摘  要：ServoC是德國路斯特公司為中國市場(chǎng)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的新一代通用型伺服驅動(dòng)器，它所具備的6大特點(diǎn)，從中國通用形伺服驅動(dòng)技術(shù)發(fā)展的角度，奠定了其為劃時(shí)代產(chǎn)品的位置；從市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的角度，成就了其最大的賣(mài)點(diǎn)。目前，它已被成功地引入市場(chǎng)和應用于各種機床及產(chǎn)業(yè)機械。

    1 產(chǎn)品概貌

                        

     ServoC，是德國路斯特公司專(zhuān)門(mén)為中國市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的新一代通用型伺服驅動(dòng)器。它是基于路斯特成熟的伺服驅動(dòng)系列產(chǎn)品— C-line，并針對中國的工業(yè)應用環(huán)境設計研發(fā)的。

    ServoC功率范圍從400W到3000W；有400V和230V兩種電壓等級產(chǎn)品；可驅動(dòng)第三方電機，并能自動(dòng)識別電機參數和自動(dòng)設定控制器參數；經(jīng)濟型總線(xiàn)通訊；多功能調試面板；具有主令脈沖輸入及編碼器仿真輸出端口；可編程功能；扭矩、速度、位置三種預設模式，上電即用；可使用USB電纜進(jìn)行調試；四通道數字濾波器功能的PC調試軟件—DriveManager。

                        
                    

                             圖1   伺服驅動(dòng)器接口

    2 產(chǎn)品賣(mài)點(diǎn)

    2.1 230V和400V兩種電壓等級的產(chǎn)品

    目前市場(chǎng)上的伺服驅動(dòng)器，大部分是三相230V的，需配變壓器才能使其得到有效的使用，這增加了系統成本。而ServoC，提供230V和400V兩種電壓等級?？梢允∪ミM(jìn)線(xiàn)變壓器，從而降低了系統成本；它貼合中國的工業(yè)環(huán)境，允許輸入電壓的波動(dòng)范圍大，從-25%到20%，提高了機器運行的連續性。

               表1   ServoC兩種電壓等級產(chǎn)品
  
              
　 　 　 　 　
    2.2 可編程功能

    ServoC擁有內部可編程功能，即所謂的“軟PLC”功能?？筛鶕到y運動(dòng)過(guò)程的要求，編寫(xiě)運動(dòng)控制順序程序。能夠完成部分功能如下：

    ·  啟動(dòng)電機控制；

    ·  改變電機的控制方式（轉矩、速度、位置控制）；

    ·  設置/讀取模擬和數字輸出/輸入量；

    · 讀取/寫(xiě)入參數；

    ·  數學(xué)運算；

    ·  邏輯運算；

    ·  定時(shí)器、計數器功能；

    · 單軸定位功能。

    此外，可編程功能有利于機器制造廠(chǎng)商、系統集成商形成和保護專(zhuān)有技術(shù)。

    2.3 通訊功能

    代表了技術(shù)發(fā)展趨勢的ServoC，集成了通訊模塊。標配為RS485，通訊協(xié)議為L(cháng)UST-BUS，實(shí)現簡(jiǎn)單易用的總線(xiàn)通訊，成本低，可靠性高；可選配CANOpen，使用標準的DSP402協(xié)議，實(shí)現較高速的現場(chǎng)總線(xiàn)通訊，給客戶(hù)設備的升級提供了一種經(jīng)濟實(shí)用的總線(xiàn)。與此同時(shí)，為了與目前中國市場(chǎng)的實(shí)際情況實(shí)現無(wú)縫的對接，ServoC也提供受主令脈沖控制的可能性。與此配套的，提供編碼器仿真輸出信號。

    上位控制系統通過(guò)總線(xiàn)通訊實(shí)現對伺服驅動(dòng)的控制，是當今的發(fā)展趨勢。其特點(diǎn)為：響應快、抗干擾性能高、可靠性高，可完成高精度多軸同步等功能。而主令脈沖控制，由上位機PLC做開(kāi)環(huán)定位控制，其缺點(diǎn)是，易受干擾，控制精度及響應速度也較低。

    目前中國市場(chǎng)上的通用伺服器，大部分采用主令脈沖做定位控制，不具備通訊功能。如需采用總線(xiàn)通訊，則要另令配模塊，從而加大了系統成本。

    2.4 真正的位置伺服驅動(dòng)器

    市場(chǎng)上的很多日系通用伺服，靠上位發(fā)脈沖來(lái)控制電機定位，實(shí)際上是速度伺服。這種伺服的響應速度慢、定位精度及抗干擾性都較差。

    ServoC是真正意義上的位置伺服，具備內部定位功能，定位精準、快速，可設置16個(gè)位置表格，有表格跟隨、延時(shí)觸發(fā)等功能?？珊?jiǎn)化控制系統，可靠性高，使得現場(chǎng)調試及售后服務(wù)更加簡(jiǎn)便。

    2.5 能承受震動(dòng)及其它苛刻環(huán)境的編碼器和真正的絕對值編碼器

    ServoC可接旋轉變壓器及單圈、多圈絕對值編碼器。這兩類(lèi)編碼器均屬“皮實(shí)”、耐用的產(chǎn)品，能承受振動(dòng)及苛刻的使用環(huán)境。另外，兩種編碼器的精度較高，旋轉變壓器的精度為16位，絕對值編碼器的精度為18位。

    2.6 極低的故障率

    自從進(jìn)入市場(chǎng)，ServoC就顯示出其出眾的可靠性。截至目前，其故障率低于3‰。這源自于設計上針對性考慮和嚴格的生產(chǎn)質(zhì)量控制。

    3 應用案例介紹

    目前，ServoC已成功應用于各種機床及產(chǎn)業(yè)機械，如：車(chē)床、粗紗機、細紗機、圓網(wǎng)印花機、精梳機、雕銑機、繡花機、注塑機、食品包裝機、藥品包裝機、彈簧機、輾環(huán)機等，并不斷向新的應用領(lǐng)域進(jìn)軍。

    3.1 注塑機取料機械手的應用

    該系統主要使用了ServoC的通訊、內部PLC及內部定位控制功能。系統由西門(mén)子PLC、路斯特伺服驅動(dòng)器、伺服電機及機械手等組成。ServoC控制機械手的翻轉動(dòng)作。

    這是一個(gè)改造項目，將原有的日系伺服器替換為路斯特驅動(dòng)器。原系統采用脈沖定位控制方式，響應速度慢，易受干擾。而替換后，雖然對原系統的軟件、硬件的改動(dòng)很小，但由于采用了RS485通訊、內部PLC編程及內部定位控制，使得新系統的性能達到了質(zhì)的飛躍。實(shí)現了高速響應及0.01度的精準定位，且不受干擾信號影響。目前，這套取料機械手系統，已經(jīng)達到甚至超過(guò)國內一流產(chǎn)品的水平。

              

                                圖2   注塑機取料機械手

    3.2 在圓網(wǎng)印花機上的應用

                 

                             圖3   圓網(wǎng)印花機

    該應用使用了ServoC的主令脈沖同步定位功能。圖3所示為獨立電機驅動(dòng)的圓網(wǎng)印花機。系統由1個(gè)主導帶及12個(gè)網(wǎng)輥組成。網(wǎng)輥傳動(dòng)使用路斯特LSM 電機，電機由ServoC驅動(dòng)。每根軸由一個(gè)PLC控制，且各個(gè)PLC 之間有同步時(shí)鐘功能，以確保各個(gè)網(wǎng)輥與同導帶之間的同步。ServoC定位準確、響應快、可靠性高的特點(diǎn)，在這套系統中得到充分發(fā)揮。

                     

                            圖4   圓網(wǎng)印花機系統框圖

    3.3 在細紗機鋼領(lǐng)板電子升降上的應用

    系統由西門(mén)子PLC、ServoC驅動(dòng)器、伺服電機、鋼領(lǐng)板等組成，通過(guò)HTL主令脈沖進(jìn)行定位控制。在抗干擾問(wèn)題上，使用了硬件濾波來(lái)解決。系統整體性能達到或超過(guò)同類(lèi)產(chǎn)品。

                     

                         圖5   細紗機鋼領(lǐng)板電子升降

    3.4 在火腿腸機械定量灌裝機上的應用

    該系統使用了通訊功能、及內部PLC控制功能，由HMI、ServoC及伺服電機組成。由于無(wú)需外置PLC，所以降低了整體成本，同時(shí)提高了可靠性。HMI與驅動(dòng)器通過(guò)RS485通訊。伺服電機驅動(dòng)流量泵，其動(dòng)作由驅動(dòng)器ServoC內部PLC控制。該系統定位精準、抗干擾性強、可靠性高。所灌裝出的產(chǎn)品，同一腸衣首尾相差僅為0.3g，達到國內同等設備先進(jìn)水平。

                     
 
                              圖6   火腿腸機械定量灌裝機

    4 結語(yǔ)

    自從進(jìn)入中國市場(chǎng)以來(lái)，ServoC這一創(chuàng )新產(chǎn)品以其優(yōu)異的性能、極具競爭力的價(jià)格、可靠的質(zhì)量，以及路斯特傳動(dòng)系統所提供的完善的技術(shù)支持與售后服務(wù)，為客戶(hù)創(chuàng )造了巨大價(jià)值，從而得到了廣大用戶(hù)的肯定與支持。



                                                      ——轉自《自動(dòng)化博覽》