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?”
用(yong)戶(hu)這(zhe)樣(yang)的(de)擔(dan)心(xin)和(he)顧(gu)慮(lv)並(bing)不(bu)是(shi)沒(mei)有(you)道(dao)理(li)的(de),因(yin)為(wei)傳(chuan)統(tong)的(de)伺(si)服(fu)反(fan)饋(kui)技(ji)術(shu),並(bing)不(bu)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)支(zhi)持(chi)將(jiang)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)電(dian)源(yuan)動(dong)力(li)和(he)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)整(zheng)合(he)在(zai)一(yi)根(gen)電(dian)纜(lan)中(zhong)。

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。

yinci,zaiyiwangdeyunkongshebeixitongzhong,weilequebaoshebeiyunkongxitongwendingkekaodexingneng,jishishishiyongpinzhichuzhongdesifudianlan,zaixitongjichengshidouxuyaofeichangyangedeanzhaoyaoqiujiangsifudianjidedonglihefankuixianlanfenkaigelifushe,genghekuangshibazheliangzhongwanquanbutongleixingdexianluzhenghezaiyigendianlanlimianne?

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)。

但dan如ru果guo簡jian單dan了le解jie一yi下xia單dan電dian纜lan連lian接jie技ji術shu的de基ji本ben原yuan理li,以yi及ji伺si服fu產chan品pin廠chang商shang和he用yong戶hu的de日ri常chang生sheng產chan工gong作zuo流liu程cheng,就jiu不bu難nan發fa現xian,用yong戶hu們men其qi實shi非fei常chang希xi望wang看kan到dao設she備bei係xi統tong中zhong伺si服fu驅qu動dong器qi和he電dian機ji之zhi間jian線xian纜lan連lian接jie數shu量liang的de減jian少shao;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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