Il existe deux méthodes de contrôle de plusieurs actionneurs : parallèle et synchrone . Le contrôle parallèle délivre une tension constante à chaque actionneur, tandis que le contrôle synchrone délivre une tension variable à chaque actionneur.
La synchronisation de plusieurs actionneurs est nécessaire lorsque deux ou plusieurs actionneurs se déplacent à la même vitesse. Ceci peut être réalisé grâce à deux types de rétroaction de position : les capteurs à effet Hall et les potentiomètres multitours.
De légères variations dans la production de l'actionneur entraînent une légère variation de sa vitesse. Ceci peut être corrigé en appliquant une tension variable à l'actionneur pour correspondre à deux vitesses. Le retour de position est nécessaire pour déterminer la tension requise pour chaque actionneur.
La synchronisation des actionneurs est importante pour le contrôle de deux ou plusieurs actionneurs nécessitant un contrôle précis. Par exemple, pour les applications nécessitant plusieurs actionneurs pour déplacer une charge tout en maintenant une répartition uniforme de la charge sur chaque actionneur. Si une commande parallèle était utilisée dans ce type d'application, une répartition inégale de la charge pourrait se produire en raison des vitesses de course variables et, à terme, entraîner une force excessive sur l'un des actionneurs.
Capteur à effet Hall
Pour résumer la théorie de l'effet Hall, Edwin Hall (son inventeur) a énoncé que lorsqu'un champ magnétique est appliqué perpendiculairement au flux de courant électrique dans un conducteur, une différence de tension est induite. Cette tension permet de détecter si le capteur est à proximité d'un aimant. En fixant un aimant sur l'arbre du moteur, les capteurs peuvent détecter si l'arbre leur est parallèle. À l'aide d'un petit circuit imprimé, cette information peut être générée sous forme d'onde carrée, comptée comme une série d'impulsions. Le comptage de ces impulsions permet de suivre le nombre de tours du moteur et son évolution.
Certaines cartes à effet Hall sont équipées de plusieurs capteurs. Il est courant d'en avoir deux à 90 degrés, ce qui produit une sortie en quadrature. En comptant ces impulsions et en identifiant celle qui arrive en premier, vous pouvez déterminer le sens de rotation du moteur. Vous pouvez également simplement surveiller les deux capteurs et obtenir davantage de comptages pour un contrôle plus précis.
La synchronisation via le retour du capteur à effet Hall peut être réalisée avec le boîtier de commande d'actionneur à double effet Hall synchronisé PA-40 de Progressive Automations.
Synchronisation du potentiomètre
Les potentiomètres multitours, également appelés rhéostats ou résistances variables, fournissent une représentation analogique de la position d'un actionneur. Le capteur est fixé à un système d'engrenages relié au moteur qui fait tourner le potentiomètre et ajuste ainsi la résistance proportionnellement à la course de l'actionneur. La variation totale de résistance/tension peut être mesurée pour obtenir une plage de mesure complète de la valeur analogique représentant la course totale de l'actionneur. Les potentiomètres utilisés dans les actionneurs Progressive Automations ont une résistance de 10 kΩ.
À des fins de synchronisation, la valeur analogique de chaque potentiomètre est lue, ce qui permet à un boîtier de programmation/contrôle de déterminer la tension de sortie nécessaire à chaque actionneur. La synchronisation des potentiomètres peut être réalisée par programmation du microcontrôleur .
Importance de la synchronisation
À ce stade, les méthodes de synchronisation sont expliquées. Voyons maintenant pourquoi la synchronisation est importante. Lorsqu'il est nécessaire d'utiliser plusieurs actionneurs pour pousser ou tirer une charge, il est nécessaire de garantir une vitesse de rotation précise. Cette précision est essentielle pour assurer une répartition uniforme de la charge.
Prenons l'exemple d'une application nécessitant une force de poussée de 700 lb et deux actionneurs. Dans cet exemple, nous utiliserons deux actionneurs linéaires PA-04 IP-66 d'une force nominale de 400 lb chacun, personnalisés avec des capteurs à effet HALL pour le retour de position. La force dynamique combinée des deux actionneurs, lorsqu'ils sont utilisés en synchronisation, est de 800 lb. La force requise pour le système étant de 700 lb, une force combinée de 800 lb serait acceptable pour cette application.
Étant donné que cette application utilise deux actionneurs pour supporter la charge souhaitée, le poids doit être réparti uniformément sur les deux. Pour garantir une répartition homogène de la charge, les actionneurs doivent maintenir une hauteur égale. Si cette hauteur n'est pas atteinte, l'un des deux actionneurs supportera un poids supplémentaire et subira un couple (ou une charge latérale). Ce poids et ce couple supplémentaires peuvent surcharger les actionneurs, ce qui peut entraîner leur défaillance.
Éléments de contrôle final
L’importance de la synchronisation des actionneurs se résume à assurer le mouvement uniforme de plusieurs actionneurs et à prévenir les pannes des actionneurs.
Boîtier de commande à effet Hall
Lorsque les actionneurs sont personnalisés avec des capteurs à effet HALL, le boîtier de commande PA-40 peut être utilisé à des fins de synchronisation à effet Hall.
Microcontrôleur Arduino
Le contrôle des actionneurs peut être réalisé via la programmation Arduino. Pour plus d'informations, veuillez consulter les liens suivants :
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