A szervo meghajtók kölcsönhatásba lépnek a hardver tengelyeivel, de a mozgás konfigurálásának módjai nagyon eltérőek. A bemeneti/kimeneti (I/O) jelek lehetővé teszik az érzékelők és kapcsolók csatlakoztatását, hogy megkönnyítsék az olyan funkciókat, mint a beállás és az utazási határértékek beállítása.
Ha még nem ismeri a szervomotoros hajtásokat, rá fog jönni, hogy ezek jelentősen eltérnek a változtatható frekvenciájú meghajtókkal (VFD) hajtott háromfázisú aszinkron motoroktól; az alapvető különbség a visszacsatolási mechanizmusban rejlik. A VFD-k nyitott-hurkú rendszerben működnek, és külső vezérlőre van szükség az összes visszacsatolási vezérlés kezeléséhez; A szervorendszerek viszont integrált kódolókat tartalmaznak,-ezért a teljes rendszer mozgásparamétereit meg kell határozni *mielőtt* a működés megkezdődik.
A korábbi cikkek a hardvertengely-konfiguráció egyes példáival foglalkoztak, és bemutatták, hogyan lehet paramétereket bevinni a meghajtószoftverbe (ahogyan ez az oktatóanyagban látható); most azonban mélyebbre kell ásni a különféle mozgásvezérlési feladatok végrehajtásához szükséges I/O jelek specifikus típusait.
Pontosabban, a szervorendszeren belüli bemeneti jelek három kategóriája érdemel különös figyelmet: a határjelek, az irányadó bemeneti jelek és az általános -célú bemeneti jelek.
Határérték kapcsolók
Először is tisztázni kell a fogalom meghatározását: a végálláskapcsoló a hardveres kapcsoló egy fajtája, amelyet egy karra vagy görgőre kifejtett fizikai erő vált ki; különféle tárgyfelismeréssel járó forgatókönyvekben használható.
A motorvezérlés területén azonban számos kapcsoló létezik annak érzékelésére, hogy egy mozgó tárgy elérte-e az utazási tartománya végét; ezeket a kapcsolókat "limit" kapcsolóknak is nevezik. A legtöbb mozgási tengely esetében jellemzően egy végálláskapcsoló van felszerelve az utazási tartomány mindkét végén-, amelyet pozitív végálláskapcsolóként, illetve negatív végálláskapcsolóként jelölnek meg.
A mozgástengelyeken alkalmazott végálláskapcsolók nem kizárólag mechanikus jellegűek; jelenleg számos érintésmentes kapcsoló áll rendelkezésre, amelyek optikai vagy mágneses tulajdonságokat használnak az utazás érzékelésére anélkül, hogy mechanikai ellenállást generálnának.
Szoftverkorlátok
Feltétlenül szükséges a végálláskapcsolók használata? A válasz nem; sok esetben nem kell hardverkorlátokra hagyatkozni.
A legtöbb szervohajtás támogatja a szoftveres határérték funkciót: az enkóder folyamatosan, valós időben követi a tengely pozícióját, és ha ez a pozíció túllép egy előre beállított küszöbértéket, a vezérlő megakadályozza a tengely további elmozdulását.
Homing kapcsolók
A digitális bemeneti jelek második kategóriája a „homing” bemeneti jelekből áll. Általában egy rendszernek csak egy irányító kapcsolóra van szüksége, mivel az irányító műveletet csak akkor hajtják végre -egy irányba haladva-, ha a berendezés be van kapcsolva, vagy ha egy adott parancsot kap. Amikor egy tengelyt lekapcsolnak, az aktuális helyzetére vonatkozó információ törlődik (kivéve, ha a rendszer fel van szerelve akkumulátoros tartalékkal, ahogy ez a robot szervorendszereknél megszokott). Az alaphelyzetbe állítási folyamat alapvető célja, hogy lehetővé tegye a vezérlő számára, hogy{5}}visszaállítson egy „ismert kiindulási pontot” minden további mozgáshoz.
Fix{0}}pozíció-homing
A mozgásvezérlésben különféle homing módszerek léteznek; a legáltalánosabb (és legkönnyebben érthető) megközelítés a következő: a mozgási platform lassan mozog egy meghatározott irányba, amíg ki nem váltja a homing kapcsolót, és ekkor ezt a triggerpontot "nulla pozíciónak" jelölik.
Ennek a módszernek van egy finom változata is: a platform először aktiválja az irányjelző kapcsolót, majd megfordítja az irányt, -lassan, rendkívül alacsony sebességgel visszahúzva-, amíg az érzékelőt már nem működtetik; az adott pillanatban lévő pozíciót ezután nulla pozícióként határozzuk meg. Nem nehéz elképzelni, hogy az emelőkarral felszerelt érintkezős-típusú végálláskapcsolók hosszan tartó használat után elhasználódhatnak és elhasználódhatnak, ami akár percnyi (talán csak néhány tizedmilliméteres) elmozduláshoz vezethet a kezdőhelyzetben-ez az egyik oka annak, hogy az érintkezés nélküli kapcsolók gyakran különleges előnyöket kínálnak.
Hozzáállás a középső pozícióhoz
Egy másik homing módszer alapelve a következő: a mozgó alkatrész először egy kiválasztott irányba halad, amíg ki nem váltja a végálláskapcsolót, majd megfordítja az irányt, amíg ki nem váltja a homing kapcsolót. Ennek a módszernek az előfeltétele, hogy az irányító kapcsolót az utazási tartomány "középső helyzetébe" kell beszerelni, és-ha a berendezés be van kapcsolva-a rendszer nem tudja először meghatározni, hogy a mozgási platformnak milyen irányba kell elmozdulnia, hogy elérje az irányító kapcsolót. Itt is erősen ajánlott az érintésmentes kapcsolók használata, mivel a mozgásfokozat minden alkalommal átmegy a kezdőkapcsolón, amikor az egyik végétől a másik felé halad.
Szoftverhoming
Létezik egy olyan szoftveres{0}}homing módszer is, amely teljes mértékben szoftverlogikára támaszkodik, és nincs szükség hardverkapcsolókra. Ha a mozgásfokozat következetesen megáll egy meghatározott, ismert pozícióban, amikor a berendezést kikapcsolják, a rendszer automatikusan ezt a pozíciót „nullapontként” jelöli ki minden további indításkor. Azonban egy kritikus figyelmeztetés érvényes: ha a mozgásfokozat helyzete a kikapcsolás pillanatában-nem rögzített-, vagyis véletlenszerűen változik-, a rendszer tévesen ezt a véletlenszerű pozíciót jelöli ki nulla pontként az indításkor. Ebben a forgatókönyvben, ha ezt követően utasítja a tengelyt a 400 mm-es pozícióba való elmozdulásra, a tengely túllépheti az utazási tartomány végét, ami rendszerhibához vezethet.
Biztonságos nyomaték ki (STO) bemenetek
Biztonsági szempontból olyan mechanizmusokat kell alkalmazni, amelyek mind a berendezést, mind a kezelőt védik vészhelyzetekben. Ez a funkció két bemeneti jelen keresztül valósul meg: a Safe Torque Off (STO) jeleken (STO1 és STO2). Ennek a két jelnek folyamatosan feszültségbemenetet kell kapnia; ellenkező esetben a meghajtóegység leállítási parancsot kap. Általában ez a két jel egy vészleállító (E-stop) áramkörhöz vagy egy kettős alaphelyzetben-zárt érintkezővel ellátott biztonsági reléhez csatlakozik.
Általános-célú bemeneti jelek
Az előző megbeszélés lefedte a szervohajtás bemeneti jeleivel kapcsolatos legtöbb alapvető funkciót; bizonyos meghajtók képességei azonban túlmutatnak egy motor meghajtásán. Vegyük például a CMZ Sistemi Elettronici SBD-meghajtóját: a szervomeghajtó képességein kívül egy integrált beágyazott PLC-vel is rendelkezik, amely képes strukturált tesztkód végrehajtására.
Mint minden PLC esetében, az ilyen integrált meghajtókhoz is szükség van egy külső jelek vételére,{0}}beleértve az érzékelőktől érkező folyamatjeleket és a felhasználói gombok által működtetett{1}}bemeneteket. Ezek az általános célú -bemeneti/kimeneti jelek (általában GPIO-ként rövidítve) felhasználhatók bármilyen típusú jel továbbítására, -hasonlóan a szabványos PLC-kben használtakhoz- anélkül, hogy rögzített, előre{6}}meghatározott funkciókat rendelnének hozzájuk. Meg kell azonban jegyezni, hogy nem minden szervo meghajtó rendelkezik GPIO interfésszel.
Szervo mozgásvezérlés
Kétségtelen, hogy egy szervorendszer konfigurálása lényegesen nagyobb kihívást jelent, mint a változó frekvenciájú hajtás (VFD) konfigurálása. Ezzel egyidejűleg azonban az üzembe helyezési eszközök széles skálája áll rendelkezésre a konfigurációs folyamat egyszerűsítésére és a belépési technikai akadályok csökkentésére. Azoknak a szakembereknek, akik még nem merészkedtek a szervorendszerek birodalmába, soha nem késő elkezdeni a tanulást!