Контроллеры положения серии Gold Line – оптимальное решение для большинства промышленных применений

Семейство контроллеров ELMO Gold Line

Elmo Motion Control (Израиль) более 25 лет разрабатывает и производит высокопроизводительные контроллеры управления различными двигателями. Контроллеры Elmo рассчитаны на работу с сервоприводами средней и малой мощности. Отличительными свойствами контроллеров Elmo вот уже много лет являются компактные размеры, высокая удельная мощность, надёжность и широкая функциональность. 

Долгие годы основным семейством промышленных контроллеров ELMO была линейка SimpleIQ. Но время не стоит на месте, а вместе с ним меняются и требования заказчиков к контроллерам. Мощность и компактность, способность работать с большинством типов датчиков обратной связи, возможность работать и в качестве автономного устройства и как часть многоосевой системы в распределенной сети реального времени – таковы актуальные потребности рынка, и ELMO стремится максимально соответствовать этим требованиям. Ответом на современные вызовы производителям систем контроля движения является новое семейство контроллеров от ELMO – серия Gold. На сегодняшний день контроллеры этой серии занимают одну из лидирующих позиций в мире по степени интеграции в различных отраслях промышленности. Это высокопроизводительные контроллеры с великолепными характеристиками, компактными размерами и высокой плотностью энергии.

Контроллеры серии Gold обладают расширенной функциональностью, оснащены интерфейсами CANopen, EtherCAT и USB. В семействе Gold представлены модели с питанием постоянным током – до 650А и до 780 В, и с питанием переменным током до 40 А и до 528 В. В составе семейства имеются как ведомые контроллеры, так и программируемый контроллер Gold Maestro, который может выступать в качестве ведущего устройства. Условия работы контроллеров – промышленные (температура 0…+40°С, ограниченная стойкость к ударам и вибрациям). Контроллеры легко программируются и настраиваются с помощью программного обеспечения Elmo Application Studio (EASII). 

Рассмотрим основные характеристики этой серии.

Семейство Gold структурно представлено ведущим контроллером, исполнительными контроллерами (ведомый контроллер), источниками питания для этих контроллеров, а также линейкой серводвигателей .  

С помощью такой структуры возможно построить практически любую конфигурацию распределенной сети управления, в которой логика действий задается программно: ведомые контроллеры получают задание на управление от контроллера верхнего уровня как по последовательным интерфейсам, так и по цифровым линиям связи (CANopen, EtherCAT), которые в рамках одной шины дают возможность объединять множество устройств и передавать не только данные управления, но и сигналы обратной связи датчиков, расположенных в приводах, передавать диагностическую информацию о состоянии привода, позволяют создавать полноценную распределенную систему (рис. 1) .

 
Рис. 1 Структура построения распределенной сети управления на базе семейства Gold Elmo

Ведущий сетевой контроллер ELMO Gold Maestro

Ведущим контроллером в серии Gold является контролер Gold Maestro, который обладает рядом мощных функций, упрощающих задачи программирования сложных задач и ускоряющих их реализацию. 

Это продвинутый, быстрый, точный, удобный и экономически эффективный сетевой контроллер движения. С помощью Gold Maestro все продукты серии Gold легко и точно контролируются и синхронизируются, а также обеспечивается контроль одно- и многоосевых систем на максимальном уровне производительности. В Gold Maestro реализован ряд функций, которые улучшают функциональность обновленной версии:
• Функция расширенной поддержки коррекции ошибок 1D, 2D и 3D, позволяющая корректировать положение как одиночных, так и многоосных позиций в режиме реального времени.
• Функция Elmo Flying Vision ™, обеспечивающей повышенную точность и стабильность движения с потенциально улучшенной скоростью 30% и более.
• Поддержка координатных преобразований для дельта-роботов и т.д.

Ведомые контроллеры ELMO Gold 

Линейка ведомых контроллеров серии Gold включает в себя различные по мощности, напряжению питания, рабочему интерфейсу и исполнению корпуса модели. Любой контроллер серии Gold может использоваться в интегрированном решении, позволяя гибко выбирать сервопривод как по мощности (10 Вт  – 65 кВт), так и по напряжению (10 В – 900 В) или току (1 А – 650 А). 

Все контроллеры Elmo Gold поддерживают любой тип обратной связи, в том числе работают и с таким, нечасто используемым типом датчика обратной связи, как резольвер. Существенное преимущество контроллеров Elmo Gold - гибкость подключения датчиков обратной связи. Датчик, подключенный к любому порту можно использовать для любой цели: обратная связь в контуре положения, в контуре скорости или как источник информации о положении ротора для алгоритмов коммутации.

Контроллеры соответствуют стандартам безопасности, электромагнитной совместимости и экологическим стандартам, сертифицированы для безопасного отключения крутящего момента (IEC61800-5-2, STO), уровня безопасности 3 (SIL 3) и уровня производительности e (PLe).

Не имеет значения какой тип двигателя будет использован в приложении, серия Gold поддерживает работу с большинством типом двигателей: 

• Коллекторные постоянного тока
• Бесколлекторные постоянного тока
• Синхронные серводвигатели  с постоянными магнитами.
• Двигатель «звуковая катушка»
• Вращающиеся и линейные двигатели
• Шаговые двигатели

рис.3 Gold DC Bell

Если возникает необходимость контроля двух двигателей от одного контроллера, предусмотрена версия контроллера Gold Duo. Такой вариант идеален, например, для контроля осей колес в  автономных транспортных средствах, в БПЛА или системах наблюдения ( рис.4). Для контроля работы шаговых двигателей применяют модели Gold Bell или Gold DC-Bell ( рис. 3).

рис.4 Gold Duo

Большая часть ведомых контроллеров работают с питанием постоянным напряжением в диапазоне напряжений от 10В до 800В и максимальным током от 1А до 700А (рис. 5)

  
Рис. 5 Контроллеры с питанием постоянным напряжением

Это наиболее часто используемые в приложениях контроллеры и, в связи с этим, существуют различия в исполнении корпусов этих моделей. Помимо стандартного исполнения для установки в плату, существует также варианты с дополнительной платой с разъемами и такие модели включают в свое наименование слово Solo (например, Gold Solo Trombone), а также варианты с полным корпусированием для установки на внешний каркас, либо на Din-рейку ( рис. 6). Такие модели имеют обозначение DC в обозначении (например Gold DC Whistle).

Для установки в плату

С дополнительной платой

Для установки на внешний каркас

Рис. 6 Варианты исполнения контроллеров Gold

Контроллеры с питанием переменным напряжением также представлены в серии и дают возможность работают с питанием в диапазоне напряжений от 10В до 480В и максимальным током от 1А до 40А (рис. 6). Корпус таких контроллеров имеет исполнение для установки на внешний каркас.

Рис. 7 Контроллеры с питанием переменным напряжением

Источники питания ELMO Gold

Для обеспечения надежной работы своих контроллеров ELMO производит источники питания серии Tambourine, работающие от 3-фазного питания (3х580 В) и предназначенные для питания одного или нескольких  контроллеров одновременно, если их суммарная потребляемая мощность не превышает максимальной выходной мощности источника питания. Отличительные характеристики серии - простая и надёжная конструкция, высокая мощность, оснащенность встроенной защитой (по температуре, потере фазы и пр.). Серия Tambourine представлена несколькими моделями, позволяющими обеспечить максимальный постоянный ток от 20 А до 100 А при напряжениях от 36 В до 480 В.

Рис.8 Источник питания Tambourine 100

Наименование	Номинальное входное переменное напряжение, В	Пиковое входное переменное напряжение, В	Максимальный постоянный ток, А	Максимальный пиковый ток, А	Работа с контроллерами	Максимальная выходная мощность, кВт
Tambourine 20	36..480	3х528	20	40	XXX-YY/60 - XXX-YY/800	14
Tambourine 30	120..480	3х528	30	60	XXX-YY/60 - XXX-YY/800	22,5
Tambourine 100	120.. 480	3х528	100	200	XXX-YY/200 - XXX-YY/800	75

Табл. 1 Сравнительные характеристики источников питания Tambourine

Контроллеры Gold Line могут быть применены в таких решениях как: медицинское оборудование, робототехника, автоматизированные складские комплексы, конвейерные и погрузочные линии, системы точного позиционирования  и пр.

Документация для ознакомления:

Каталог индустриальных применений ELMO