更新自动化项目中的驱动器

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更新自动化项目中的驱动器

更新自动化项目中的驱动器


链中最清晰的例子之一就是与最薄弱的环节一样强大,从任何自动化项目中移除驱动器,整个概念就会尖叫起来。但是,对于许多技术供应商来说,不仅仅是薄弱的环节,他们会告诉你,一旦指定了控制架构,网络要求和电机选择,这些关键组件通常可以被视为事后的想法。不考虑驱动器的最新思路可以严重缩短您最佳的自动化工作。
Parker Hannifin Corp.,机电和北美驱动公司的伺服驱动器和步进驱动器产品经理Jim Wiley说:“在驱动器方面,我们仍然在谈论,而不是说话。“随着可用的不同控制架构的数量 - 已建立的,新的和即将到来的 - 它需要大量的精力来确定需要做什么驱动器来适应。”
驱动器可能很容易定义,但在功能和性能方面快速增长。本质上,驱动器与电机配对以提供运动或功能,并且要求正在随着全球竞争的要求而变化。以塑料注塑机为例。传统上,大多数机器是液压驱动的,使用由固定(恒速)电动机驱动的液压泵,为大多数机器的过程提供动力。现在,全电机使用电动伺服电机和齿轮,机架和滚珠丝杠来驱动机器的大部分功能。
根据博世力士乐公司最近的一篇技术文章,正确的驱动器选择对于实现更高的速度,大大提高能源效率和更高的可靠性至关重要。有多种类型的驱动器可供选择,包括:
变频器(VFD)可以改变变频器的频率
根据电机RPM输出。它们的成本相对较低,但仅提供大约百分之十的速度精度。
使用微控制器精确操纵驱动输出以控制标准交流感应电机的转矩的矢量驱动器。
提供宽速度范围的伺服驱动器,以零RPM提供的最大扭矩和非常高的动力。
伺服驱动器可能更昂贵,需要更复杂的驱动电子元件; 但它们能够精确控制伺服电机的速度,转矩和位置。在某些成型机中,与可变排量泵一起使用的伺服驱动器通过机器的占空比来动态地控制泵速度,以适应不同的流量和压力要求。这降低了能源消耗并提高了运行效率。
限制约束
系统的大脑可以是驱动器的约束,派克的吉姆·威利(Jim Wiley)说。有些限制离散信号在正或负10伏的区域,基本上告诉驱动器要做什么以及要去哪里。某些网络协议允许构建具有更多运动轴的大型机器,但是可能需要不同的接线,不同的语言和不同的标准。
他说:“在过去十年中,以太网,EtherCAT和以太网/ IP,利用以太网硬件和标准布线,并开放协议,将驱动器更有效地连接到控制系统。” 结果是具有更多机会在两个方向移动信息的高带宽网络。
挑战是这些和其他开放协议继续发展。驱动器供应商必须选择要增长的协议,可以添加多少以及可以支持多少。“网络合规带来成本,”Wiley说。“客户可以将机器寿命期望为15到20年或更长。对于2000年的机器而言,与2018年相比,系统要求可能是一回事。客户是否可以迁移他们的平台?这不是一个微不足道的运动。“
供应商正在提供智能驱动器和运动控制系统的在线配置和控制。 图片由费斯托提供。保持简单Festo的
电子业务开发经理Tim Sharkey特别看到了通用自动化和自动化组件(驱动器,电机,执行器,传感器等)的健康经济情况。“在正确的时间,这真的是正确的空间,因为越来越多的公司希望在人力成本上升和技术成本下降的过程中实现自动化。”
随着他公司定制产品和解决方案的能力,Sharkey看到了个性化自动化项目的不断增长的需求,同时使这些解决方案更直接。“我们认为市场正在寻找与整体控制架构相匹配的低成本,易于集成的组件,”他说。他给出了具有非常复杂的生产设备但具有相对基本运动需求的半导体工业的例子。“我们做了大量的高端和3D插值,但控制一些变量但与大家沟通的产品的市场机会是巨大的。”
他指出他称之为“混合动力驱动器”的组件,例如可以驱动旋转驱动器,齿形带轴,步进电机和电动缸的Festo CMMO-ST电机控制器。它使用复杂的控制算法来创建平滑的运动并最小化电机噪声。另外,作为一个成熟的闭环伺服系统,CMMO-ST采用优化的电动机特性曲线,实现高运行可靠性和快速动态响应。通过多种配置选择(I / OModbus TCP,以太网),控制器,传感器,执行器和驱动器之间的数据配置文件和通信是无缝的。“如果您不容易在网络上实施,您将承担大量支持时间的连接和监控,”Sharkey说。“它必须是防弹的。”
安全性关键MCMA - 认证的运动控制专业人员
另一个自动化项目必须是安全的,智能驱动器是以Jim Wiley的话来说是安全合规性的关键。他说:“安全转矩在二十世纪二十年代初出现,原来要求每个设备都有分立布线。” 现在网络上的安全性正在随着专用通道的发展而变化,通过一条线将所有设备的安全指令传递给所有设备 此外,这种说明越来越“功能安全”,与开/关相反,传达安全的速度和安全的位置。他说:“你可以减慢速度,恢复效率更快,循环时间减少更少。” “在电机和驱动器的安全性方面,有更多的智能化建设。”

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