سروو موٹرز کے لیے سپیڈ کنٹرول اور ٹارک کنٹرول دونوں اینالاگ سگنلز کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کیے جاتے ہیں، جب کہ دالیں پیدا کر کے پوزیشن کنٹرول حاصل کیا جاتا ہے۔ اختیار کیے جانے والے مخصوص کنٹرول موڈ کا انتخاب کلائنٹ کی ضروریات اور مخصوص حرکت کے افعال کی بنیاد پر کیا جاتا ہے جنہیں پورا کرنے کی ضرورت ہے۔
سرو موٹرز کے لیے تین کنٹرول موڈز
- اگر آپ کے پاس موٹر کی رفتار یا پوزیشن سے متعلق کوئی خاص تقاضے نہیں ہیں-اور آپ کو صرف ایک مستقل ٹارک-آؤٹ پٹ کرنے کی ضرورت ہے تو ٹارک موڈ واضح انتخاب ہے۔
- اگر آپ کو پوزیشن اور رفتار کے حوالے سے ایک خاص سطح کی درستگی کی ضرورت ہے، لیکن خاص طور پر حقیقی-وقت کے ٹارک کی قدروں سے فکر مند نہیں ہیں، تو اسپیڈ موڈ یا پوزیشن موڈ میں سے کسی ایک کا استعمال کرنا عموماً بہتر ہے۔
- اگر آپ کے میزبان کنٹرولر کے پاس مضبوط بند-لوپ کنٹرول کی صلاحیتیں ہیں، تو سپیڈ کنٹرول کو استعمال کرنے سے عام طور پر اعلیٰ نتائج برآمد ہوں گے۔ اس کے برعکس، اگر آپ کی ضروریات خاص طور پر سخت نہیں ہیں-یا اگر عملی طور پر حقیقی-وقت کی جوابدہی-کے تقاضے نہیں ہیں تو پوزیشن کنٹرول کا استعمال میزبان کنٹرولر پر کم مطالبات کرتا ہے۔
سروو ڈرائیو ریسپانس اسپیڈ کے لحاظ سے: ٹارک موڈ میں سب سے کم کمپیوٹیشنل بوجھ شامل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں سگنلز کو کنٹرول کرنے کے لیے ڈرائیو سے تیز ترین ردعمل ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، پوزیشن موڈ میں سب سے زیادہ کمپیوٹیشنل بوجھ شامل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں سگنلز کو کنٹرول کرنے کے لیے ڈرائیو کی طرف سے سست ترین ردعمل ہوتا ہے۔
جب حرکت کے دوران اعلیٰ متحرک کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے، تو موٹر میں حقیقی وقت کی ایڈجسٹمنٹ ضروری ہو جاتی ہے۔
- اگر خود کنٹرولر میں پروسیسنگ کی رفتار نسبتاً سست ہے (مثال کے طور پر، PLC یا کم-اینڈ موشن کنٹرولر)، تو پوزیشن کنٹرول کا استعمال کیا جانا چاہیے۔
- اگر کنٹرولر کے پاس پروسیسنگ کی نسبتاً تیز رفتار ہے، تو اسپیڈ کنٹرول کو استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس میں پوزیشن لوپ کو ڈرائیو سے کنٹرولر میں منتقل کرنا شامل ہے، اس طرح ڈرائیو کے کام کا بوجھ کم ہوتا ہے اور مجموعی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔
- اگر اس سے بھی زیادہ جدید میزبان کنٹرولر دستیاب ہے تو، ٹارک کنٹرول کو استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس میں اسپیڈ لوپ کو-پوزیشن لوپ کے علاوہ-ڈرائیو سے دور منتقل کرنا شامل ہے۔ یہ طریقہ عام طور پر صرف اعلیٰ-مخصوص کنٹرولرز کے ساتھ ہی ممکن ہے۔
عام طور پر، ڈرائیو کنٹرول کے معیار کا جائزہ لینے کے لیے ایک انتہائی بدیہی میٹرک کو "ریسپانس بینڈوڈتھ" کہا جاتا ہے۔
جب ٹارک کنٹرول یا سپیڈ کنٹرول موڈز میں کام کرتے ہیں تو، ایک پلس جنریٹر کا استعمال مربع-لہر سگنل داخل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے موٹر آگے اور ریورس گردش کے درمیان مسلسل متبادل ہوتی ہے۔ جیسے جیسے سگنل فریکوئنسی میں بتدریج اضافہ ہوتا ہے، ایک آسیلوسکوپ ایک سویپ-فریکوئنسی سگنل دکھاتا ہے۔ جب سگنل کے لفافے کی چوٹی اس کی زیادہ سے زیادہ قیمت کے 70.7% تک گر جاتی ہے، تو یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ سسٹم نے ہم آہنگی کھو دی ہے (یعنی "اسٹیپ آؤٹ")۔ یہ جس تعدد پر ہوتا ہے وہ کنٹرول سسٹم کے معیار کے براہ راست اشارے کے طور پر کام کرتا ہے۔ عام طور پر، موجودہ لوپ 1000 ہرٹز سے زیادہ بینڈوتھ حاصل کر سکتا ہے، جب کہ اسپیڈ لوپ عام طور پر چند دسیوں ہرٹز تک محدود ہوتا ہے۔
ٹارک کنٹرول
ٹارک کنٹرول ایک ایسا طریقہ ہے جو موٹر شافٹ کے بیرونی آؤٹ پٹ ٹارک کی شدت کو متعین کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جسے یا تو بیرونی اینالاگ ان پٹ سگنل کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے یا کسی مخصوص پتے پر براہ راست قدر تفویض کر کے حاصل کیا جاتا ہے۔ آپریشنل طور پر، اس کا مطلب ہے-مثال کے طور پر-کہ اگر 10V ان پٹ 5 Nm ٹارک کے مساوی ہے، تو بیرونی اینالاگ ان پٹ کو 5V پر سیٹ کرنے کے نتیجے میں موٹر شافٹ آؤٹ پٹ 2.5 Nm ہوگا۔ ان شرائط کے تحت: اگر موٹر شافٹ پر بوجھ 2.5 Nm سے کم ہے، تو موٹر آگے کی سمت میں گھومتی ہے۔ اگر بیرونی بوجھ 2.5 Nm کے برابر ہے، تو موٹر ساکن رہتی ہے؛ اور اگر بوجھ 2.5 Nm سے زیادہ ہو، تو موٹر الٹی سمت میں گھومتی ہے (ایک منظر عام طور پر ایپلی کیشنز میں پیش آتا ہے جس میں کشش ثقل کے بوجھ شامل ہوتے ہیں)۔ سیٹ ٹارک ویلیو کو حقیقی وقت میں یا تو اینالاگ ان پٹ سگنل کو تبدیل کر کے یا کمیونیکیشن انٹرفیس کے ذریعے متعلقہ پتے کی عددی قدر میں ترمیم کر کے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
یہ کنٹرول موڈ بنیادی طور پر وائنڈنگ اور ان وائنڈنگ سسٹمز میں استعمال ہوتا ہے جہاں مواد پر لگنے والے تناؤ کے حوالے سے سخت تقاضے ہوتے ہیں ایسی ایپلی کیشنز میں، ٹارک کی ترتیب کو حقیقی وقت میں متحرک طور پر ایڈجسٹ کیا جانا چاہیے تاکہ وائنڈنگ ریڈیس میں ہونے والی تبدیلیوں کی تلافی ہو سکے، اس طرح اس بات کو یقینی بنایا جائے کہ وائنڈنگ ڈائی میٹر میں تغیرات سے قطع نظر مواد پر لگنے والا تناؤ مستقل رہے۔
پوزیشن کنٹرول
پوزیشن کنٹرول موڈ میں، گردشی رفتار کا تعین عام طور پر بیرونی ان پٹ دالوں کی فریکوئنسی سے ہوتا ہے، جبکہ گردشی زاویہ نبض کی گنتی سے متعین ہوتا ہے۔ مزید برآں، کچھ سروو سسٹم کمیونیکیشن انٹرفیس کے ذریعے رفتار اور نقل مکانی کی قدروں کو براہ راست تفویض کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ چونکہ پوزیشن موڈ رفتار اور پوزیشن دونوں پر سخت کنٹرول کو قابل بناتا ہے، اس لیے اسے عام طور پر پوزیشننگ میکانزم میں استعمال کیا جاتا ہے۔
ایپلیکیشن فیلڈز میں CNC مشین ٹولز، پرنٹنگ مشینری اور اسی طرح کے آلات شامل ہیں۔
سپیڈ کنٹرول موڈ
گردش کی رفتار کو یا تو اینالاگ ان پٹ کے ذریعے یا نبض کی تعدد کو ایڈجسٹ کرکے کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ جب ایک بیرونی-لوپ PID کنٹرول سسٹم میں ضم کیا جاتا ہے جس کا انتظام ایک اعلی-سطح کے کنٹرولر کے ذریعے کیا جاتا ہے، اسپیڈ موڈ کو پوزیشننگ کے کاموں کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، کمپیوٹیشنل پروسیسنگ کے لیے موٹر کے پوزیشن سگنل-یا پوزیشن سگنل کو براہ راست لوڈ-سے اعلیٰ-لیول کنٹرولر تک فیڈ بیک کرنا ضروری ہے۔ پوزیشن موڈ لوڈ کے بیرونی لوپ سے براہ راست پوزیشن سگنلز کا پتہ لگانے میں بھی معاونت کرتا ہے۔ اس کنفیگریشن میں، موٹر شافٹ پر نصب انکوڈر صرف موٹر کی گردشی رفتار کو مانیٹر کرتا ہے، جب کہ اصل پوزیشن کا سگنل آخری لوڈ اینڈ پر واقع ایک ڈیٹیکشن ڈیوائس کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے۔ اس نقطہ نظر کا بنیادی فائدہ یہ ہے کہ یہ انٹرمیڈیٹ ٹرانسمیشن کے مراحل کے دوران متعارف ہونے والی غلطیوں کو کم کرتا ہے، اس طرح پورے نظام کی مجموعی پوزیشننگ کی درستگی میں اضافہ ہوتا ہے۔
تین-لوپ کنٹرول
سروو موٹرز عام طور پر تین-لوپ کنٹرول ڈھانچہ-خاص طور پر، تین بند-لوپ نیگیٹو-فیڈ بیک پی آئی ڈی کنٹرول سسٹمز پر مشتمل نظام کو استعمال کرتی ہیں۔ سب سے اندرونی PID لوپ "موجودہ لوپ" ہے۔ یہ لوپ مکمل طور پر سروو ڈرائیو کے اندر کام کرتا ہے۔ یہ ہال-اثر سینسرز کا استعمال کرتا ہے تاکہ ڈرائیو سے موٹر کے ہر فیز تک بہنے والے آؤٹ پٹ کرنٹ کا پتہ لگا سکے، اور پھر PID ریگولیشن کو انجام دینے کے لیے موجودہ سیٹ پوائنٹ پر منفی فیڈ بیک کا اطلاق کرتا ہے۔ مقصد یہ یقینی بنانا ہے کہ اصل آؤٹ پٹ موجودہ مطلوبہ سیٹ پوائنٹ سے قریب سے میل کھاتا ہے۔ بنیادی طور پر، موجودہ لوپ موٹر کے ٹارک کو کنٹرول کرتا ہے۔ نتیجتاً، جب ڈرائیو ٹارک موڈ میں کام کرتی ہے، تو کمپیوٹیشنل بوجھ کم سے کم ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں تیز ترین متحرک ردعمل ہوتا ہے۔
دوسرا لوپ "ویلوسٹی لوپ" ہے۔ یہ موٹر کے انکوڈر سے پائے جانے والے سگنلز کی بنیاد پر منفی-فیڈ بیک PID ریگولیشن انجام دیتا ہے۔ اس لوپ کے اندر پیدا ہونے والا PID آؤٹ پٹ براہ راست موجودہ لوپ کے لیے سیٹ پوائنٹ کے طور پر کام کرتا ہے۔ لہذا، جب رفتار کنٹرول موڈ میں کام کرتے ہیں، نظام مؤثر طریقے سے رفتار لوپ اور موجودہ لوپ دونوں کو شامل کرتا ہے. دوسرے الفاظ میں، موجودہ لوپ کسی بھی آپریٹنگ موڈ میں ناگزیر ہے؛ یہ کنٹرول کی بنیادی بنیاد ہے. رفتار اور پوزیشن کنٹرول آپریشنز کے دوران بھی، نظام رفتار اور پوزیشن کے عین مطابق ضابطے کو حاصل کرنے کے لیے کرنٹ (ٹارک) کنٹرول کو بیک وقت انجام دے رہا ہے۔
تیسرا لوپ "پوزیشن لوپ" ہے۔ بیرونی ترین لوپ کے طور پر، اسے یا تو ڈرائیو اور موٹر انکوڈر کے درمیان، یا ایکسٹرنل کنٹرولر اور موٹر انکوڈر (یا فائنل لوڈ) کے درمیان مخصوص ایپلی کیشن کی ضروریات پر منحصر کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ پوزیشن کنٹرول لوپ کا اندرونی آؤٹ پٹ ویلوسٹی لوپ کے لیے سیٹ پوائنٹ کے طور پر کام کرتا ہے، اس لیے پوزیشن کنٹرول موڈ میں کام کرنے کے لیے تینوں لوپس کو بیک وقت انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ نتیجتاً، یہ موڈ سسٹم پر سب سے زیادہ کمپیوٹیشنل بوجھ ڈالتا ہے اور اس کے نتیجے میں سب سے سست متحرک ردعمل کی رفتار ہوتی ہے۔