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伺服驱动器的分布式架构是什么?

文章来源:锐特凤凰平台官网 时间:2019-11-02 09:34:08 浏览:

  传统的伺服系统体系结构由电源,运动控制器和伺服驱动器组成,它们全部安装在一个位置,该位置通常是远离机器的控制柜。然后,每个电动机都通过两条电缆连接到控制柜,一条电缆用于供电,另一条电缆用于反馈。这种集中式架构会花费大量时间和成本来布线,管理和连接所有电缆。它还需要更大的控制柜来容纳多个组件,并且由于内部众多电子设备产生的热量,需要在控制柜中进行强制冷却(空调)。

  但是,使用智能伺服驱动器,可以将驱动器移出控制柜,并使其更靠近电动机。这称为分布式体系结构 -有时也称为分布式控制系统或DCS。通常,在分布式体系结构中,更多的智能驻留​​在伺服驱动器中-甚至在某些情况下包括运动轨迹计算。

  

 

  如果必须严格协调轴(如插补运动的情况),则运动轨迹由控制器计算。如果轴的运动是独立的,则可以在每个单独的驱动器内执行轨迹计算。

  通过网络总线(例如DeviceNet,某种形式的以太网或SERCOS)可以方便地在驱动器和控件之间进行通信。

  分布式体系结构可缓解上述集中式体系结构的三个主要缺点-电缆管理范围广,机柜尺寸大和散热要求高。由于驱动器靠近电动机,并且中央电源模块为所有组件供电,因此大大减少了所需的电缆连接量。

  将驱动器移出控制柜还可以调整必要的控制柜尺寸,同时减少了冷却需求。

  分布式架构的另一个好处是可靠性更高,因为更少的电缆意味着更少的连接点……而更短的电缆减少了电干扰或噪声的机会。

  

 

  具有集中驱动架构的八轴伺服系统(左)需要814英尺的电缆。具有分布式驱动器体系结构的同一系统仅需要138英尺的电缆。这样可以减少电缆和硬件的成本,并最大程度地缩短设置时间。图片由Kollmorgen Corp.提供

  虽然使用较少的电缆以及随之而来的成本和可靠性改进是使用分布式体系结构的诱人原因,但将驱动器放置在电机附近并非总是可行的。这可能是由于环境原因,例如机器或过程附近的热量过多,或由于机器设计中的物理空间限制。

  使用集成电机的分布式控制系统(DCS)

  

 

  特色图片由Pilz GmbH&Co.提供通过使用集成的电动系统,也可以实现分布式控制,从而消除了对电动电缆的需求,从而进一步减少了接线。

  集成式电动机驱动器是组件集成的下一步,但与传统系统相比,可能提供的选项更少(例如,用于反馈或I / O)。由于保护驱动器所需的散热,集成电动驱动器有时也会在功率输出方面受到限制。

  即便如此,对于希望简化机器布局的设计人员和机器制造商而言,集成式电动机驱动系统仍可为DCS布置提供紧凑的模块化解决方案。

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