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伺服系统、智能化高度集成化方向发展

2020-11-21 21:44:54  来源:鑫亚资讯网

    作为数控机床的重要功能部件,的特性一直是影响系统加工性能的重要指标。围绕伺服系统动态特性与静态特性的提高,近年来发展了多种伺服驱动技术。可以预见,随着超高速切削、超精密加工、网络制造等先进制造技术的发展,具有网络接口的全数字伺服系统、直线电动机及高速电主轴等将成为数控机床行业关注的热点,并成为伺服系统的发展方向。

    新的伺服系统产品改变了将伺服系统划分为速度伺服单元与位置伺服单元2个模块的做法,代之以单一、高度集成化、多功能的控制单元。同一个控制单元,只要通过软件设置系统参数就可改变其性能,既可以使用电机本身配置的传感器构成半闭环调节系统,又可以通过接口与外部的位置或速度或力矩传感器构成高精度的全闭环调节系统。高度的集成化还显著缩小了整个控制系统的体积,使伺服系统的安装与调试工作都得到简化。

    智能化是当前一切工业控制设备的流行趋势,作为一种高级的工业控制装置也不例外。最新数字化的伺服控制单元通常都设计为智能型产品,其智能化特点表现在:① 都具有参数记忆功能。系统的所有运行参数都可通过人机对话的方式由软件来设置,保存在伺服单元内部,通过通信接口,这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改,应用方便;② 都具有故障自诊断与分析功能。无论什么时候,只要系统出现故障,就会将故障类型及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来,这就简化了维修与调试的复杂性;③有的伺服系统还具有参数自整定的功能。众所周知,闭环调节系统的参数整定是保证系统性能指标的重要环节,也是需要耗费较多时间与精力的工作。带有自整定功能的伺服单元可通过几次试运行,自动将系统的参数整定出来,并自动实现其最优化。对于使用伺服单元的用户来说,这是新型伺服系统最具吸引力的特点之一。

      在国外,以工业局域网技术为基础的工厂自动化(Factory Automation,简称FA)工程技术在近lO年来得到了长足发展,并显示出良好的发展势头。为适应这一发展趋势,最新的伺服系统都配置了标准的串行通信接口(如RS一232C或RS一422接口等)和专用的局域网接口。这些接口的设置显著增强了伺服单元与其它控制设备问的互联能力,从而,与CNC系统问的连接也变得简单,只需1根电缆或光缆就可将数台,甚至数十台伺服单元与上位计算机连接为整个数控系统。也可通过串行接口与可编程控制器(PLC)的数控模块相连。

    综上所述,系统将向两个方向发展:一个是满足一般工业应用要求,对性能指标要求不高的应用场合,追求低成本、少维护、使用简单等特点的驱动产品,如变频电机、变频器等;另一个就是代表着伺服系统发展水平的主导产品——伺服电机、伺服控制器,追求高性能、高速度、数字化、智能型、网络化的驱动控制,以满足用户较高的应用要求。


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