, nello specifico per la tipologia e la risoluzione del dispositivo di retroazione. Il livello di coordinamento tra altri dispositivi del sistema, insieme alla risposta richiesta, determinerà il tipo di controller richiesto.

La combinazione di tutti questi aspetti può essere un compito gravoso. La cooperazione con esperti di motion control quali Kollmorgen rende più semplice e rapida la scelta di un servosistema, creando un sistema ottimale per l'applicazione.

Consulta un esperto

Servomotori AKMA

Il servomotore AKMA, pur essendo leggero, è progettato per ambienti difficili come il settore food & beverage e offre prestazioni e affidabilità elevate.
Scopri di più

Progetta l'eccezionale

Kollmorgen crede nel potere del motion e dell'automazione per creare un mondo migliore.

Scopri di più

Altre Risorse

Comprendere il cogging e la coppia di ondulazione per ottimizzare il motion control

Comprendere il cogging e la coppia di ondulazione per ottimizzare il motion control  >

| 17:00
I servomotori possono essere soggetti a disturbi di coppia che possono influire sulle prestazioni di motion richieste dal tuo sistema. Sul mercato si parla molto di progetti di motori "zero-cogging", inducendo molti a credere che zero-cogging…
Come impostare la fasatura del motore per un controllo efficace degli assi

Come impostare la fasatura del motore per un controllo efficace degli assi >

| 17:00
La fasatura del motore è un elemento ingegneristico fondamentale nel controllo di un servomotore brushless. I servosistemi brushless non utilizzano la commutazione meccanica. Invece, la commutazione avviene elettronicamente in base alla retroazione e…

Guida introduttiva al dimensionamento e alla selezione di sistemi servo >

When specifying servo motors, drives and cables, learn how to optimize motion by incorporating mechanical load, motion profile, ambient environment, cabling and other considerations into a system-wide approach.

Veloce sviluppo di protesi ed esoscheletri di nuova generazione >

Humotech è stata fondata nel 2015 guidata da una semplice domanda: invece di costruire prototipi su prototipi, cosa accadrebbe se gli ingegneri potessero valutare la progettazione di protesi, ortesi, esoscheletri e altri concetti di macchine…
 The Difference Between Continuous Ratings and Holding Continuous Loads

La differenza tra dati di targa continui e mantenimento di carichi continui  >

Quando si dimensionano correttamente i servomotori CA, è importante comunicare nella maniera idonea. Scopri la terminologia critica relativa al dimensionamento che porta a un funzionamento sicuro e affidabile.

Dall'industria all'azienda agricola: Sfruttare la potenza della tecnologia dei servomotori di Kollmorgen >

Poiché l'automazione intelligente aumenta la produttività delle aziende agricole, è necessario avvalersi di motori potenti e precisi in grado di gestire un'ampia gamma di compiti gravosi, giorno dopo giorno. Ma anche la tecnologia più avanzata non…

5 motivi fondamentali per prendere in considerazione un aggiornamento a servoazionamenti AKD2G >

I progressi nella tecnologia dei processori per servoazionamenti continuano a incrementare le funzionalità e le capacità offerte. La scelta di un nuovo azionamento o sistema di controllo rispetto a uno esistente dipende in ultima analisi dai…

Quali sono i cinque componenti principali di un servomotore brushless >

I servomotori sono utilizzati in diversi mercati per alimentare macchine, strumenti, robot e altre applicazioni di automazione industriale. Questo blog illustra i cinque elementi principali di un servomotore CC brushless convenzionale: il rotore, lo…