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伺服系统发展过程及发展趋势

http://www.electric.hc360.com2013年05月06日15:51 来源:慧聪变频器网T|T

从上层的可编程控制器(PLC)、运动控制器、机床CNC控制器,可一直连到底层的通用输入/输出(I/O)控制单元和视觉传感系统。编程语言有梯形图、NC语言、SFC语言、运动控制语言等,均可按照用户要求灵活配置。系统可控制轴数从单轴到可支持多达44轴,控制器可以连接从模拟信号到网络信号的各种信号类型,可广泛应用于半导体制造设备、加工机械、搬运机械、卷扬机械等,具有很高的性能价格比。

    三、伺服系统的发展趋势

    从前面的讨论可以看出,数字化交流伺服系统的应用越来越广,用户对伺服驱动技术的要求也越来越高。总的来说,伺服系统的发展趋势可以概括为以下几个方面:

    (一)交流化

    伺服技术将继续迅速地由DC伺服系统转向AC伺服系统。从目前国际市场的情况看,几乎所有的新产品都是AC伺服系统。在工业发达的国家,AC伺服电机的市场占有率已超过80%,在国内生产AC伺服电机的厂家也越来越多,正在逐步超过生产DC伺服电机的厂家。可以预见,不久的将来控制工程网版权所有,除了在某些微型电机领域之外,AC伺服电机将完全取代DC伺服电机。

    (二)全数字化

    采用新型高速微处理器和专用数字信号处理机(DSP)的伺服控制单元将全面取代模拟电子器件为主的伺服控制单元,从而实现完全数字化的伺服系统。全数字化的实现,将原有的硬件伺服控制变成了软件伺服控制,从而使在伺服系统中应用现代控制理论的先进方法成为可能。

    (三)高度集成化

    新的伺服系统产品改变了将伺服系统划分为速度伺服单元与位置伺服单元两个模块的做法,代之以单一的、高度集成化、多功能的控制单元。同一个控制单元,只要通过软件设置系统参数,就可以改变其性能,既可以使用电机本身配置的传感器构成半闭环调节系统,又可以通过接口与外部的位置或速度或力矩传感器构成高精度的全闭环调节系统。

    (四)智能化

    智能化是当前一切工业控制设备的流行趋势,伺服驱动系统作为一种高级的工业控制装置当然也不例外。最新数字化的伺服控制单元通常都设计为智能型产品,他们的智能化特点表现在以下几个方面:

    1)具有参数记忆功能。系统的所有参数都可以通过人机对话的方式由软件来设置,保存在伺服单元内部,通过通信接口,这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改;

    2)具有故障自诊断与分析功能。无论什么时候,只要系统出现故障,就会将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户面板清楚地显示出来,这就简化了维修与调试的复杂性;(3)具有参数自整定的功能。众所周知,闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节,带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行自动将系统的参数整定出来,并自动实现其最优化。

    (五)模块化和网络化

    在国外,以工业局域网技术为基础的工厂自动化(FactoryAutomation简称FA)工程技术在最近十年来得到了长足的发展,并显示出良好的发展势头。为适应这一发展趋势,最新的伺服系统都配置了标准的串行通信接口(如RS—232C接口等)和专用的局域网接口。这些接口的设置CONTROLENGINEERINGChina版权所有,显著增强了伺服单元与其它控制设备的互联能力,从而与CNC系统间的连接也因此变得十分简单,只需要一根电缆或光缆,就可以将数台,甚至数十台伺服单元与上位计算机连接成为整个数控系统。

    综上所述,伺服系统将向两个方向发展:一个是满足一般工业应用的要求,对性能指标要求不是很高的应用场合,追求低成本、少维护、使用简单等特点的驱动产品,如变频电机、变频器等;另一个就是代表着伺服系统发展水平的主导产品——伺服电机、伺服控制器,追求高性能、高速度、数字化、智能化、网络化的驱动控制,以满足用户较高的要求。

    

责任编辑:蔡亚微

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