Điều khiển Servo Motor Dorna hãng Tecorp

Hôm nay xin giới thiệu với các bạn bài viết về điều khiển servo motor Dorna của hãng Tecorp. Cùng nhau tìm hiểu về cách cài đặt và sơ đồ đấu dây để điều khiển tốc độ, vị trí, moment động cơ ac servo.

Điều khiển servo motor Dorna

1. Giới thiệu về bộ điều khiển servo Dorna

+ Điện áp nguồn: 3 pha 220V.

+ Phương pháp điều khiển: SVPWM điều chế vector không gian.

+ Các chế độ điều khiển: Tốc độ, vị trí, moment.

+ Loại encoder 2500 PPR hoặc 10000 PPR.

+ Tốc độ động cơ tối đa 3000 vòng/phút

+ Công suất gồm nhiều loại từ 0,2 -5,5 kW

2. Sơ đồ đấu dây bộ điều khiển ac servo

2.1 Sơ đồ phần động lực

Sơ đồ đấu dây mạch động lực

2.2 Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển servo

– Ngỏ vào điều khiển mạch công tắc

+ COM+ (22) , COM- (25) là hai chân cấp nguồn DC 24V cho mạch điều khiển.

+ S_ON (24) servo ON, khi chân này ON thì cho phép bộ điều khiển xuất ngỏ ra. Lưu ý không nên dùng chân này để khởi động và dừng động cơ thường xuyên.

+ CCWL (20) giới hạn chiều quay theo ngược chiều kim đồng hồ.

+ CWL (19) giới hạn chiều quay theo chiều kim đồng hồ.

+ INH/ SPD02 ở chế độ vị trí chân này dùng để tắt xung điều khiển ngỏ vào. Ở chế độ vận tốc chân này dùng để chạy cấp tốc độ.

+ C-MODE/ T-SEL1 điều khiển chạy cấp moment. Hoặc khi trong cài đặt chọn 2 chế độ điều khiển ( ví dụ control mode mode = 3 điều khiển vị trí và tốc độ) thì chân này để chuyển chế độ vị trí hoặc tốc độ.

– Ngỏ vào tương tự

+ S_REF (33) ngỏ vào tương tự điều khiển tốc độ ± 10V.

+ T_REF (31) ngỏ vào tương tự điều khiển moment ± 10V.

+ GNDA (35) chân MASS cho tín hiệu tương tự.

– Ngỏ vào nhận xung điều khiển vị trí

– Cổng kết nối với encoder động cơ

– Xung encoder và tín hiệu tương tự ngỏ ra.

3. Cài đặt thông số điều khiển servo motor

3.1 Thay đổi thông số điều khiển

Lưu ý một số thông số chỉ có hiệu lực khi và chỉ khi khởi động lại nguồn 24V cấp cho mạch điều khiển.

+ Chức năng của các nút nhấn

+ Quy trình thay đổi thông số ở mức đầu tiên

Video mô tả cài đặt bộ điều khiển servo

3.2 Cài đặt thông số điều khiển (SET-P)

a. Chức năng cơ bản

b. Điều khiển vị trí

c. Điều khiển tốc độ và moment

3.3 Chế độ hiển thị (dIS-dP)

4. Một số ví dụ về điều khiển tốc độ, moment, vị trí

4.1 Ví dụ điều khiển vị trí

a. Điều khiển vị trí chạy theo encoder ngoài

+ Chọn chế độ điều khiển vị trí, xung điều khiển A/B

PA 4 = 0 chế độ điều khiển vị trí

PA 28 = 0 chế độ điều khiển bằng hai xung encoder lệch pha nhau 90 độ.

Giả sử ta sử dụng encoder có độ phân giải 1000 xung. Ta sẽ cài hộp số điện tử bằng 2,5; khi đó encoder quay một vòng thì động cơ sẽ quay một vòng.

PA 31 = 25 Tử số của hộp số điện tử

PA 32 = 10 Mẫu số của hộp số điện tử

+ Sơ đồ điều khiển vị trí

Sơ đồ mạch điều khiển vị trí servo

+ Sử dụng encoder có ngỏ ra vi sai A và /A, B và /B kết nối với các chân 9, 10, 11, 12 của bộ điều khiển servo.

Điều khiển vị trí servo bằng encoder ngoài

Lúc này khi ta dùng tay xoay encoder thì động cơ sẽ quay theo, tốc độ và chiều của động cơ phụ thuộc vào tốc độ ta xoay encoder.

Video tham khảo điều khiển động cơ servo bằng encoder ngoài

b. Ví dụ điều khiển vị trí bằng Arduino

+ Cài đặt thông số điều khiển

PA 4 = 0 chế độ điều khiển vị trí

PA 28 = 0 chế độ điều khiển bằng xung và chiều.

Ta sẽ cài hộp số điện tử bằng 1 (mặc định). Lập trình Arduino phát 2500 xung để động cơ quay được một vòng.

PA 31 = 10 Tử số của hộp số điện tử

PA 32 = 10 Mẫu số của hộp số điện tử

+ Chân số 10 của Arduino xuất xung 2500 điều khiển vị trí tại chân số 10, sau đó delay 5s và sau đó chu kỳ được lặp lại. Như vậy động cơ cứ quay một vòng và sau đó sẽ dừng 5s.

+ Chân số 6 đọc trạng thái công tắc dùng để đảo chiều, khai báo điện trở kéo lên bên trong Arduino. Khi công tắc mở chân 6 ở mức HIGH, khi công tắc đóng trạng thái ở mức LOW. Và khi công tắc hở ta cho Arduino xuất điện áp 5V ở chân 8, khi công tắc đóng ta xuất điện áp 0V tại chân 8. Như vậy công tắc sẽ đảo chiều được động cơ servo.

Điều khiển vị trí servo bằng arduino

Code Arduino viết trên phần mềm IDE:

void setup() {

  pinMode(10, OUTPUT); //Chân xuất xung điều khiển vị trí

  pinMode(6, INPUT_PULLUP); //Điện trở kéo lên

  pinMode(8, OUTPUT); // Chân điều khiển chiều quay

}

void loop() {

    for(int i=0;i<2500;i++){

        /////Đọc trạng thái công tắc, đổi chiều

        if (digitalRead(6)==0){

          digitalWrite(8,LOW);

        }

        else{

           digitalWrite(8,HIGH);

        }

        //////Tao 2500 xung tần số 2mS

        digitalWrite(10,HIGH);  

        delayMicroseconds(1000);// 1mS,Tần số T=2 mS                     

        digitalWrite(10,LOW);  

        delayMicroseconds(1000);

    }

   delay(5000);// Do đọc công tắc nên khi dừng không cần đọc (-_-)’

}

Video tham khảo

4.2 Ví dụ về điều khiển tốc độ bằng biến trở

+ Sơ đồ kết nối

Để điều khiển tốc độ cần đảm bảo các công các chân CCWL, CWL, Servo On là thường đóng.

+ Cài đặt thông số điều khiển tốc độ

PA 4 = 2 chế độ điều khiển tốc độ

PA 39 = 500 mS thời gian tăng tốc

PA 32 = 500 mS thời gian giảm tốc

+ Tốc độ động cơ sẽ tăng dần khi điện áp điều khiển từ 0-10V và đảo chiều quay khi điện áp từ -10V – 0V.

Video tham khảo điều khiển tốc độ bằng biến trở

4.3 Ví dụ về điều khiển moment bằng biến trở

+ Sơ đồ kết nối: Biến trở sử dụng nguồn ±10V, chân thứ 2 của biến trở sẽ nối với chân điều khiển moment (Chân 31).

+ Cài đặt thông số điều khiển moment

PA 4 = 3 chế độ điều khiển moment

+ Moment động cơ sẽ tăng dần khi điện áp điều khiển từ 0-10V và đảo chiều quay khi điện áp từ -10V – 0V.

Chế độ vận tốc và moment khác nhau như thế nào? Ở chế độ điều khiển tốc độ, moment động cơ sẽ luôn thay đổi dòng điện để đảm bảo tốc độ thực tế bằng với tốc độ đặt. Ở chế độ điều khiển moment thì moment sẽ duy trì ở mức moment đặt trước dù tải có thay đổi.

Tài liệu tham khảo

Manual AC Servo Dorna của hãng Tecorp