伺服電機的單電纜連接技術
發布時間:2020-06-03 責任編輯:wenwei
【導讀】傳統的伺服電機通常都會有 2 個(或以上)的電氣連接端口,一個是動力電源,另一個為信號反饋,有的可能還會有一個單獨的接口用於抱閘(Holding Brake)控製。
如ru果guo去qu問wen機ji器qi製zhi造zao商shang和he設she備bei用yong戶hu,是shi否fou願yuan意yi使shi用yong隻zhi有you一yi個ge電dian氣qi端duan口kou的de伺si服fu電dian機ji,這zhe樣yang在zai伺si服fu驅qu動dong器qi和he電dian機ji之zhi間jian就jiu隻zhi需xu要yao使shi用yong一yi根gen線xian纜lan連lian接jie,他ta們men的de反fan應ying很hen可ke能neng會hui是shi “不錯,很好啊......但是......”。

說“不錯”,是因為看到了線纜減少將帶來的設備製造、使用和維護總體成本的優化;而“但是”,說明在決定是否將單電纜伺服產品應用到實際生產設備中時,用戶們更關心的問題實際上是:
“可靠麼?”
yonghuzheyangdedanxinhegulvbingbushimeiyoudaolide,yinweichuantongdesifufankuijishu,bingbunenghenhaodezhichijiangsifudianjidedianyuandonglihefankuixinhaozhenghezaiyigendianlanzhong。

我們知道,傳統的伺服電機在反饋技術中采用的多為非數字式的信號傳輸方式。複雜的信號編碼接口需要占用較多的線纜芯數,例如:Hiperface Stegmann 和 EnDat 2.1,僅數據線就需要 6 ~ 8 芯,再加上編碼器電源和溫控,需要用到超過 10 芯以上的反饋線纜;同(tong)時(shi),相(xiang)對(dui)較(jiao)弱(ruo)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li),又(you)要(yao)求(qiu)在(zai)反(fan)饋(kui)傳(chuan)輸(shu)線(xian)路(lu)上(shang)采(cai)取(qu)足(zu)夠(gou)的(de)信(xin)號(hao)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi),以(yi)防(fang)止(zhi)因(yin)電(dian)機(ji)數(shu)據(ju)反(fan)饋(kui)錯(cuo)誤(wu)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)。這(zhe)些(xie)都(dou)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)讓(rang)伺(si)服(fu)電(dian)纜(lan)的(de)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)變(bian)得(de)極(ji)為(wei)複(fu)雜(za),且(qie)難(nan)度(du)也(ye)極(ji)高(gao)。

因yin此ci,在zai以yi往wang的de運yun控kong設she備bei係xi統tong中zhong,為wei了le確que保bao設she備bei運yun控kong係xi統tong穩wen定ding可ke靠kao的de性xing能neng,即ji使shi是shi使shi用yong品pin質zhi出chu眾zhong的de伺si服fu電dian纜lan,在zai係xi統tong集ji成cheng時shi都dou需xu要yao非fei常chang嚴yan格ge的de按an照zhao要yao求qiu將jiang伺si服fu電dian機ji的de動dong力li和he反fan饋kui線xian纜lan分fen開kai隔ge離li敷fu設she,更geng何he況kuang是shi把ba這zhe兩liang種zhong完wan全quan不bu同tong類lei型xing的de線xian路lu整zheng合he在zai一yi根gen電dian纜lan裏li麵mian呢ne?

不過,經過近幾年數字式伺服反饋技術的發展,這個局麵已經發生了一些轉變,尤其是一大批基於此項技術的單電纜伺服產品(如伺服電機、電纜、接插件...等等)的麵市和普及,正在不斷刷新著我們對於伺服電機電氣連接技術的認知。

正(zheng)如(ru)前(qian)文(wen)書(shu)所(suo)說(shuo),當(dang)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)采(cai)用(yong)純(chun)數(shu)字(zi)式(shi)反(fan)饋(kui)作(zuo)為(wei)其(qi)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)方(fang)式(shi),由(you)電(dian)機(ji)到(dao)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)數(shu)據(ju)反(fan)饋(kui)不(bu)再(zai)是(shi)多(duo)通(tong)道(dao)的(de)並(bing)行(xing)傳(chuan)輸(shu),而(er)是(shi)變(bian)成(cheng)了(le)單(dan)通(tong)道(dao)的(de)串(chuan)行(xing)通(tong)訊(xun),因(yin)此(ci)其(qi)線(xian)纜(lan)連(lian)接(jie)隻(zhi)需(xu)使(shi)用(yong)兩(liang)芯(xin)數(shu)字(zi)通(tong)訊(xun)線(xian);

而如果能夠將 PLC(動力線通信 / Power Line Communication)技術應用在伺服反饋上,將數字化的伺服反饋數據疊加在編碼器電源線路上,就能夠進一步省去反饋信號傳輸對特定的通訊線纜(芯)的需要,將伺服反饋接口簡化到隻有兩芯。

另外,數字信號在傳輸時具有比較好的抗幹擾能力;同時,采用差分方式進行數字信號的傳輸,能進一步提升信號線路的抗幹擾性能;再zai通tong過guo調tiao製zhi解jie調tiao技ji術shu對dui數shu字zi信xin號hao進jin行xing解jie析xi,還hai能neng夠gou糾jiu正zheng其qi在zai長chang距ju離li傳chuan輸shu過guo程cheng中zhong因yin幹gan擾rao或huo衰shuai減jian而er產chan生sheng的de錯cuo誤wu。這zhe些xie都dou在zai很hen大da程cheng度du上shang提ti升sheng了le數shu字zi化hua伺si服fu反fan饋kui的de抗kang幹gan擾rao性xing能neng。

數shu字zi化hua高gao速su通tong訊xun技ji術shu帶dai來lai的de伺si服fu反fan饋kui接jie口kou的de簡jian化hua和he信xin號hao抗kang幹gan擾rao能neng力li的de提ti升sheng,明ming顯xian降jiang低di了le運yun控kong設she備bei係xi統tong對dui伺si服fu反fan饋kui線xian纜lan的de技ji術shu工gong藝yi要yao求qiu和he製zhi造zao難nan度du;加上這幾年電纜複合技術的快速發展和進步,使得將伺服反饋信號和電機動力電源整合在一根電纜中不僅是可能的,更是可靠的。

伺si服fu電dian機ji的de單dan電dian纜lan連lian接jie這zhe個ge概gai念nian在zai剛gang開kai始shi提ti出chu的de時shi候hou,並bing沒mei有you引yin起qi業ye內nei人ren士shi太tai多duo的de注zhu意yi,這zhe可ke能neng跟gen伺si服fu運yun控kong行xing業ye中zhong廠chang商shang和he用yong戶hu長chang期qi形xing成cheng的de使shi用yong習xi慣guan有you很hen大da關guan係xi,因yin為wei傳chuan統tong的de伺si服fu電dian機ji一yi直zhi以yi來lai都dou是shi需xu要yao使shi用yong動dong力li電dian源yuan和he反fan饋kui信xin號hao兩liang根gen不bu同tong的de線xian纜lan連lian接jie的de。

danruguojiandanlejieyixiadandianlanlianjiejishudejibenyuanli,yijisifuchanpinchangshangheyonghuderichangshengchangongzuoliucheng,jiubunanfaxian,yonghumenqishifeichangxiwangkandaoshebeixitongzhongsifuqudongqihedianjizhijianxianlanlianjieshuliangdejianshao;而廠商們則更關心采用僅有兩芯的伺服反饋接口以後,驅動和電機產品在結構上的簡化。

說shuo到dao單dan電dian纜lan技ji術shu的de價jia值zhi,有you一yi點dian是shi非fei常chang顯xian而er易yi見jian的de,就jiu是shi因yin為wei能neng夠gou幫bang助zhu伺si服fu係xi統tong減jian少shao至zhi少shao一yi半ban以yi上shang的de線xian纜lan數shu量liang和he種zhong類lei,而er給gei機ji器qi製zhi造zao商shang及ji其qi用yong戶hu帶dai來lai的de成cheng本ben優you勢shi。
例如,機器製造商將因此節省大量與伺服線纜相關的應用成本,包括:電纜橋架、線槽和電氣櫃...等硬件成本,線纜敷設、接線、布線...等工程實施成本,以及庫存、備件...等方麵的物料供應和管理的物流成本;而機器設備的用戶,也將有機會使用到結構更加簡潔輕便、采購和應用成本更加優化的運控機械設備。
但(dan)同(tong)時(shi)我(wo)們(men)也(ye)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)到(dao),將(jiang)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器(qi)與(yu)電(dian)機(ji)之(zhi)間(jian)的(de)線(xian)纜(lan)通(tong)過(guo)整(zheng)合(he)簡(jian)化(hua)到(dao)隻(zhi)剩(sheng)一(yi)根(gen),也(ye)將(jiang)大(da)大(da)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)與(yu)線(xian)纜(lan)敷(fu)設(she)和(he)連(lian)接(jie)相(xiang)關(guan)的(de)工(gong)程(cheng)實(shi)施(shi)難(nan)度(du)和(he)出(chu)錯(cuo)概(gai)率(lv)。
例如:將同一台伺服電機的線纜接到不同的驅動器上的錯誤肯定是不可能出現的了,同時布線和接線的排查也會變得極為簡單;係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)時(shi)也(ye)無(wu)需(xu)再(zai)考(kao)慮(lv)動(dong)力(li)與(yu)反(fan)饋(kui)線(xian)纜(lan)分(fen)離(li)或(huo)隔(ge)離(li)敷(fu)設(she),因(yin)為(wei)伺(si)服(fu)反(fan)饋(kui)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)已(yi)經(jing)在(zai)產(chan)品(pin)技(ji)術(shu)層(ceng)麵(mian)上(shang)解(jie)決(jue)了(le),運(yun)控(kong)設(she)備(bei)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)因(yin)此(ci)得(de)以(yi)提(ti)升(sheng)...
而(er)對(dui)於(yu)伺(si)服(fu)運(yun)控(kong)產(chan)品(pin)廠(chang)家(jia)來(lai)說(shuo),采(cai)用(yong)單(dan)電(dian)纜(lan)技(ji)術(shu),除(chu)了(le)能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)用(yong)戶(hu)提(ti)升(sheng)設(she)備(bei)整(zheng)體(ti)性(xing)價(jia)比(bi)和(he)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)應(ying)用(yong)體(ti)驗(yan),同(tong)時(shi)還(hai)能(neng)夠(gou)讓(rang)他(ta)們(men)在(zai)幾(ji)乎(hu)不(bu)增(zeng)加(jia)任(ren)何(he)硬(ying)件(jian)成(cheng)本(ben)的(de)情(qing)況(kuang)家(jia)從(cong)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)直(zhi)接(jie)獲(huo)益(yi)。例(li)如(ru):由於簡化了反饋信號端口、沒有了電機側反饋端口、無需驅動器側的模數轉換模塊...,伺服驅動和電機產品的成本將因此而大大優化,而同時產品結構也將變得更加緊湊、輕便;同樣,電纜型號和數量的減少,也將幫助減少產品管理過程中的庫存和物流成本...
zishoutaidandianlansifuchanpinwenshiyilai,muqianquanqiuyijingzhuangjiyunxingdedandianlansifuqudongdianjixitongdayueyiyoujishiwantao,fenbielaizibutongchangjia。jinguanzhegeshuziyuzhenggeyunkongshebeishichangxiangbirengranzhishihenshaoyibufen,danwomenyijingnenggoukandaoyuelaiyueduodeyonghukaishizaishebeizhongshiyongjiyushuzihuafankuijishudedandianlansifuchanpinle,tongshiyuelaiyueduodechanpinchangshangyeyijingjiangcixiangjishunaruqixiayidaidianjihequdongchanpindeguihuazhizhong。
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