정확한 모션 제어를 위해 알아야 할 10가지 Tip
Simens
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1. 제어기 위치를 주의 깊게 고려해야 한다
모션 시스템에서 제어기 위치는 설계를 단순화하거나 복잡하게 만들 수 있는 가장 중요한 요소다. 모션 제어 소프트웨어와 제어기 자체의 올바른 위치를 결정하려면 엔지니어는 다음의 세 가지 질문을 해야 한다.
• 축 동작이 서로 동기화되어 있는가?
• 시스템 변경을 처리하는 데 필요한 응답 시간은 얼마인가?
• 코드 이식성이 얼마나 중요한가?
2. 소프트웨어 아키텍처가 중요하다
모션 제어기의 경우 매우 많은 옵션을 사용할 수 있다. 애플리케이션을 제어하는데 사용될 소프트웨어 아키텍처에서 무엇이 정말로 중요한 것인지 알아야한다. 호스트(일반적으로 PC)에서 소프트웨어를 작성하는 것이 가장 편리하고 응답 시간이 가장 짧다.
반면에, 모든 소프트웨어를 모션 제어기에 포함시키면 원하는 성능을 얻을 수 있지만 공급 업체별 모션 언어를 배워야하는 경우 추가 작업이 필요할 수 있다. 모션 제어기는 소프트웨어 성능을 제공하지만 표준 컴퓨터 언어에 대한 지원은 부족하다.
3. 제어할 요소를 정리한다
소프트웨어가 호스트 또는 모션 제어기에서 실행될 수 있도록 C 언어 기반 모션 제어기를 사용하면 파티션을 쉽게 만들 수 있다. 하지만 가장 중요한 것은 제어 문제를 구성하는 것이다. 느린 기능과 고속 기능을 분리하고 이러한 고속 기능이 모션 제어기에 있는지 확인해야 한다. 데이터 수집, 표시 및 기타 데이터 관리 기능은 PC에서 사용할 수 있다.
4. 제어기가 최악의 시나리오를 처리할 수 있는지 확인한다
모션 제어기와 상호 작용하는 베어링, 서보 매개 변수는 오작동이 뚜렷하게 나타날 수 있지만 미묘한 방식으로도 나타날 수 있다.
사용 중인 컨트롤러가 인덱스 펄스, 리미트 스위치 및 모션 종료와 같은 최악의 이벤트를 처리할 수 있을까? 최악의 상황이 발생할 것으로 예상하고 가능한 폭넓은 부하 조건에서 자주 테스트하고 여유를 두고 설계해야 한다. 많은 엔지니어가 하루에 한 번 또는 일주일에 한 번 오작동을 찾으려고 할 때 기계가 동시에 쌓인 이벤트를 처리할 수 있는지 확인하는 것이 좋은 출발점이다.
5. 중요 사양에 중점을 둔다
엔지니어가 범하는 일반적인 실수는 관련이 없는 사양에 집중하는 것이다. 예를 들어, 가장 작은 고성능 모터를 제외한 모든 모터에는 1kHz 샘플 속도면 충분하므로 가장 빠른 샘플 속도를 선택하려는 노력은 불필요하다. 더욱 나은 접근 방식은 애플리케이션을 수행하는 데 필요한 처리 시간에 대해 생각해보는 것이다.
6. 통신 결정을 과대평가해서는 안 된다
엔지니어는 시스템 통신의 결정을 과대평가하는 경향이 있다. 모든 모션 시스템에서 100 마이크로 초 미만의 통신 불확실성은 지장이 안 된다. 통신 결정성은 전체 시스템 성능에 거의 영향을 미치지 않다.
7. 모션 제어기는 마술사가 아니다
엔지니어는 모션 제어기가 잘못 설계된 기계 시스템을 보상할 수 있다고 생각한다. 모션 제어기는 비선형과 같은 몇 가지 약점을 극복할 수는 있지만 저주파 공진, 큰 데드 밴드가 있는 기계, 스프링과 같은 커플링 등 심한 기계 오류를 보상할 수 없다.
8. 공통 접지를 피한다
엔지니어가 저지르는 일반적인 실수는 공통 접지와 광 분리기의 양쪽에 전원을 공급하는 것이다. 접지가 같은 곳이라면 분리되지 않음을 의미한다. 엔지니어는 분리해서 얻는 것이 실제로 느린 속도로 인한 저역 통과 효과라고 생각한다.
9. 애플리케이션에 적합한 모션 제어기를 선택한다
애플리케이션에 적합한 도구를 선택하면 초기 비용과 엔지니어링 시간을 모두 절약할 수 있다. 예를 들어, 디지털 드라이브에서 사용 가능한 온 보드 모션컨트롤을 사용하여 단일 축 애플리케이션을 수행할 수 있다. 단순한 point-to-point 다축 모션도 마찬가지이다. 온 보드 모션을 사용하면 모션이 내장된 PLC에 비해 비용과 프로그래밍의 복잡성을 줄일 수 있다.
10. 오작동 경고 신호를 파악한다
일반적으로 성능 문제는 빠른 속도 또는 높은 축 수에서 발생한다. 예를 들어, 엔지니어가 10번째 축을 추가한 후 성능이 저하되기 시작한다.
이로 인해 다른 프로세서에 연결된 축의 조정 및 추가 프로세서로 인해 비용이 발생한다. 설계자가 기계의 속도를 높이려고 할 때 경고 표시가 나타나기 시작한다. 누락된 부품, 부정확한 위치 및 기타 이상 현상이 나타나기 시작한다. 지능형 디지털 드라이브를 사용하면 각 드라이브가 자체 위치 루프를 수행하여 메인 모션 프로세서의 부하를 줄이므로 이 문제가 해결된다.
자료 제공: Simens(www.siemens.com)
