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;tongshi,xiangduijiaoruodekangganraonengli,youyaoqiuzaifankuichuanshuxianlushangcaiquzugoudexinhaobaohucuoshi,yifangzhiyindianjishujufankuicuowuerzaochengdeshebeiguzhang。zhexiedouzaihendachengdushangrangsifudianlandezhizaogongyibiandejiweifuza,qienanduyejigao。

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;zaitongguotiaozhijietiaojishuduishuzixinhaojinxingjiexi,hainenggoujiuzhengqizaichangjulichuanshuguochengzhongyinganraohuoshuaijianerchanshengdecuowu。zhexiedouzaihendachengdushangtishengleshuzihuasifufankuidekangganraoxingneng。

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。

shuodaodandianlanjishudejiazhi,youyidianshifeichangxianeryijiande,jiushiyinweinenggoubangzhusifuxitongjianshaozhishaoyibanyishangdexianlanshulianghezhonglei,ergeijiqizhizaoshangjiqiyonghudailaidechengbenyoushi。
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;xitongjichengshiyewuxuzaikaolvdongliyufankuixianlanfenlihuogelifushe,yinweisifufankuidekangganraowentiyijingzaichanpinjishucengmianshangjiejuele,yunkongshebeidewendingxingyeyincideyitisheng...
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...
自(zi)首(shou)台(tai)單(dan)電(dian)纜(lan)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)以(yi)來(lai),目(mu)前(qian)全(quan)球(qiu)已(yi)經(jing)裝(zhuang)機(ji)運(yun)行(xing)的(de)單(dan)電(dian)纜(lan)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)係(xi)統(tong)大(da)約(yue)已(yi)有(you)幾(ji)十(shi)萬(wan)套(tao),分(fen)別(bie)來(lai)自(zi)不(bu)同(tong)廠(chang)家(jia)。盡(jin)管(guan)這(zhe)個(ge)數(shu)字(zi)與(yu)整(zheng)個(ge)運(yun)控(kong)設(she)備(bei)市(shi)場(chang)相(xiang)比(bi)仍(reng)然(ran)隻(zhi)是(shi)很(hen)少(shao)一(yi)部(bu)分(fen),但(dan)我(wo)們(men)已(yi)經(jing)能(neng)夠(gou)看(kan)到(dao)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)用(yong)戶(hu)開(kai)始(shi)在(zai)設(she)備(bei)中(zhong)使(shi)用(yong)基(ji)於(yu)數(shu)字(zi)化(hua)反(fan)饋(kui)技(ji)術(shu)的(de)單(dan)電(dian)纜(lan)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)了(le),同(tong)時(shi)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)產(chan)品(pin)廠(chang)商(shang)也(ye)已(yi)經(jing)將(jiang)此(ci)項(xiang)技(ji)術(shu)納(na)入(ru)其(qi)下(xia)一(yi)代(dai)電(dian)機(ji)和(he)驅(qu)動(dong)產(chan)品(pin)的(de)規(gui)劃(hua)之(zhi)中(zhong)。
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