工业驱动规范成功的标准

选择工业驱动器的关键是了解该驱动器是如何设计和构造与其他机器和控制系统一起运行的。

通过保罗Streatfield 2019年8月16日

不断更新规范选择,以适应工业4.0的快速发展,可能是一个挑战。然而,通过这样做,机械制造商可以为客户提供丰富的经济利益,以及更好地利用工厂空间,优化机械性能和提高安全标准。

选择与自动驾驶兼容的工业驱动器的关键是了解该驱动器是如何设计和构造的,以便与其他机器和控制系统一起运行。在这样做的过程中,指标方可以更好地确定该倡议是否会产生切实的成果,以及投资是否能经受住工业领域互联互通不断发展的时间考验。

无机柜驱动技术

智能伺服驱动器已成为现代机器不可缺少的组成部分。最终用户享受高效的格式转换和运动配置文件调整,按下一个按钮。然而,这种性能增强技术确实是有代价的,随着伺服驱动器的增加,需要更大、空间更大的控制柜。

这些机柜基本上可以填充生产空间,这些空间更好地用于通过模块化扩展生产设施。从历史上看,电机和控制单元已经相互分离,从每个电机到控制柜都有电源和编码器电缆。直到2014年,随着无机柜驱动技术的引入,这一直是利用伺服技术的唯一方式,该技术保留了伺服驱动的所有优势,但通过完全消除控制柜,可降低高达90%的布线成本,并显著增加空间。

按照IP65标准设计,以前位于控制柜的所有网络接入组件现在都可以直接安装在机器上。市电模块是一个单独的单元,将整个系统连接到市电,包括市电过滤器、市电阻流器和市电接触器。带有控制电子器件、制动电阻和制动晶体管的再生电源模块完全取代了控制柜中的电源和控制电子器件,使传统的机柜结构完全从系统设计中去除。

与传统自动化相比,无机柜解决方案在相同的电机间距下只使用了一小部分混合电缆。这降低了材料成本和安装时间,还降低了布线故障的概率,并通过将传感器、输入输出(I/ o)和现场总线组件直接连接到分散驱动器来节省额外的资金。

安全特性

驱动集成安全功能可以提供一种经济的方法,确保最大限度地保护人和机器,同时提高生产力,人体工程学和工程效率。

众所周知,不受控制的移动会造成重大危险,操作人员在机器内花费的时间越长,制造商就越需要花费更长时间来确保遵守机械指令2006/42/EG或相关区域标准中列出的高度严格的安全法规。

智能、驱动集成的安全功能使其更容易、更高效地按照法律要求执行维护工作,在减少系统停机时间和劳动力成本方面提供了丰富的竞争优势。

在安全停止1、安全限速和安全旋转方向等广受欢迎的集成安全功能的基础上,驱动集成安全功能已经提供了更广泛的逻辑功能,旨在提供最大的机器安全性,甚至在某些情况下满足最高安全级别4类、性能级别e和SIL3。

一些更复杂的功能包括安全门锁和安全制动和保持系统,能够通过驱动器中的冗余通道监测和控制两个独立的制动器,确保在操作人员需要在重力载荷下工作时的安全。

操作的灵活性

开放核心工程首次带来了新的应用可能性,在调试、运行和诊断阶段用智能替代品取代了传统的人机界面(HMI)设备。它扩展了对控制核心的访问,并将移动和数字技术应用到工业环境中。

通过开放核心工程实现的应用,据说包括使用可扫描的QR码调试机器和机器内部过程的可视化,以及诊断工具,可以立即传输获得的数据以进行存储和评估。随着在所有标准操作系统中使用常用的高级语言提供新的和广泛的应用程序,开发针对一系列复杂加工要求的定制解决方案比以往任何时候都更有可能,使开放核心工程成为驱动向前发展的关键规范标准。

消除高级控制器

一些驱动解决方案结合了运动和通用可编程逻辑控制器(PLC)功能,为模块化机器概念创建了一个现代、开放的自动化平台。

通过在紧凑的运动控制系统中分散控制架构(运动和逻辑控制都直接在驱动器中处理),有可能完全消除对高级控制器的需求。由于更少的硬件和电缆,这种类型的驱动器架构不仅提供了经济上的好处,还可以实现更简单的工程设计、更快的启动、更快的诊断以及只需备份一个数据源的额外好处。

可扩展的各种工艺和制造设施,随时可用的函数库,以简化使用,这种风格的基于驱动的解决方案可作为基本应用的单轴控制,以及最多10个轴的多轴控制应用。

本文最初发表于控制工程欧洲网站.由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程、《媒体,cvavra@cfemedia.com


作者简介:Paul Streatfield是博世力士乐的战略产品经理。