高端伺服的特征 [原创] 点击:1126 | 回复:12



波恩

    
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发表于:2008-01-25 12:04:00
楼主
[[color=#0000FF]最近,有朋友留言谈及什么是高端伺服的标志问题,就此问题,很想与大家交流分享,现在就先谈谈个人对此的粗浅看法:[/color] 可以从性能,功能,接口和电机等几个方面区分一个伺服到底不是属于高端伺服: 1.性能 精,这里指高精度,这自然是是高端伺服的必要条件,包括百万线以上的反馈分辨率,角秒量级定位控制能力,2~10万比1以上的速度环速比,优于1%~0.1%的力矩控制能力等; 稳,这里是指高平稳性,而非稳定性,稳定性则是对所有伺服的要求。高平稳性是指速度或力矩的控制平稳性,如果能达到额定速度的10万分之一量级的速度控制精度,0.1%量级的力矩控制能力,则可以视作高端伺服。 快,是指快速响应能力,由于伺服的惯量不同,出力范围不同,所以该项不易给出明确的数据指标。 参数和负载适应能力,比如自适应滤波器,多频点陷波器,快速参数自整定,自适应控制等等。 2.功能 主要指高端功能,比如: 非脉冲接口的电子齿轮和速度同步功能; 电子凸轮和表格位置执行能力; 自动加减速规划和加加速度(Jerk)控制能力; 测头同步和相位同步、套准控制功能; 虚拟主轴和主从轴同步功能; 基于IEC61131-3的复杂PLC编程和内部运动规划能力等等。 3.接口 网络化,是高端伺服标志之一,不过也要看是什么样的网络拓朴和协议体系,个人以为普通的RS485,CAN,或者Modbus等,算不得高端,须具备等时同步能力的工业以太网,例如Ethernet/CIP Motion,Powerlink,Profinet IRT,EtherCAT,SERCOS III,SynQNet等,或者光纤专用网络,如SERCOS,SSCNET III,以及FANUC的内部光纤专网等,才算得上高端。 此外某些高性能的模拟速度接口的伺服可能仍不失为高端伺服,但是脉冲位置接口的伺服则无论如何也算不得高端。 可编程数字I/O,配合伺服内嵌的基于IEC61131-3的复杂PLC编程和内部运动规划,完成除网络接口指令之外的可编程接口控制功能。 4.电机 高端伺服系统的所采用伺服电机本体的性能也必须考虑,比如: 较高的体积出力比; 极低的齿槽定位力矩,需低于额定力矩的0.1~0.2%以下; 反电势波形失真度; 额定力矩的波动水平,不得高于额定力矩的0.5~1%以下; 机械加工和装配精度,比如轴的端跳和径跳,法兰和轴的垂直度,止口和轴的同轴度等。 [color=#0000FF]权当抛砖引玉,大家畅所欲言了[/color]



firstrazor

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发表于:2008-01-25 15:49:00
1楼
我觉得应该分三个部分来讨论:电机,驱动器,运动控制器。或者 电机+驱动器,驱动器+控制器。

有一个在功能上,高端系统现在热门的领域:在通用运动控制系统中集成机械手控制。机械手大多是生产线的一个装置,将他纳入整个生产线的控制(一般是PLC及相关的运动控制模块)是最自然不过的了。

有敏锐的人,已经开始考虑生产机械手本体,当作一个部件来卖。可能不久的将来机械手这个领域的商业面貌会有所改变了。

波恩

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发表于:2008-01-25 16:42:00
2楼
刚刚改过,才看到“firstrazor”的建议,真是与某不谋而合,有见地!

内嵌运动控制功能考虑了,不过运动控制器和机械手的问题还不是我考虑在内,

firstrazor

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发表于:2008-01-25 17:34:00
3楼
明白了,老兄关心的只是到驱动器。没错,如果把控制器加上,高端的定义就太广泛了一些。但是,根据各厂商的结构体系不同,有的把驱动器设计的特别智能,而有的靠控制器完成高端的功能;也有的厂商同时具备以上两种不同的结构。

波恩

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发表于:2008-01-26 08:58:00
4楼
是这样!“firstrazor”在高端运控领域阅历颇丰,望多多交流指教

firstrazor

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发表于:2008-01-26 09:27:00
5楼
还有共用直流母线的模块化驱动器,电能回馈

波恩

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发表于:2008-01-26 10:27:00
6楼
具备"电能回馈"能力的,高功率因数,低谐波分量的四象限电源可以计入高端伺服的特征。

“共用直流母线的模块化驱动器”则需要甄别和商榷,比如日本山洋最新推出的R系列通用伺服中,也有一款共用直流母线的模块化驱动器,个人以为还不足以称之为高端伺服。

笨鳥慢飛

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发表于:2008-01-26 12:11:00
7楼
這樣高端伺服就流於專用 很難普及 尤其一些特殊介面 像光纖 另外也形成各家體系結合 例如 歐洲 ABB QUIN IRT 三家結合 在機械手 非線性控制 像電子凸輪 其結構也就驅動器加運動模塊 還是兩碼事
訊號介面傳輸快 但驅動也要響應夠快 意義不大

波恩

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发表于:2008-01-26 13:47:00
8楼
说到普及问题,这毕竟还是和高端概念多少有些矛盾,明天能够被普及的(今天的)高端技术,对于明天的市场和技术而言,就将不再是高端技术,而是转变成了普及型技术。

所以高端是相对的,今日的高端,很可能就是明日的普及,甚至低端。就如今日的日系低端伺服产品相比于15~20年前被公认为高端技术的交流伺服产品的关系一样。

firstrazor

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发表于:2008-01-26 15:33:00
9楼
笨鸟先生的说法有些不敢苟同。

任何一个应用,如果要追求高速,高精度,高可靠,高效率,高柔性,符合越来越高的国际标准,等等,最后归纳到伺服系统,都要求是高端的。正如波恩兄说的,今日的高端也就是明日的普及。为什么德国人的机器总是高过我们一个档次?他们追求完美!事实上,我们现在所说的高端,在欧美也就是普及里高级一点的 - 高端伺服系统的生产商也是顾客和利润驱动的。

光纤算是特殊界面?有力士乐和AB的用量,怎么可以说是特殊的。通讯系统快没有意义?在一个高速同步的系统中,通讯系统的速度和低Jitter是非常关键性的技术。去做一个有30-50轴同步的包装,或converting的应用,如果用户又是外资公司(高速度高精度的要求是逃不掉的,可能还有更多),看人家要什么。 (也可能我错误理解了原文,因为看笨鸟先生的文章时是自己想象的标点符号:-)

SCHGR

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发表于:2008-01-28 16:16:00
10楼
最好再详细举几个实例介绍高端的应用

一点到很多

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发表于:2009-08-05 20:02:29
11楼

学习了。

高端的系统要配上高端的机器才有意义。

七夜

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发表于:2009-08-07 22:33:38
12楼
有点意思了,呵呵,理念进步啊

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