MITSUBISHI ELECTRIC – MELSERVO J3 – TECHNOLOGIA PLUG&PLAY

    Serwonapędy przez wielu automatyków są traktowane jako technologia skomplikowana, trudna w zastosowaniu, chociaż niewątpliwie niosąca wyraźny wzrost wydajności aplikacji. Mitsubishi Electric już od ponad 20 lat udowadnia, że wysoka wydajność i prostota obsługi mogą iść w parze. W 1988 roku po raz pierwszy, wraz z zaprezentowaniem serii napędów MR-J, japoński gigant rynku automatyki wdrożył w swoich napędach servo technologię autotuningu. 

    W aktualnej generacji napędów serwonapędów Mitsubishi – MR-J3,  inżynierów wspierają technologie takie jak: autotuning w czasie rzeczywistym trzeciej generacji, adaptacyjny filtr tłumienia drgań rezonansowych, filtr tłumiący drgania obciążenia o częstotliwości do 100Hz, filtry tłumiące drgania pochodzące od dużych bezwładności. Wszystkie te narzędzia są łatwe w użyciu dzięki dedykowanemu oprogramowaniu MR Configurator.
    Spośród wyżej wymienionych, z pewnością najpowszechniej stosowany jest autotuniung -narzędzie pozwalające na dopasowanie pracy serwonapędu do aktualnego obciążenia w sposób automatyczny. Poprawne dopasowania parametrów wzmocnień regulatorów prądu, prędkości oraz pozycji jest ważne nie tylko ze względu na precyzję ruchu. Nastawy regulatora mają bardzo duży wpływ na wydajność napędu oraz na jego „kulturę” pracy. Niepoprawnie dostrojone urządzenie może generować drgania mające niekorzystny wpływ na żywotność komponentów mechanicznych. Wszystkie napędy serii MR-J3 domyślnie pracują w trybie autotuningu, użytkownik zmieniając jeden parametr –„Aototuning response level” modyfikuje szybkość odpowiedzi układu. Zasada jest banalnie prosta: w celu przyspieszenia pracy maszyny podnosimy poziom odpowiedzi w trakcie pracy układu. Należy robić to stopniowo, co jeden lub kilka stopni. Zbyt wysoka nastawa będzie zauważona najczęściej w postaci słyszalnych drgań – wówczas należy wzmocnienie zmniejszyć i … gotowe. Maszyna może pracować przy niemal optymalnych parametrach.

     
    Rys. 1. Okno dostrajania napędu programu MR-Configurator
    Autotuning w serwonapędach Mitsubishi działa w sposób ciągły, jest w stanie reagować na zmieniające się warunki obciążenia. Cecha ta będzie maiła zastosowanie np. w systemach transportowych gdzie przenoszona masa może zmieniać się w bardzo szerokim zakresie. Oczywiście  w każdym momencie użytkownik może uruchomić napęd w trybie manualnym, aby zapobiec zmianom nastaw parametrów wzmocnień w czasie pracy.
    Jeżeli konstrukcja maszyny ma punkty rezonansowe o częstotliwości kilkuset Hz i powyżej, ustawienie wysokich wzmocnień serwonapędu będzie skutkowało wzbudzaniem wibracji maszyny. Tutaj pomocne może być narzędzie filtra adaptacyjnego drugiej generacji. Funkcja ta w sposób automatyczny wyszukuje punkty rezonansowe maszyny i nastawia parametry filtra w odpowiedni sposób. Po ustawieniu filtra adaptacyjnego zwykle możliwe jest podniesienie wartości parametru „Autotuning gain response”.
    W aplikacjach takich jak manipulatory, konstruktorzy stają przed problemem drgań całej konstrukcji spowodowanej dynamicznymi ruchami, lub też drganiem narzędzia – chwytaka lub np.  głowicy dozującej. Mitsubishi, w najnowszej generacji serwonapędów, zaprezentowało rewolucyjną technologię tłumienia tego typu wibracji w niezwykle skuteczny sposób. Filtr taki może być zdefiniowany dla drgań o częstotliwości do 100Hz a napęd sam może wyznaczyć odpowiedzią częstotliwość działania.
    Odbiorcy napędów servo oczekują możliwości podłączenia urządzenia do sterownika PLC lub procesora motion w prosty sposób. Stąd w dużej mierze wynika rosnąca popularność napędów w wersji sieciowej, nad sterowanymi konwencjonalnie poprzez wejścia/wyjścia. Standardowa sieć Mitsubishi dedykowana do serwonapędów – SSCNET III, to nie tylko niezwykle wydajne połączenie, ale również bardzo proste i niezawodne. Protokół Mitsubishi nie wymaga  żadnej konfiguracji poza ustawieniem w napędzie odpowiedniego numeru stacji, jest to sieć optyczna  więc całkowicie odporna na zakłócenia. Ze względu na budowę złączy, praktycznie nie jest możliwe niepoprawne podłączenie urządzeń. Łatwość instalacji to nie jedyna zaleta stosowana technologii SSCNET III, sieć daje nam możliwości pełnego monitorowania pracy napędów, co jest szczególnie istotne w aplikacjach wieloosiowych.  Taki sposób połączenia ponadto umożliwia nam wykorzystanie pełnej precyzji enkoderów instalowanych na silnikach serwo – 262144 imp/obrót.
    Inżynierowie programujący kontrolery motion Mitsubishi mają do dyspozycji bardzo interesujące środowisko –  MT Developer 2. Aplikacja ta pozwala na wygodne programowanie prostych systemów jak również aplikacji zbudowanych nawet z 96 osi servo. Dostępny jest język SFC, powszechnie znany programistom sterowników PLC i bardzo dobrze sprawdzających się w aplikacjach napędowych. Unikalnym narzędziem jest język mechaniczny, pozwalający w prosty, graficzny sposób opisać zależności ruchów pomiędzy poszczególnymi osiami servo. Poszczególne napędy mogą realizować różnego typu operacje, w tym symulację pracy krzywek CAM.

     
    Rys. 2 MT Developer 2 – język mechaniczny
    Mitsubishi Electric przywiązuje bardzo dużą wagę do łatwości obsługi swoich urządzeń. Zaawansowana technologia powinna być przyjazna użytkownikowi, w ten sposób możemy zmniejszyć koszty i skrócić czas realizacji całego projektu. Bogata oferta serwonapędów oraz kontrolerów motion Mitsubishi Electric w pełni spełnia to wymaganie.