Liikkeenohjaimen vertailu kaupallisiin vaihtoehtoihin

Abstract

Optofidelity Oy valmistaa maailmanlaajuisesti älylaitteiden testausautomaatioratkaisuja. Testauslaitteet sisältävät tyypillisesti robotiikkaa ja automaattiohjausta. Laitteiden sähkömoottorien ohjaukseen Optofidelityllä on käytössä pitkään kehitetty oma liikkeenohjain Optomotion. Tässä työssä selvitettiin Optofidelityn Optomotion 2ch -liikkeenohjaimelle mahdolliset vaihtoehtoiset liikkeenohjaimet täydentämään Optofidelityn tarpeita ja asiakasvaatimuksia. Vertailuun valikoitui alle 50 VDC:n (volts direct current, voltti vaihtovirta) liikkeenohjaimet Beckhoffilta, Omronilta ja Festolta. National Instrumentsilla ei ollut vertailuun sopivaa liikkeenohjainta.

Työn alussa esitellään liikkeenohjaimiin, moottoreihin ja enkoodereihin liittyvää taustateoriaa, sekä vertailuun mukaan otetut toimittajat ja heidän liikkeenohjaimensa. Tämän jälkeen vertailtiin liikkeenohjainten fyysisiä ominaisuuksia, ympäristön vaatimuksia, soveltuvuuksia eri moottori- ja enkooderityyppeihin, ohjelmointiympäristöjä, hyväksyntöjä, sertifikaatteja, kustannuksia, tukea ja takuuta. Vertailu suoritettiin sähköpostikeskustelun välityksellä liikkeenohjaimien toimittajien kanssa sekä tarkastelemalla tuotteiden datalehtiä. Lopuksi vertailun tulokset koottiin taulukkoon ja laadittiin työn johtopäätös.

Vertailun tuloksena kävi ilmi, että Optofidelityn Optomotion 2ch soveltuu pienillä muutoksilla kaikkiin työssä käsiteltyihin moottorin- ja enkooderityyppeihin. Beckhoffin EtherCAT Terminals on erittäin modulaarinen. Beckhoffin valikoimista löytyy monta eri terminaalia eri käyttötarkoituksiin. Tällöin saadaan tarvittavista komponenteista vaadittu kokonaisuus. EtherCAT Terminaalista löytyi lähes kaikki työssä läpikäydyt moottorin- ja enkooderityypit, paitsi vaihtovirtamoottoria tukeva liikkeenohjain. Beckhoffin lisäksi Festolta löytyi kompakti ja varsin hyvillä ominaisuuksilla varustettu liikkeenohjain mallinimeltään CMMT-ST (motor controller - stepper motor). CMMT-ST:llä voidaan ohjata tasavirta-, harjatonta tasavirta- ja askelmoottoria. Se ei sovellu servo-, vaihto- eikä lineaarimoottoreille. Omronilta valikoitui vertailuun mukaan Omron NX102 prosessori. Työn edetessä huomattiin, että NX102 ei sovellu järkevästi liikkeenohjaimeksi, vaan se on ylemmän tason ohjauslogiikka. Omronilla ei ole lainkaan alle 50 voltin täysiveristä liikkeenohjainta. Muiden vertailukohteiden osalta ei paljastunut mittavia eroja.