Шаговый электропривод является отнюдь не новым типом электродвигателей, и известны они еще с середины прошлого века. Однако сейчас они, как и многие другие электромеханические системы, переживают второе рождение, связанное со стремительным развитием микроэлектроники и цифровой техники. Это позволяет реализовать новые алгоритмы управления, значительно увеличить качество работы традиционных шаговых двигателей, в полной мере реализовать все их преимущества и уменьшить влияние недостатков. Немаловажным фактором является то, что совершенствуется и сама технология производства двигателей, увеличивается точность изготовления отдельных узлов, применяются высококачественные магнитные материалы.Все это позволяет создать действительно недорогой, но качественный электропривод на основе шагового двигателя, обладаюший следующими основными достоинствами: высокая точность позиционирования, отличные динамические характеристики, простота управления. Это обуславливает стремительный рост популярности шаговых электроприводов в современной промышленной автоматизации, ведь их применение в современном оборудовании обладает высокой экономической эффективностью.
Одной из распространенных задач современной промышленной автоматизации является автоматическое нанесение этикеток. Данный технологический процесс достаточно прост. Бутылки движутся по конвейеру и попадают в зону работы аппликатора. В этот момент должен сработать датчик наличия бутылки в рабочей зоне. Датчик дает сигнал на начало работы. Этикетки при этом заранее нанесены на бумажную ленту. В момент прохода бутылки, по сигналу датчика, лента начинает протягиваться, край этикетки цепляется за бутылку и наклеивается на нее по мере протяжки ленты. Сигналом окончания протяжки является сигнал второго датчика, следящего за движением этикетки. Таким образом, для осуществления данной задачи требуется быстрый и точный электропривод, способный мгновенно стартовать и остановиться по сигналам датчиков. Тут и приходит на помощь шаговый двигатель с современной системой управления. Шаговый двигатель, являясь синхронной электрической машиной, обладает высокой динамикой и точностью, поэтому протяжка рулона происходит с высоким качеством, а современная микропроцессорная система позволяет оптимальным образом реализовать требуемый алгоритм управления.
Конечно, в каждом деле есть свои тонкости. С виду простой алгоритм усложняется за счет необходимости введения дополнительных настроек и параметров, вед при проведении пусконаладочных работ требуется максимально адаптировать устройство к существующей технологической линии. Однако современные системы управления на основе микроконтроллеров легко решают задачу введения таких настроек. К примеру, полезным свойством этикетировочного контроллера является возможность задания таймаутов после получения сигналов с датчиков, ограничение максимальной длины протяжки для предотвращения разматывания, и т.п. И именно использование шагового двигателя позволяет максимально упростить эти процессы, ведь разработчик может заменить шкалу времени на шкалу шагов двигателя, привязав все события к движению электропривода. Это не только упрощает настройку и программирование, но и жестко связывает в единую систему параметры движения привода и конвейера, увязав все события в функцию от скорости двигателя, выраженной в шагах в секунду.
Таким образом, шаговый привод идеален для применения в таких устройствах и позволяет одним махом решить весь спектр стоящих перед разработчиком проблем. Конечно, при проектировании не стоит упускать из вида недостатки шаговых двигателей, такие, как резонанс и дискретность вращения, однако современные контроллеры шаговых двигателей с успехом позволяют свести их влияние к минимуму. Кроме того, современные цифровые контроллеры позволяют осуществить алгоритмы плавного старта для исключения обрыва лены, и множество других интеллектуальных функций.
Разумеется, не только шаговый двигатель подходит для протяжки ленты в этикетировщиках, используются и вентильные двигатели, и двигатели постоянного тока, но по соотношению цены и качества шаговому электроприводу, на сегодняшний день, нет равных.