Γιατί τα Συστήματα Servo Χρησιμοποιούν Οπτική Ινα από Πλαστικό για Επικοινωνία;

Τα σερβο συστήματα συνδυάζουν έλεγχο ακριβείας με ένα ηλεκτρικά απαιτητικό περιβάλλον. Ένας ελεγκτής κίνησης μπορεί να ανταλλάσσει εντολές ευαίσθητες στον χρόνο με σερβομηχανές μέσω μιας σύντομης σύνδεσης σε επίπεδο μηχανής, ενώ το καλώδιο βρίσκεται κοντά σε καλώδια κινητήρα, στάδια ισχύος μετατροπέα και γειωμένες δομές μηχανών.

Αυτό δημιουργεί ένα πολύ διαφορετικό πρόβλημα επικοινωνίας από τη συνηθισμένη δικτύωση γραφείου.

Για πολλές εφαρμογές σερβομηχανισμού, η κύρια πρόκληση δεν είναι η μετάδοση δεδομένων σε απόσταση χιλιομέτρων. Διατηρεί αξιόπιστα σήματα ελέγχου σε περιβάλλον που επηρεάζεται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, μεταβατικά γρήγορα εναλλαγή, θόρυβο κοινής λειτουργίας και διαφορές στο ηλεκτρικό δυναμικό.

Εδώ η οπτική επικοινωνία γίνεται πολύτιμη.Όταν η απαιτούμενη απόσταση είναι σχετικά μικρή και η διεπαφή έχει σχεδιαστεί για αυτήν,πλαστική οπτική ίνα (POF)μπορεί να παρέχει ένα πρακτικό οπτικό μέσο.

Τι κάνει την επικοινωνία Servo Ηλεκτρικά Δύσκολη;

Ένα σερβοσύστημα συνδυάζει συνήθως δύο πολύ διαφορετικές ηλεκτρικές λειτουργίες.

Η πλευρά ελέγχου χειρίζεται εντολές θέσης, αναφορές ταχύτητας, συγχρονισμό, ανάδραση, διαγνωστικά και επικοινωνία. Η πλευρά ισχύος παρέχει ταχέως μεταβαλλόμενη τάση και ρεύμα στον σερβοκινητήρα.

Αυτές οι λειτουργίες λειτουργούν συχνά η μία κοντά στην άλλη.

Μια τυπική εγκατάσταση σερβομηχανισμού τοποθετεί ελεγκτές κίνησης, σερβοκινητήρες, καλώδια τροφοδοσίας κινητήρα και συνδέσμους επικοινωνίας στο ίδιο περιβάλλον ντουλαπιού ή μηχανής.

Αυτή η εγγύτητα έχει σημασία επειδή οι σερβομηχανές είναι ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος. Το ηλεκτρομαγνητικό τους περιβάλλον είναι αρκετά σημαντικό ώστε να καλύπτονται ειδικά τα συστήματα μετάδοσης κίνησης με ρυθμιζόμενη ταχύτηταIEC 61800-3, το πρότυπο EMC που καλύπτει τις απαιτήσεις εκπομπών και ατρωσίας για συστήματα μετάδοσης ισχύος.

Ηλεκτρονικά ισχύος και καλώδια κινητήρα Δημιουργούν ένα θορυβώδες περιβάλλον

Ένας σερβομηχανισμός δεν ρυθμίζει την ταχύτητα ή τη ροπή του κινητήρα παρέχοντας μια τέλεια ομαλή αναλογική τάση.

Η βαθμίδα μετατροπέα του αλλάζει γρήγορα συσκευές ημιαγωγών για να δημιουργήσει τις κυματομορφές τάσης και ρεύματος που απαιτούνται από τον κινητήρα. Η διαμόρφωση πλάτους παλμού, ή PWM, χρησιμοποιείται συνήθως σε αυτή τη διαδικασία.

Αυτές οι μεταβάσεις μεταγωγής δημιουργούν γρήγορες αλλαγές στην τάση και το ρεύμα.

Από την άποψη της EMC, το πρόβλημα δεν είναι μόνο η ονομαστική συχνότητα μεταγωγής. Τα άκρα γρήγορης μεταγωγής περιέχουν ενέργεια υψηλότερης συχνότητας που μπορεί να συνδεθεί σε κοντινά κυκλώματα μέσω πολλών μηχανισμών.

Η χωρητική σύζευξη μπορεί να συμβεί μεταξύ αγωγών ισχύος και κοντινών κυκλωμάτων σήματος. Η επαγωγική σύζευξη μπορεί να προκύψει από ταχέως μεταβαλλόμενο ρεύμα. Οι παρασιτικές χωρητικότητες μεταξύ του μετατροπέα, του καλωδίου κινητήρα, των περιελίξεων του κινητήρα, του πλαισίου της μηχανής και της προστατευτικής γείωσης μπορούν επίσης να παρέχουν διαδρομές για ρεύματα κοινής λειτουργίας υψηλής συχνότητας.

Το καλώδιο του κινητήρα γίνεται μέρος αυτού του ηλεκτρικού περιβάλλοντος επειδή μεταφέρει την έξοδο του μετατροπέα μέσω του μηχανήματος, πιθανώς κοντά στην καλωδίωση επικοινωνίας και ελέγχου.

Πώς οι μονάδες Servo δημιουργούν ένα περιβάλλον επικοινωνίας με βαρύ EMI

Ο καλός διαχωρισμός καλωδίων, η θωράκιση, η συγκόλληση, η γείωση και ο σχεδιασμός του ντουλαπιού μπορούν να μειώσουν αυτά τα φαινόμενα, αλλά δεν αλλάζουν το βασικό γεγονός ότι η σερβοεπικοινωνία συχνά λειτουργεί δίπλα σε μια ισχυρή πηγή ηλεκτρικού θορύβου.

Προβλήματα δυναμικού γείωσης και συνήθους λειτουργίας μπορούν να επηρεάσουν τις συνδέσεις σήματος

Το EMI είναι μόνο ένα μέρος του προβλήματος.

Ένας ελεγκτής και ένας σερβομηχανισμός μπορούν να τοποθετηθούν σε διαφορετικές θέσεις μέσα σε ένα ερμάριο ή μηχανή. Οι ηλεκτρικές τους αναφορές μπορούν να επηρεαστούν από την αντίσταση του αγωγού, τα ρεύματα διαρροής υψηλής συχνότητας, τα ρεύματα μεταγωγής, την τοπολογία γείωσης και τη φυσική διάταξη.

Ως αποτέλεσμα, δύο θέσεις που συνδέονται με το ίδιο σύστημα γείωσης δεν παραμένουν απαραίτητα στο ίδιο στιγμιαίο ηλεκτρικό δυναμικό κάτω από όλες τις συνθήκες λειτουργίας.

Για μια αγώγιμη σύνδεση επικοινωνίας, αυτό έχει σημασία.

Εάν δύο συσκευές συνδέονται ηλεκτρικά μέσω ενός καλωδίου σήματος, οι διαφορές στο ηλεκτρικό δυναμικό μπορεί να συμβάλουν σε ανεπιθύμητες διαδρομές ρεύματος ή τάση κοινής λειτουργίας. Η διεπαφή επικοινωνίας πρέπει να ανέχεται αυτές τις συνθήκες ενώ εξακολουθεί να ανιχνεύει σωστά το προβλεπόμενο σήμα δεδομένων.

Η διαφορική σηματοδότηση, η θωράκιση, τα στοιχεία απομόνωσης και η προσεκτική γείωση μπορούν να κάνουν την επικοινωνία από χαλκό εξαιρετικά αξιόπιστη. Μια άλλη προσέγγιση είναι να αφαιρέσετε εντελώς την αγώγιμη διαδρομή επικοινωνίας.

Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους οι οπτικές ζεύξεις είναι χρήσιμες σε ηλεκτρικά δύσκολα περιβάλλοντα σερβομηχανισμού.

Γιατί η οπτική ίνα λειτουργεί καλά μεταξύ ελεγκτών και μονάδων σέρβο;

Η οπτική ίνα παρέχει μια μη αγώγιμη διαδρομή επικοινωνίας μεταξύ συσκευών σερβο-συστήματος. Επειδή η ίδια η ίνα δεν μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ των ακραίων σημείων, μπορεί να εμποδίσει το καλώδιο επικοινωνίας να γίνει μονοπάτι για ρεύμα γείωσης ή ηλεκτρικά συζευγμένες παρεμβολές, κάτι που είναι πολύτιμο γύρω από τους μετατροπείς, τους κινητήρες και τα καλώδια υψηλής ισχύος.

Ένας οπτικός πομπός μετατρέπει το ηλεκτρικό σήμα δεδομένων σε φως. Η ίνα μεταφέρει αυτό το φως στη συσκευή λήψης, όπου μετατρέπεται ξανά σε ηλεκτρικό σήμα.

Ως εκ τούτου, δεν υπάρχει μεταλλικός αγωγός σήματος μεταξύ των δύο οπτικών θυρών.

Η ίνα δεν μεταφέρει τη διαδρομή του ηλεκτρικού θορύβου

Μια διηλεκτρική οπτική ίνα δεν συμπεριφέρεται όπως ένας μεταλλικός αγωγός επικοινωνίας.

Τα εξωτερικά ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία δεν προκαλούν ρεύματα επικοινωνίας στην ίδια την ίνα και η ίνα δεν μπορεί να παρέχει μια αγώγιμη διαδρομή για το ρεύμα γείωσης συνεχούς ρεύματος μεταξύ των συνδεδεμένων συσκευών.

Αυτό αλλάζει τη σχέση μεταξύ της σύνδεσης επικοινωνίας και του περιβάλλοντος ισχύος.

Σκεφτείτε ένα καλώδιο επικοινωνίας δρομολογημένο κοντά στην καλωδίωση εξόδου ενός σερβο μετατροπέα. Με μια ηλεκτρική ζεύξη, η διεπαφή πρέπει να διαχειρίζεται την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που συνδέεται με τους αγωγούς διατηρώντας παράλληλα την ακεραιότητα του σήματος.

Με μια οπτική σύνδεση, οι πληροφορίες ταξιδεύουν μέσω της ίνας ως φως και όχι ως ηλεκτρικό ρεύμα.

Αυτό δεν σημαίνει ότι ένα ολόκληρο σύστημα σερβομηχανισμού αποκτά ανοσία στο EMI. Ο πομπός, ο δέκτης, τα ηλεκτρονικά του ελεγκτή, τα ηλεκτρονικά στοιχεία κίνησης, τα τροφοδοτικά, η διάταξη PCB, η γείωση και ο συνολικός σχεδιασμός του εξοπλισμού εξακολουθούν να απαιτούν σωστή μηχανική EMC.

Το όφελος είναι πιο συγκεκριμένο:το ίδιο το καλώδιο ινών δεν δημιουργεί μια διαδρομή ηλεκτρικής σύζευξης μεταξύ των δύο τελικών σημείων επικοινωνίας.

Η ηλεκτρική απομόνωση διαχωρίζει τα δύο τελικά σημεία επικοινωνίας

Αυτό εξηγεί επίσης τη σχέση μεταξύ οπτικής επικοινωνίας και ηλεκτρικής απομόνωσης.

Με ένα αγώγιμο μέσο επικοινωνίας, τα δύο άκρα μιας ζεύξης συνδέονται ηλεκτρικά εκτός εάν παρέχεται κατάλληλη απομόνωση σε άλλο σημείο της διεπαφής.

Μια οπτική διαδρομή αλλάζει αυτή τη σχέση.

Ο πομπός μπορεί να λειτουργεί μέσα σε έναν ηλεκτρικό τομέα και ο δέκτης σε έναν άλλο, ενώ οι πληροφορίες διασχίζουν το όριο ως φως. Επομένως, το μέσο επικοινωνίας δεν παρέχει αγώγιμη διαδρομή για το ρεύμα βρόχου γείωσης.

Διαδρομή επικοινωνίας χαλκού εναντίον οπτικής απομόνωσης

Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα πολύτιμο όταν οι ελεγκτές και οι μονάδες δίσκου αντιμετωπίζουν διαφορετικές συνθήκες κοινής λειτουργίας.

Ωστόσο, η διάκριση μεταξύ της ίνας και του πλήρους συστήματος είναι σημαντική.

Μια διηλεκτρική ίνα αφαιρεί την αγώγιμη διαδρομή του σήματος, αλλά η ικανότητα απομόνωσης της πλήρους διεπαφής εξακολουθεί να εξαρτάται από τον πομπό, τον δέκτη, το σχέδιο PCB, τη δομή μόνωσης, τους συνδέσμους και την αρχιτεκτονική του εξοπλισμού.

Ως εκ τούτου, η ίνα θα πρέπει να θεωρείται ως μέσο επικοινωνίας που επιτρέπει την απομόνωση και όχι ως υποκατάστατο του κατάλληλου ηλεκτρικού σχεδιασμού σε επίπεδο συστήματος.

Γιατί οι Servo Links δεν χρειάζονται πάντα ακραία απόσταση ή εύρος ζώνης

Οι οπτικές ίνες συνδέονται συχνά με τηλεπικοινωνίες, κέντρα δεδομένων και δίκτυα μεγάλων αποστάσεων. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει την εντύπωση ότι η ίνα είναι χρήσιμη μόνο όταν ένα σύστημα απαιτεί ακραίο εύρος ζώνης ή πολύ μεγάλη απόσταση μετάδοσης.

Η σερβο επικοινωνία έχει διαφορετική σειρά προτεραιοτήτων.

Ένα σύστημα ελέγχου κίνησης μπορεί να απαιτεί γρήγορη κυκλική επικοινωνία, συγχρονισμό μεταξύ αξόνων, προβλέψιμο χρονισμό, σταθερή παράδοση εντολών και αξιόπιστη λειτουργία σε περιβάλλον με ηλεκτρικό θόρυβο.

Αυτές οι απαιτήσεις μπορεί να είναι απαιτητικές χωρίς να απαιτείται μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις.

Πολλές σερβοζεύξεις παραμένουν μέσα σε ένα μηχάνημα, μια κυψέλη παραγωγής ή ένα τοπικό σύστημα ελέγχου. Σε τέτοιες εφαρμογές, η επέκταση της ικανότητας μετάδοσης πολύ πέρα ​​από την απαιτούμενη σύνδεση σε επίπεδο μηχανής μπορεί να προσφέρει μικρή πρόσθετη μηχανική αξία.

Το ίδιο σκεπτικό ισχύει και για το εύρος ζώνης.

Η επικοινωνία σερβομηχανισμού πρέπει να παρέχει αρκετή χωρητικότητα για την επιλεγμένη αρχιτεκτονική ελέγχου, αλλά το μέγιστο πρωτογενές εύρος ζώνης δεν είναι αυτόματα το κύριο κριτήριο επιλογής. Μόλις ο απαιτούμενος κύκλος επικοινωνίας, ο συγχρονισμός, η απόδοση του πρωτοκόλλου και η απόκριση του συστήματος ικανοποιηθούν, άλλοι παράγοντες μπορούν να γίνουν πιο σημαντικοί.

Σε αυτό το πλαίσιο, η οπτική επικοινωνία μπορεί να υποστηρίξει συγχρονισμένο έλεγχο διατηρώντας παράλληλα το μέσο επικοινωνίας ηλεκτρικά διαχωρισμένο από το περιβάλλον τροφοδοσίας.

Επομένως, το ζήτημα της μηχανικής δεν είναι απλώς ποιο μέσο έχει το μεγαλύτερο δυνατό εύρος ζώνης.

Είναι ποιο μέσο πληροί αξιόπιστα τις απαιτήσεις χρονισμού, απόστασης, θορύβου-ανοσίας, απομόνωσης, μηχανικής και συμβατότητας του σερβο συστήματος.

Γιατί η πλαστική οπτική ίνα ταιριάζει σε πολλούς σύντομους σέρβο συνδέσμους

Μόλις επιλεγεί μια οπτική σύνδεση, εμφανίζεται μια άλλη ερώτηση: γιατί να χρησιμοποιήσετε πλαστική οπτική ίνα αντί για συμβατική γυάλινη ίνα;

Η απάντηση εξαρτάται από τις απαιτήσεις της εφαρμογής.

Το POF δεν προορίζεται να αντικαταστήσει κάθε μορφή γυάλινης οπτικής ίνας. Τα πλεονεκτήματά του γίνονται πιο σημαντικά όταν ένα βιομηχανικό σύστημα χρειάζεται μια σχετικά σύντομη οπτική σύνδεση, απλή σύζευξη, πρακτική συναρμολόγηση και αξιόπιστη μετάδοση χωρίς τις απαιτήσεις απόστασης ενός τηλεπικοινωνιακού δικτύου.

Ένας μεγάλος πυρήνας κάνει τον οπτικό σύνδεσμο λιγότερο απαιτητικό

Πολλά βιομηχανικά συστήματα βηματικού δείκτη POF χρησιμοποιούν πυρήνα διαμέτρου κοντά στο 1 mm.

Αυτός ο μεγάλος οπτικός πυρήνας μπορεί να μειώσει την ευαισθησία της σύζευξης και να υποστηρίξει μηχανικά απλούστερες βιομηχανικές οπτικές διεπαφές.

Γιατί το POF μεγάλου πυρήνα απλοποιεί την οπτική σύζευξη

Αυτό έχει πρακτικές συνέπειες.

Όταν ο οπτικός στόχος είναι σχετικά μεγάλος, ο πομπός, ο σύνδεσμος και ο δέκτης δεν απαιτούν τον ίδιο βαθμό ακρίβειας ευθυγράμμισης που απαιτείται από πολύ μικρότερες οπτικές γεωμετρίες.

Για βιομηχανικό εξοπλισμό, αυτό μπορεί να είναι πιο σημαντικό από την επίτευξη της χαμηλότερης δυνατής εξασθένησης σε πολύ μεγάλες αποστάσεις.

Μια σερβομηχανή μπορεί να χρειάζεται μια στιβαρή οπτική σύνδεση που μπορεί να συναρμολογηθεί και να συντηρηθεί με συνέπεια. Εάν η απαιτούμενη απόσταση επικοινωνίας είναι μικρή, τα πρακτικά πλεονεκτήματα της σύζευξης μεγάλου πυρήνα μπορεί να είναι πιο σχετικά από την ικανότητα μετάδοσης σε μεγάλες αποστάσεις.

Ο απλός τερματισμός μπορεί να είναι πολύτιμος στον βιομηχανικό εξοπλισμό

Η μεγάλη γεωμετρία ινών επιτρέπει επίσης σχετικά απλά συστήματα σύνδεσης.

Ανάλογα με την οικογένεια εξαρτημάτων, το βιομηχανικό POF μπορεί να χρησιμοποιεί μεθόδους τερματισμού snap-in, crimpless, μηχανικά κλειδωμένο ή χωρίς βύσμα.

Απλός τερματισμός βιομηχανικού POF

Ορισμένα συστήματα επιτρέπουν στην ίνα να κοπεί σε μήκος και να εγκατασταθεί μηχανικά απευθείας στο οπτικό εξάρτημα. Άλλοι χρησιμοποιούν σύνδεσμο με σχετικά απλή διαδικασία κοπής και φινιρίσματος.

Αυτό μπορεί να κάνει το POF χρήσιμο σε μηχανήματα όπου απαιτείται οπτική απομόνωση, αλλά ο πολύπλοκος τερματισμός ινών θα πρόσθετο περιττή προσπάθεια εγκατάστασης.

Δεν χρησιμοποιεί κάθε σύνδεσμος POF την ίδια μέθοδο τερματισμού.

Ορισμένα συστήματα εξακολουθούν να απαιτούν ελεγχόμενη κοπή, προετοιμασία της τελικής επιφάνειας ή στίλβωση. Επομένως, η εγκατάσταση θα πρέπει να ακολουθεί τις απαιτήσεις του πραγματικού συστήματος σύνδεσης και πομποδέκτη.

Το πλεονέκτημα δεν είναι ότι το POF δεν απαιτεί ποτέ προετοιμασία ινών.

Είναι αυτόΤο POF μεγάλου πυρήνα μπορεί να υποστηρίξει σχετικά απλές βιομηχανικές αρχιτεκτονικές συνδέσεων.

Η σύντομη προσέγγιση μπορεί να είναι χαρακτηριστικό παρά περιορισμός

Οι πλαστικές οπτικές ίνες έχουν γενικά υψηλότερη εξασθένηση από τις τηλεπικοινωνιακές ίνες πυριτίου.

Για την επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων, αυτός είναι ένας σημαντικός περιορισμός.

Μέσα σε ένα συμπαγές μηχάνημα, ωστόσο, η απαιτούμενη απόσταση μετάδοσης μπορεί να είναι αρκετά μικρή ώστε η εξαιρετικά χαμηλή εξασθένηση να παρέχει μικρή πρόσθετη αξία συστήματος.

Εάν μια σύνδεση ελεγκτή-οδήγησης χρειάζεται να λειτουργεί μόνο εντός της απόστασης που υποστηρίζεται από το σερβοσύστημα, το σχετικό ερώτημα είναι εάν ο πλήρης προϋπολογισμός οπτικής ισχύος υποστηρίζει αυτή τη σύνδεση με επαρκές περιθώριο.

Ένα σύστημα POF σχεδιασμένο για αυτό το εύρος μπορεί επομένως να είναι κατάλληλο, παρόλο που μια άλλη τεχνολογία ινών θα μπορούσε να μεταδώσει πολύ μακρύτερα.

Ένα μέσο επικοινωνίας θα πρέπει να αξιολογείται με βάση την απαιτούμενη σύνδεση και όχι με βάση τη μέγιστη απόδοση που είναι διαθέσιμη από άλλη τεχνολογία.

Για σύντομες βιομηχανικές συνδέσεις, το POF μπορεί να ανταλλάξει τη δυνατότητα μεγάλων αποστάσεων για απλούστερη οπτική σύζευξη και εγκατάσταση.

Το POF δεν είναι η σωστή ίνα για κάθε σύστημα σερβομηχανισμού

Η χρήση οπτικής επικοινωνίας σε σερβο συστήματα δεν σημαίνει ότι κάθε σερβοσύστημα πρέπει να χρησιμοποιεί POF.

Τα σύγχρονα συστήματα ελέγχου κίνησης χρησιμοποιούν διαφορετικές αρχιτεκτονικές επικοινωνίας. Ανάλογα με τη σχεδίαση του εξοπλισμού, το δίκτυο ελεγκτή-οδήγηση μπορεί να χρησιμοποιεί επικοινωνία χαλκού, πλαστική οπτική ίνα, οπτική ίνα πυριτίου ή άλλο φυσικό στρώμα.

Οι μακρύτεροι οπτικοί σύνδεσμοι μπορεί να ευνοούν τις ίνες πυριτίου λόγω της χαμηλότερης εξασθένησής τους.

Η θερμοκρασία μπορεί επίσης να αλλάξει την επιλογή. Το επιτρεπόμενο εύρος λειτουργίας εξαρτάται από την ίνα, το χιτώνιο, τον σύνδεσμο και την πλήρη κατασκευή του καλωδίου, επομένως το καθορισμένο περιβάλλον σερβομηχανισμού πρέπει να ελεγχθεί σε σχέση με την ονομαστική τιμή του καλωδίου.

Οι μηχανικές απαιτήσεις έχουν επίσης σημασία.

Ένα καλώδιο που είναι εγκατεστημένο μόνιμα μέσα σε ένα ντουλάπι αντιμετωπίζει διαφορετικές καταπονήσεις από ένα καλώδιο που δρομολογείται μέσω ενός τμήματος μηχανής που κινείται συνεχώς.

Το πιο σημαντικό, η ίδια η διασύνδεση σερβομηχανισμού καθορίζει τη συμβατότητα.

Μια οπτική θύρα σχεδιασμένη για συγκεκριμένο τύπο ίνας, γεωμετρία συνδετήρα ή οπτική ζεύξη δεν μπορεί να μετατραπεί σε άλλο σύστημα ινών απλώς και μόνο επειδή η εναλλακτική ίνα έχει ελκυστικές γενικές προδιαγραφές.

Για εφαρμογές σερβομηχανισμού, η συμβατότητα συστήματος προηγείται της απόδοσης γενικών ινών.

Πώς να επιλέξετε ένα καλώδιο Servo Fiber

Η επιλογή ενός καλωδίου αντικατάστασης ή προσαρμοσμένου σερβοϊνικού καλωδίου θα πρέπει να ξεκινά με τη διεπαφή επικοινωνίας και όχι με το χρώμα του μπουφάν, τη διάμετρο ίνας ή την εμφάνιση του συνδετήρα.

Παράγοντες επιλογής καλωδίων σερβοϊνών

Δύο οπτικά καλώδια μπορεί να φαίνονται παρόμοια ενώ είναι ακατάλληλα για το ίδιο σύστημα σερβομηχανισμού.

Ξεκινήστε με τη διεπαφή Servo, όχι τη διάμετρο ινών

Προσδιορίστε πρώτα την ακριβή διεπαφή ελεγκτή και σερβομηχανισμού.

Ελεγχος:

• τον απαιτούμενο τύπο οπτικής ίνας·

• αρχιτεκτονική πομπού και δέκτη.

• οικογένεια συνδετήρων?

• αριθμός ινών?

• Επιτρεπόμενη κατασκευή καλωδίων.

• μέγιστο υποστηριζόμενο μήκος συνδέσμου.

• και τυχόν απαιτήσεις συμβατότητας για το σύστημα.

Εάν ο κατασκευαστής του εξοπλισμού καθορίζει ένα συγκεκριμένο οπτικό μέσο ή αρχιτεκτονική καλωδίου, αυτή η απαίτηση θα πρέπει να έχει προτεραιότητα έναντι των γενικών υποθέσεων σχετικά με το POF.

Η φυσική εφαρμογή από μόνη της δεν εγγυάται την οπτική συμβατότητα.

Ελέγξτε το μήκος, τον οπτικό προϋπολογισμό και τη συμβατότητα σύνδεσης

Κάθε οπτική σύνδεση έχει περιορισμένο προϋπολογισμό ισχύος.

Ο πομπός εκτοξεύει οπτική ισχύ στην ίνα. Η απώλεια προκαλείται από την ίνα, τους συνδέσμους, τους συνδέσμους, τις επιπτώσεις θερμοκρασίας, τη μόλυνση και άλλα μέρη του συνδέσμου. Ο δέκτης πρέπει να εξακολουθεί να λαμβάνει αρκετή οπτική ισχύ για να ανακτήσει αξιόπιστα τα μεταδιδόμενα δεδομένα.

Επομένως, το μήκος του καλωδίου δεν μπορεί να επιλεγεί ανεξάρτητα από το οπτικό σύστημα.

Μια προδιαγραφή καλωδίου σερβοϊνών θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τόσο το φυσικό μήκος όσο και τους οπτικούς περιορισμούς της διεπαφής ελεγκτή και μονάδας δίσκου.

Η συμβατότητα των συνδέσμων είναι εξίσου σημαντική.

Η ίνα πρέπει να τοποθετηθεί σωστά σε σχέση με τον πομπό και τον δέκτη. Ο τύπος ίνας, η γεωμετρία του συνδετήρα και η κατάσταση της τελικής όψης μπορούν όλα να επηρεάσουν την οπτική σύζευξη και την απώλεια ζεύξης.

Για τα ανταλλακτικά καλώδια, η αντιστοίχιση της αρχικής οπτικής αρχιτεκτονικής είναι γενικά πιο ασφαλής από την επιλογή ενός καλωδίου μόνο επειδή ο σύνδεσμος φαίνεται παρόμοιος.

Οι μηχανικές και περιβαλλοντικές συνθήκες είναι εξίσου σημαντικές

Η ηλεκτρική μόνωση λύνει μόνο ένα μέρος της εφαρμογής.

Τα καλώδια σερβοϊνών εξακολουθούν να είναι μηχανικά εξαρτήματα εγκατεστημένα μέσα σε πραγματικές μηχανές.

Σημαντικές προϋποθέσεις επιλογής περιλαμβάνουν:

Η δρομολόγηση αξίζει επίσης προσοχή.

Ένα καλώδιο ινών μπορεί να αποφύγει τις ηλεκτρικές παρεμβολές με τρόπους που δεν μπορεί ένα αγώγιμο καλώδιο σήματος, αλλά μπορεί να αποτύχει εάν λυγίσει απότομα, συνθλιβεί, τραβηχτεί υπερβολικά, εκτεθεί σε ακατάλληλο περιβάλλον ή καταστραφεί από επαναλαμβανόμενες κινήσεις.

Για το λόγο αυτό, η ακτίνα κάμψης, το φορτίο εφελκυσμού, το περιβάλλον λειτουργίας και τα όρια χειρισμού θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως μέρος της προδιαγραφής της ζεύξης επικοινωνίας και όχι ως δευτερεύουσες λεπτομέρειες εγκατάστασης.

Ηλεκτρικά προβλήματα σερβο-συστήματος και ο ρόλος μιας οπτικής ζεύξης

Η σχέση μπορεί να συνοψιστεί άμεσα:

Οι οπτικές ίνες δεν εξαλείφουν την ανάγκη για καλή μηχανική EMC.

Η σωστή γείωση, η θωράκιση, η διάταξη του ντουλαπιού, η εγκατάσταση του καλωδίου κινητήρα και ο σχεδιασμός του συστήματος ισχύος παραμένουν σημαντικά.

Η αξία του είναι ότι το ίδιο το καλώδιο επικοινωνίας παύει να είναι ένα από τα ηλεκτρικά μονοπάτια που πρέπει να διαχειριστείτε.

Ο πραγματικός λόγος POF εμφανίζεται στα Servo Systems

Η πλαστική οπτική ίνα δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται απλώς ως μια συλλογή χαρακτηριστικών όπως ένας μεγάλος πυρήνας, εύκολη σύνδεση ή μετάδοση σε μικρή απόσταση.

Αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν σημασία μόνο όταν λύνουν ένα πρόβλημα εφαρμογής.

Σε ένα σερβοσύστημα, ο συλλογισμός ξεκινά συχνά με τα ηλεκτρονικά ισχύος.

Ο ηλεκτροκινητήρας αλλάζει σημαντική τάση και ρεύμα. Ο κινητήρας και η καλωδίωση του λειτουργούν μέσα σε αυτό το περιβάλλον μεταγωγής. Οι ελεγκτές και οι ηλεκτροκινητήρες μπορεί επίσης να αντιμετωπίσουν διαταραχές κοινής λειτουργίας και διαφορές στο ηλεκτρικό δυναμικό.

Η αξιόπιστη επικοινωνία πρέπει να συνυπάρχει με αυτές τις συνθήκες.

Μια οπτική σύνδεση αφαιρεί τη διαδρομή μεταλλικού σήματος μεταξύ των τελικών σημείων επικοινωνίας. Όταν η απαιτούμενη σύνδεση είναι σχετικά σύντομη, το σύστημα δεν επωφελείται απαραίτητα από τη δυνατότητα μεγάλων αποστάσεων της οπτικής ίνας τηλεπικοινωνιών.

Σε αυτήν την περίπτωση, ο μεγάλος πυρήνας και οι σχετικά απλές μέθοδοι σύζευξης που διατίθενται με το βιομηχανικό POF μπορούν να γίνουν χρήσιμα πλεονεκτήματα μηχανικής.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το POF έχει νόημα σε ορισμένα σερβο συστήματα:όχι επειδή οι σερβο εφαρμογές απαιτούν γενικά πλαστικές ίνες, αλλά επειδή ορισμένες συνδέσεις σερβοεπικοινωνίας χρειάζονται ηλεκτρική απομόνωση και θόρυβο περισσότερο από ό,τι χρειάζονται ακραία απόσταση μετάδοσης.

Συχνές Ερωτήσεις

Γιατί οι σερβομηχανές χρησιμοποιούν επικοινωνία οπτικών ινών;

Η επικοινωνία με οπτικές ίνες μπορεί να παρέχει μια μη αγώγιμη σύνδεση μεταξύ ενός ελεγκτή και της μονάδας σερβομηχανισμού. Αυτό βοηθά στην αποτροπή της μεταφοράς ρεύματος βρόχου γείωσης ή ηλεκτρικών συζευγμένων παρεμβολών στο καλώδιο επικοινωνίας σε περιβάλλοντα που περιλαμβάνουν μεταγωγή μετατροπέα, κινητήρες και καλώδια τροφοδοσίας.

Η οπτική ίνα εξαλείφει τα προβλήματα EMI σε ένα σερβο σύστημα;

Όχι. Η ίνα αφαιρεί μια σημαντική διαδρομή ηλεκτρικής σύζευξης, αλλά τα ηλεκτρονικά της μονάδας, ο ελεγκτής, οι πομποδέκτες, τα τροφοδοτικά, η γείωση, η διάταξη PCB και ο περιβάλλοντας εξοπλισμός εξακολουθούν να απαιτούν σωστή σχεδίαση EMC. Το Fiber βελτιώνει την ηλεκτρική συμπεριφορά του μέσου επικοινωνίας. δεν καθιστά ολόκληρο το μηχάνημα ανοσία στο EMI.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε πλαστική οπτική ίνα αντί για γυάλινη ίνα σε ένα σερβο σύστημα;

Το POF μπορεί να είναι ελκυστικό όταν η απαιτούμενη σύνδεση είναι σχετικά μικρή και ο εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί γύρω από μια οπτική διεπαφή μεγάλου πυρήνα. Ο μεγάλος πυρήνας του μπορεί να απλοποιήσει την οπτική σύζευξη και να υποστηρίξει σχετικά απλά συστήματα σύνδεσης. Οι ίνες γυαλιού μπορεί να είναι πιο κατάλληλες όταν κυριαρχούν μεγαλύτερες αποστάσεις, χαμηλότερη εξασθένηση ή άλλες απαιτήσεις συστήματος.

Είναι το POF αρκετά γρήγορο για σέρβο επικοινωνία;

Εξαρτάται από το σερβο δίκτυο και τα οπτικά εξαρτήματα. Τα σερβο συστήματα απαιτούν επαρκή ρυθμό δεδομένων και προβλέψιμο χρονισμό για την αρχιτεκτονική ελέγχου τους. Επομένως, το POF θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με την καθορισμένη διεπαφή ελεγκτή και μονάδας δίσκου αντί να συγκρίνεται μόνο με το μέγιστο διαθέσιμο εύρος ζώνης από άλλες τεχνολογίες οπτικών ινών.

Πόσο μακρύ μπορεί να έχει ένα καλώδιο οπτικών ινών σερβο

Δεν υπάρχει καθολικό μέγιστο μήκος. Η επιτρεπόμενη απόσταση εξαρτάται από το σύστημα σερβομηχανισμού, τον πομπό και τον δέκτη, τον τύπο της ίνας, τις απώλειες συνδετήρων, την εξασθένηση, τη θερμοκρασία και τον προϋπολογισμό οπτικής ισχύος. Το καθορισμένο μέγιστο μήκος ζεύξης για τον πραγματικό εξοπλισμό θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως το κύριο όριο.

Τι πρέπει να ελέγξω κατά την αντικατάσταση ενός καλωδίου σερβο ίνας;

Ξεκινήστε με την ακριβή διεπαφή ελεγκτή και σερβομηχανισμού. Επιβεβαιώστε τον απαιτούμενο τύπο ίνας, σύνδεσμο, αριθμό ινών, επιτρεπόμενο μήκος και απαιτήσεις συμβατότητας. Στη συνέχεια, επαληθεύστε τις μηχανικές συνθήκες όπως η ακτίνα κάμψης, η κάμψη, το φορτίο εφελκυσμού, η θερμοκρασία, η έκθεση σε χημικά, οι απαιτήσεις του χιτωνίου και η καθαρότητα του συνδετήρα πριν επιλέξετε το καλώδιο αντικατάστασης.