Che cos'è un servoazionamento?

Un servoazionamento, noto anche come amplificatore, è progettato per ricevere un segnale di controllo da un controllore di movimento e quindi fornire energia a un servomotore per produrre il movimento o la coppia desiderati. Il servoazionamento è un componente fondamentale di un sistema di controllo ad anello chiuso. [1]

I servoazionamenti sono disponibili in una varietà di dimensioni e potenze, che ne consentono l'utilizzo in un'ampia gamma di applicazioni, dai piccoli sistemi a bassa potenza ai grandi macchinari industriali ad alta potenza. Sono inoltre disponibili in diverse configurazioni per adattarsi a vari tipi di servomotori.

Il servoazionamento è un componente fondamentale utilizzato in molte applicazioni industriali e commerciali. I servoazionamenti sono comunemente utilizzati nelle apparecchiature di automazione, nelle comunicazioni satellitari, nella robotica, nelle macchine CNC, nei sistemi di trasporto, nei macchinari di imballaggio e altro ancora. [2]

Una delle funzioni principali di un servoazionamento è quella di convertire i segnali di comando a bassa potenza provenienti da un controllore (come un PLC o un computer) in segnali di uscita ad alta potenza in grado di azionare un servomotore. Ciò consente un controllo del movimento preciso e reattivo in vari sistemi meccanici. Il servoazionamento amplifica i segnali di controllo e regola la velocità, la coppia e la posizione del motore, assicurandone il funzionamento con precisione e affidabilità.

Nei processi di produzione industriale, i servoazionamenti sono utilizzati per attività quali il posizionamento, l'indicizzazione, il taglio, la saldatura e l'assemblaggio. Sono inoltre essenziali per mantenere costanti velocità e coppia nei sistemi di trasporto e nei macchinari di imballaggio. Nella robotica, i servoazionamenti consentono un movimento preciso e coordinato dei bracci robotici e dei manipolatori, permettendo loro di eseguire operazioni complesse con precisione e ripetibilità.

Nel suo nucleo, un servoazionamento utilizza un sistema di controllo a retroazione per regolare continuamente l'uscita al servomotore in base alla differenza tra la posizione o la velocità desiderata e la posizione o la velocità effettiva. Questo risultato è ottenuto grazie a una combinazione di elettronica sofisticata, algoritmi software e sensori.

La prima fase del funzionamento di un servoazionamento consiste nel ricevere il comando di ingresso dal sistema di controllo, che può assumere la forma di un segnale di tensione, di un treno di impulsi o di un protocollo di comunicazione digitale. Questo comando rappresenta il movimento o la posizione desiderata del servomotore.

Il servoazionamento elabora quindi questo segnale di ingresso utilizzando i suoi algoritmi di controllo interni per generare il segnale di uscita appropriato per il servomotore. Ad esempio, se il comando è di far ruotare il motore a una certa velocità, il servoazionamento regolerà la tensione o la corrente fornita al motore per ottenere la velocità desiderata.

L'elemento cruciale nel funzionamento di un servoazionamento è il meccanismo di retroazione. In genere si tratta di sensori come encoder o resolver che forniscono un feedback continuo sulla posizione, la velocità o la coppia effettive del servomotore. Il servoazionamento confronta questo feedback con il comando di ingresso ed effettua regolazioni in tempo reale per garantire che le prestazioni effettive del motore corrispondano a quelle desiderate.

Il servoazionamento può anche incorporare caratteristiche aggiuntive come funzioni di sicurezza, interfacce di comunicazione e capacità diagnostiche per migliorare la sua funzionalità e affidabilità complessiva.

I servoazionamenti e i normali azionamenti sono entrambi utilizzati per controllare la velocità e la posizione di un motore nelle applicazioni industriali. Tuttavia, esistono diverse differenze fondamentali tra i due tipi di azionamenti, che è importante considerare quando si sceglie la soluzione giusta per un'applicazione specifica.

Una delle principali differenze è il livello di precisione e accuratezza che si può ottenere con un servoazionamento rispetto a un azionamento normale. I servoazionamenti sono progettati per fornire un controllo preciso sul motore, consentendo un posizionamento e un controllo della velocità incredibilmente accurati.

Un'altra differenza è il livello di flessibilità e programmabilità che ciascun tipo di azionamento offre. I servoazionamenti sono in genere dotati di algoritmi di controllo e meccanismi di retroazione avanzati che consentono una messa a punto e una personalizzazione precise per soddisfare i requisiti specifici di una determinata applicazione. I servoazionamenti normali, invece, possono offrire una minore flessibilità e programmabilità, rendendoli più adatti ad applicazioni più semplici con requisiti di controllo meno impegnativi.

Inoltre, i servoazionamenti offrono generalmente una maggiore densità di potenza e migliori prestazioni rispetto ai normali azionamenti. Ciò consente di realizzare soluzioni di motori e azionamenti più piccole ed efficienti, ideali per le applicazioni in cui lo spazio e l'efficienza energetica sono fattori importanti.

I servoazionamenti presentano diversi vantaggi, tra cui:

Controllo preciso - I servoazionamenti offrono un controllo preciso della velocità e della posizione del motore, consentendo movimenti accurati e ripetibili in varie applicazioni

Prestazioni elevate - I servoazionamenti sono in grado di erogare una coppia elevata a basse velocità, rendendoli adatti ad applicazioni che richiedono prestazioni e reattività elevate

Efficienza energetica - I servoazionamenti possono ottimizzare il consumo energetico regolando la potenza del motore in base ai requisiti del carico, con conseguente risparmio economico e riduzione dell'impatto ambientale

Flessibilità - I servoazionamenti sono versatili e possono essere facilmente programmati e regolati per soddisfare le diverse esigenze di controllo del movimento

Riduzione della manutenzione - I servoazionamenti possono prolungare la durata di vita dei motori e di altri componenti meccanici, riducendo al minimo l'usura grazie a un controllo e a un monitoraggio precisi

Funzioni di sicurezza - Molti servoazionamenti sono dotati di funzioni di sicurezza integrate, come la protezione da sovracorrente e la funzionalità di arresto di emergenza, per garantire un funzionamento sicuro negli ambienti industriali

1. Heason. (2019.) Cos'è un servoazionamento? Recuperato il 30 luglio 2024, da: https://www.heason.com/news-media/technical-blog-archive/what-is-a-servo-drive-
2. Advanced Motion Control (2024) Cos'è un servoazionamento? I principali vantaggi per le applicazioni di controllo del movimento. Recuperato il 30 luglio 2024, da: https://www.a-m-c.com/servo-drive-top-benefits-motion-control-applications/