智能伺服驅(qū)動(dòng)器，又稱(chēng)為可編程伺服驅(qū)動(dòng)器，是一種集伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)于一身的全數(shù)字化驅(qū)動(dòng)器。它能夠通過(guò)梯形圖編程，執(zhí)行PLC的邏輯和數(shù)據(jù)計(jì)算，并借助特定的運(yùn)動(dòng)控制指令，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)多軸電機(jī)的同步控制。智能伺服驅(qū)動(dòng)器是伺服系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于高端設(shè)備和智能機(jī)器的核心控制組件。在紡織機(jī)械、木工機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
功能配置
智能伺服驅(qū)動(dòng)器采用了DSP芯片（DSP）作為控制核心，包含了運(yùn)動(dòng)控制算法、PLC算法、伺服控制算法等多種算法。功率板通過(guò)橋式整流電路將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，然后通過(guò)三相正弦PWM逆變來(lái)驅(qū)動(dòng)三相同步交流伺服電機(jī)。驅(qū)動(dòng)板則以DSP為中心，負(fù)責(zé)伺服各模塊的狀態(tài)信號(hào)采集、AD轉(zhuǎn)換、信號(hào)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出。通過(guò)內(nèi)核程序?qū)Σ煌燃?jí)的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了通信、PLC、PWM脈寬調(diào)制、AD轉(zhuǎn)換、脈沖輸入采集等多項(xiàng)功能。
產(chǎn)品分類(lèi)
智能伺服驅(qū)動(dòng)器可分為多種類(lèi)型，包括無(wú)刷智能伺服驅(qū)動(dòng)器、DC智能伺服驅(qū)動(dòng)器、有刷電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器、感應(yīng)電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器、永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器以及智能電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器。
產(chǎn)品特色
智能伺服驅(qū)動(dòng)器融合了伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：
- 將傳統(tǒng)的PLC功能整合至伺服驅(qū)動(dòng)器中，具備完整的通用PLC指令，可通過(guò)獨(dú)立的編程軟件進(jìn)行編程，從而使系統(tǒng)更為高效簡(jiǎn)潔。
- 內(nèi)置的運(yùn)動(dòng)指令支持一軸閉環(huán)和三軸開(kāi)環(huán)同步運(yùn)動(dòng)，開(kāi)環(huán)軸滯后時(shí)間僅為1毫秒，即所謂的"四軸同步"。
- 支持瞬時(shí)最大3倍過(guò)載，速度環(huán)頻率可達(dá)400Hz，剛性達(dá)到10倍。位置環(huán)調(diào)節(jié)周期僅1毫秒，動(dòng)態(tài)跟隨誤差小于4個(gè)脈沖。
- 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)需要進(jìn)行三環(huán)切換時(shí)，智能伺服驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)三環(huán)無(wú)擾數(shù)字切換，在梯形圖環(huán)境中重新構(gòu)建伺服電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多模式動(dòng)態(tài)切換。
- 在梯形圖環(huán)境下，能夠完成數(shù)控插補(bǔ)運(yùn)算，自動(dòng)生成曲線(xiàn)簇算法，集成G代碼運(yùn)動(dòng)功能，如S曲線(xiàn)、多項(xiàng)式曲線(xiàn)等。例如，在背心袋制袋機(jī)中，采用指數(shù)函數(shù)作為加速部分曲線(xiàn)，以及加速度平滑、柔性的四次多項(xiàng)式位移曲線(xiàn)作為減速部分曲線(xiàn)，從而提高機(jī)器的速度和平穩(wěn)性。
- 具備完善的硬件保護(hù)和軟件報(bào)警機(jī)制，便于故障診斷和安全防護(hù)。
發(fā)展現(xiàn)狀
數(shù)字化
隨著新型微處理器和專(zhuān)用DSP芯片（DSP）的應(yīng)用，全數(shù)字化的伺服系統(tǒng)正在逐步取代以模擬電子器件為主的伺服控制單元。這種全數(shù)字化的伺服系統(tǒng)可以通過(guò)人工編程實(shí)現(xiàn)軟硬件一體化，具有極強(qiáng)的靈活性和開(kāi)放性。只需更改軟件即可實(shí)現(xiàn)不同的控制功能，同時(shí)也能針對(duì)同一硬件模塊的不同需求，使用不同的軟件模塊進(jìn)行控制，顯著提升了開(kāi)發(fā)效率并縮短了開(kāi)發(fā)周期。
智能化
控制策略的不斷創(chuàng)新是智能化的關(guān)鍵之一。除向量控制外，還出現(xiàn)了許多新的高性能、高智能化的控制策略，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制等。這些新策略旨在解決參數(shù)變化、系統(tǒng)擾動(dòng)和不確定性等因素對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響，應(yīng)對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，以及協(xié)調(diào)傳感器對(duì)控制精度的影響。
集成化
得益于高速、高性能DSP芯片的普及，伺服系統(tǒng)的定位伺服單元和速度伺服單元不再單獨(dú)分離，而是通過(guò)軟件集中管理在處理器算法中，允許兩種控制方式靈活切換，并可根據(jù)不同需求選擇不同的控制系統(tǒng)。隨著大功率、高頻化的電力電子元件的快速發(fā)展，集成電路被廣泛接受，促進(jìn)了伺服系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板的集成度提升。可重配置、重利用、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的分布式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的發(fā)展，克服了傳統(tǒng)電力電子系統(tǒng)的局限性，增強(qiáng)了各個(gè)模塊的靈活性。
網(wǎng)絡(luò)化
將現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，甚至是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到伺服控制系統(tǒng)中，已成為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家伺服制造商的普遍做法?，F(xiàn)代伺服電機(jī)控制系統(tǒng)通常配備專(zhuān)用局域網(wǎng)接口和標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口，使得控制系統(tǒng)能夠在較大范圍內(nèi)完成控制目標(biāo)。通過(guò)電纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的一體化管理和分布式控制。Lentz的System 總線(xiàn)和RS485、Rockwell的SERVO、DeviceNet、Interbus、Profibus等技術(shù)在交流永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。
參考資料 >
【智能伺服】智能伺服百科.廠(chǎng)商信息網(wǎng)站.2024-09-13
智能伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品特色 .義烏遠(yuǎn)暢自動(dòng)化.2024-09-13
什么是智能步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)器?有電工可能還不知道.百家號(hào).2024-09-13