Hız kontrolü “ne kadar hızlı?”, pozisyon kontrolü “nereye?” sorusuna cevap verir. Bir merdaneyi 600 dev/dk ile döndürmek hız kontrolüdür; bir taşıyıcıyı 200 mm ilerletip hedefte tutmak pozisyon kontrolüdür. Aynı servo motor iki işi de yapabilir; fark, servo sürücüye verilen komutta ve hangi büyüklüğün geri beslemeyle düzeltildiğindedir.

Hız kontrolü nasıl çalışır?

Sürücü, istenen hız ile ölçülen hızı karşılaştırır. Çoğu servoda enkoderin konum bilgisinin zamanla değişiminden hız hesaplanır. Yük arttığında motor yavaşlama eğilimi gösterirse hız çevrimi gerekli torku artıracak şekilde akım talebini düzenler. Bu düzeltme motorun ve sürücünün akım, tork ve hız sınırları içinde yapılabilir.

Sürekli dönen merdane, bant hızı veya iş mili devri için hız kontrolü uygundur. Ancak “600 dev/dk dön” komutu, motorun hangi açıda duracağını söylemez. Ayrıca sıfır hız komutu, belirli bir konumu tutma hedefiyle eşdeğer değildir; pozisyonun ne kadar sürüklendiği ayrı bir kontrol büyüklüğüdür.

Pozisyon kontrolü nasıl çalışır?

Hedef konum, referans noktasına göre bir koordinat veya mevcut konuma göre bir ilerleme miktarı olabilir. Kontrol sistemi, hedef hareket yörüngesi ile ölçülen konumu karşılaştırır; motoru uygun hız ve ivmeyle hareket ettirir, yavaşlatır ve tanımlanmış konum toleransına yerleştirir. Hedef, “200 mm ilerle” ya da döner bir tabla için “90° konumuna git” olabilir.

Eksen kontrolünde yalnız son nokta önemli değildir: hareket hızı, ivme, yavaşlama ve yerleşme süresi de tanımlanır. CNC ilerleme ekseni, paketleme beslemesi ve robot ekseni buna örnektir. Servo etkin durumdayken konum hatasını düzeltmek için duruşta da tork üretebilir; kullanılabilir tutma torku motorun sürekli çalışma ve ısıl sınırlarına bağlıdır.

İki kontrolün pratik farkı

600 dev/dk ile 200 mm ilerlemek aynı komut değildir

Doğrudan bağlı, 5 mm hatveli bir vida düşünelim. Motor 600 dev/dk, yani 10 dev/s dönerse ideal doğrusal hız 10 × 5 = 50 mm/s olur. Hızın baştan sona sabit olduğu varsayımıyla 4 saniyede 200 mm ilerlenir. Fakat bu hesap hızlanma, yavaşlama, kayma ve mekanik esnemeyi içermez.

Üstelik 50 mm/s hızla giderken duruşun başlatılmasında 100 ms gecikme oluşursa, yavaşlama mesafesinden önce bile 5 mm ek hareket olur. Pozisyon kontrolünde ise komut “4 saniye dön” değil, “200 mm ilerle” olur; sistem hareketi hedefe göre planlar ve geri beslemeyle düzeltir. Yine de gerçek doğruluk, mekanik yapı ve kontrol ayarlarına bağlıdır.

Pozisyon kontrolünde hız çevrimi de çalışır

Yaygın servo yapısında pozisyon çevrimi hız talebini, hız çevrimi akım/tork talebini, akım çevrimi motor akımını düzenler. Dolayısıyla pozisyon modunda motorun hızı da kontrol edilir. Pozisyon kazancı, çevrim kazançları ve akım çevrimi ayarları bu nedenle birlikte değerlendirilir.

Çevrimlerin tamamı sürücünün içinde olmak zorunda değildir. Bir EtherCAT servo sisteminde veya başka bir hareket mimarisinde pozisyon çevrimi üst kontrolörde, hız ve akım çevrimleri sürücüde olabilir. Sürücünün hız modunda olması, bütün makinenin pozisyon kontrolü yapmadığı anlamına gelmez.

Sahada doğru seçimi nasıl yaparsınız?

Komut biçimini kontrol edin: Pals/yön girişinde uygun konum modunda pals sayısı mesafeyi, pals frekansı hareket hızını belirler; PLC hızlı pals çıkışının kapasitesi de önemlidir. Analog girişin veya haberleşme verisinin hız mı, tork mu, konum mu istediğini ilgili modelin ayarlarından doğrulayın. Soketin adı tek başına kontrol modunu belirlemez.

Motor konumu ile yük konumunu ayırın: Redüktör boşluğu, gevşek kaplin ve kayış esnemesi, motor enkoderi doğru gösterirken yükte hata oluşturabilir. Yük ve aktarım hesabını değerlendirin; gerektiğinde lineer enkoderle doğrudan yükü ölçen bir yapı kullanın. Artımlı enkoderde başlangıç referansı gerekebilir; mutlak enkoderde ise tek/çok tur kapsamı ve makine sıfırı ayrıca doğrulanmalıdır.

Hedefe varış şartını tanımlayın: Sonraki işlemi yalnız “hareket komutu verildi” bilgisiyle başlatmayın. Konum penceresi, yerleşme süresi ve takip hatası denetimini uygulamaya göre ayarlayın. Auto-tune başlangıç ayarını kolaylaştırabilir; yük altında davranışın kontrol edilmesinin yerini tutmaz.

Teknik kaynaklar: Kollmorgen — Closed-loop control · Kollmorgen — Drive and controller roles · Beckhoff — Mechanical backlash · Beckhoff — Axis monitoring