高效的运动系统工程降低了伺服电机的成本

使用基于pc的控制软件、EtherCAT网络、集成驱动器和单线技术(OCT)的配置简化了运动控制系统的设计并降低了伺服电机的成本。

通过马特Prellwitz 2019年4月10日

选择和安装一个最佳的伺服电机,无论是改造或新的应用,很少是一个简单的任务。任何升级通常都需要调整驱动器、变速箱、编码器和与电机接触的任何其他组件。单独编程和配置每个伺服驱动器也会增加调试时间和不必要的成本。

新的伺服技术简化了这些过程,并释放了同步伺服运动控制提供的潜在优势。除了通过基于pc的控制软件支持配置外,新的伺服系统还提供了一些关键功能,如直接集成驱动器的伺服电机、单电缆连接和机载安全功能。运动系统设计的更简单和灵活性降低了伺服电机的获取成本,这使它们成为运动架构的一个有竞争力的选择。

配置简单,灵活

通过基于pc的自动化软件和EtherCAT工业以太网功能,可以通过简单的工程流程配置多个伺服电机。这种软件用于扫描和配置驱动器,这样就不需要从笔记本电脑到每个单独的驱动器来配置它。

单电缆技术(OCT)可以支持所有尺寸的伺服电机,从连接到I/O终端形式的紧凑驱动器的低瓦数选项,到需要大型驱动器的大型f7法兰电机。提供:倍福自动化[/说明]

EtherCAT为电机、驱动器和输入/输出(I/O)系统提供实时发送诊断的能力。一些软件平台的测量功能提供了关于点位置、速度和扭矩的精确数据,以监控和最大化性能。

该应用程序的最佳选项通过精简的运动工程环境减少混乱。重要的是要寻找能够在同一平台上执行运动系统配置以及操作可编程逻辑控制器(PLC)、人机界面(HMI)和所有其他机器控制方面的软件。这消除了对仅用于伺服系统的软件的需求。一些供应商的软件产品还包括集成的动作调整工具,这有助于通过图形界面选择和安装组件。这些软件产品有利于伺服电机和其他难以集成的部件,如小齿轮机架,输送机或曲柄臂。

新的伺服马达功能

增加的灵活性允许工程师在不中断设备预算的情况下实施伺服电机。减少编程时间也降低了劳动力成本,使实现这些技术的总价更接近步进电机。这是幸运的,因为成本问题已经减缓了伺服电机在一些工厂的采用,尽管它们可以提供潜在的同步运动控制和最近的伺服技术进步。

同步电机通过闭环控制提供更高的精度。伺服电机发送反馈,允许驱动器跟踪他们的位置,而不需要单独的编码器。它们也比类似大小的步进电机消耗更少的能量,同时在更高的速度下提供扭矩。伺服也有内部绕组,散热更有效。新的功能,如集成驱动的电机,安全技术和单电缆技术(OCT),增强了潜在的伺服电机效益。

具有集成驱动器的伺服电机有助于创建有效的分布式伺服系统。将伺服驱动器和伺服电机组合在一个设备中可以节省控制柜中的空间,并可以节省额外的成本。集成的安全扭矩关闭(STO)和SS1运动安全功能,通过减少这些任务对单独I/O终端或其他硬件的需求,从而节省了额外的成本。

虽然伺服电机的灵活性增加了,但一些电机的尺寸没有增加。通过将放大器集成在壳体后部,电机可以保持相同的法兰尺寸,同时保持相似的尺寸,长度略有增加。这减少了新设计中的机器占地面积,并消除了昂贵的机械改造。OCT将电源和反馈结合在一根电缆中,减少布线工作量和50%的潜在故障点,并支持所有尺寸和类型的电机。

通过单电缆自动化解决方案,分布式伺服系统通过使用ip65级配电盒进一步增强了无框运动控制架构。这支持在模块化机器设计中需要操作多个运动轴的应用程序。一根电缆连接其余的控制柜和配电盒,它连接多个伺服电机与集成驱动器,如果需要额外的轴,还可以连接额外的配电盒。多种连接器类型与基于pc的控制软件和EtherCAT的直观配置相结合,可创建即插即用的解决方案。

具有集成驱动器的伺服电机有利于改造和新的应用,并与EtherCAT和PC控制配对时减少调试时间。与传统控制系统相比,这些优点越来越具有成本效益和更容易实现。闭环控制的好处,同步电机技术的进步,和整体更容易配置结合起来,使伺服电机理想的旋转运动要求。

马特•Prellwitz驱动技术应用专家,Beckhoff自动化.由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com

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关键词:伺服马达,运动控制

选择和安装一个最佳的伺服电机很少是一个简单的任务,往往需要许多内部调整。

基于pc的自动化软件和EtherCAT工业以太网功能使得通过简单的工程过程配置多个伺服电机成为可能。

伺服电机与集成驱动器受益改造和新的设计。

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作者简介:倍福自动化驱动技术应用专家。