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Comment synchroniser parfaitement deux moteurs ?

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Faire fonctionner deux moteurs simultanément est indispensable dans de nombreuses applications, notamment de convoyeurs, ponts roulants, portes coulissantes ou encore dans la robotique. Pour ce faire, il est nécessaire de connaître les contraintes associées et les méthodes appropriées. Découvrez comment synchroniser des moteurs à travers les fonctionnalités de synchronisation directe et indirecte.

 

Les contraintes liées à ces applications

Les moteurs électriques utilisés dans des applications telles que la conception de convoyeurs, de ponts roulants ou de portes coulissantes requièrent de la robustesse pour résister aux attaques de l’environnement (poussière, eau, sable, air). Ces moteurs doivent bénéficier d’un encombrement très réduit et d’un niveau de consommation électrique parfaitement maîtrisé. Ils doivent également être silencieux et précis.

La précision dans le mouvement est d’autant plus importante que les deux moteurs évoluent ensemble : une synchronisation est alors indispensable.

 

Synchronisation directe & interpolation : deux fonctionnalités d’EPOS2

1) La synchronisation directe de deux moteurs

Pour synchroniser de manière directe deux moteurs, il existe une fonction du driver EPOS2 appelée "master encoder mode ".  Cette fonction permet la synchronisation d'un moteur "esclave" par rapport à un moteur "maître", le premier suivant une entrée de référence produite par le codeur du second.

Ce mode de fonctionnement permet de gérer une erreur de suivi si le moteur "esclave" n’est pas parfaitement synchronisé par rapport au moteur "maître".

Afin de réaliser cette synchronisation, le moteur "maître" est piloté avec une carte d'asservissement de vitesse de position avec codeur du type FIRST DC4Q, ESCON, EPOS2, DES.

Le moteur "esclave" doit quant à lui être impérativement piloté avec une carte EPOS2 pour pouvoir utiliser le mode "master encoder mode" qui est standalone. Le driver EPOS2 doit être paramétré (auto tuning, choix du mode de fonctionnement, paramétrage entrée ENABLE, sortie ready...).

 

 

2) L'interpolation de plusieurs moteurs (synchronisation indirecte)

Certaines applications nécessitent une synchronisation de plusieurs moteurs, qui doivent réaliser des mouvements différents mais de manière synchronisée. C’est notamment le cas des robots delta ou des tables XY. La fonction d’interpolation, ou synchronisation indirecte, est alors utilisée.

Principe de la synchronisation indirecte :

L’objectif est de faire effectuer à 2 moteurs (ou plus) des mouvements indépendants de manière synchrone. Ils doivent chacun atteindre un certain nombre de positions différentes selon un intervalle de temps donné. En accord avec la commande de l’EPOS2, les moteurs vont atteindre les positions demandées, exactement au même moment.

Ainsi, quand le moteur 1 atteindra sa position P11 au temps t1, le moteur 2 atteindra de son côté sa position P21 au même temps t1.

Le moteur 1 va ensuite atteindre sa position P12 au temps t2 pendant que le moteur 2 atteindra sa position P22 au temps t2. Et ce, ainsi de suite.

 

L’interpolation permet alors de réaliser des mouvements précis sur 2 dimensions (ou plus) de manière simple.

Ce type de synchronisation requière l’utilisation d’un contrôleur maître (automate, PC, ...) pour donner les ordres de manière synchrone à des EPOS2 esclaves (via un bus CAN).