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上海韋米機(jī)電設(shè)備有限公司

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氣動(dòng)元件：派克parker漢尼汾，愛爾泰克AIRTEC，ASCO世格，安沃馳AVENTICS氣動(dòng)
工控電氣：貝加萊B&R工業(yè)備件，美國(guó)本特利BENTLY，
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力士樂Rexroth驅(qū)動(dòng)模塊R911279433 DKC11.3-040-7-FW

伺服驅(qū)動(dòng)器（servo drives）又稱為“伺服控制器"、“伺服放大器"，是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位，目前是傳動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品。

目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路，以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。

功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過程可以簡(jiǎn)單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/span>

　　隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，伺服驅(qū)動(dòng)器使用、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題，越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。

　　伺服驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動(dòng)化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)于整個(gè)伺服控制系統(tǒng)，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。

　一般伺服都有三種控制方式：位置控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式、速度控制方式。

　　1、位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對(duì)速度和位移進(jìn)行賦值，由于位置模式可以對(duì)速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。

　　2、轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對(duì)外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，可以通過即時(shí)的改變模擬量的設(shè)定來改變?cè)O(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對(duì)應(yīng)的地址的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)。

　　應(yīng)用主要在對(duì)材質(zhì)的手里有嚴(yán)格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時(shí)更改以確保材質(zhì)的受力不會(huì)隨著纏繞半徑的變化而改變。

　　3、速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號(hào)或直接負(fù)載的位置信號(hào)給上位反饋以做運(yùn)算用。位置模式也支持直接負(fù)載外環(huán)檢測(cè)位置信號(hào)，此時(shí)的電機(jī)軸端的編碼器只檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，位置信號(hào)就由直接的終負(fù)載端的檢測(cè)裝置來提供了，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少中間傳動(dòng)過程中的誤差，增加了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。

　　如果對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒有要求，只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。

　　如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求，而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心，用轉(zhuǎn)矩模式不太方便，用速度或位置模式比較好。

　　如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能，用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)，如果本身要求不是很高，或者基本沒有實(shí)時(shí)性的要求，采用位置控制方式。

　伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的主要控制方式

　　伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的主要控制方式為：位置控制、速度控和轉(zhuǎn)矩控制。

　　位置控制：是指驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩均于控制，上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)脈沖串進(jìn)行轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的控制，輸入的脈沖頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，輸入的脈沖個(gè)數(shù)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度。

　　速度控制：是指驅(qū)動(dòng)器僅對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，電機(jī)的轉(zhuǎn)角由CNC取驅(qū)動(dòng)器反饋的A、B、Z編碼器信號(hào)進(jìn)行控制，CNC對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量（電壓）信號(hào)，范圍為+10V～-10V，正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，電壓值的大小決定電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。

　　轉(zhuǎn)矩控制：是指伺服驅(qū)動(dòng)器僅對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不在隨負(fù)載變，只聽從于輸入的轉(zhuǎn)矩命令，上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的是模擬量（電壓）信號(hào)，范圍為+10V～-10V，正電壓控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，負(fù)電壓控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，電壓值的大小決定電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩。電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角由上位機(jī)控制

Rexroth驅(qū)動(dòng)模塊 DKC11.3-040-7-FW

R911292831 DKC05.3-016-7-FW

R911292832 DKC06.3-016-7-FW

R911292833 DKC21.3-016-7-FW

R911293700 DKC11.3-040-7-NW

R911293701 DKC11.3-100-7-NW

R911293702 DKC11.3-200-7-NW

R911293945 DKC04.3-200-7-FW/S101

R911294294 DKC14.3-016-7-FW

R911294295 DKC14.3-040-7-FW

R911294296 DKC14.3-100-7-FW

R911294297 DKC14.3-200-7-FW

R911295605 DKC02.3-004-3-MGP-01VRS

R911295606 DKC02.3-008-3-MGP-01VRS

R911295607 DKC02.3-012-3-MGP-01VRS

R911295608 DKC02.3-018-3-MGP-01VRS

R911295609 DKC10.3-004-3-MGP-01VRS

R911295610 DKC10.3-008-3-MGP-01VRS

R911295611 DKC10.3-012-3-MGP-01VRS

R911295612 DKC10.3-018-3-MGP-01VRS

R911296561 DKC22.3-016-7-FW

R911296562 DKC22.3-200-7-FW

R911299758 DKC03.3-040-7-FW/S200

R911299772 DKC01.3-004-3-MGP-01VRS

R911299773 DKC01.3-008-3-MGP-01VRS

R911299774 DKC01.3-012-3-MGP-01VRS

R911299775 DKC01.3-018-3-MGP-01VRS

R911308276 DKC02.3-040-7-FW/S300

R911309071 DKC02.3-040-7-FW/S200

R911331079 DKC10.3-004-3-MGP-01V20

R911331586 DKC10.3-012-3-MGP-01V20

R911333082 DKC10.3-012-3-MGP-01V22

R911333083 DKC10.3-004-3-MGP-01V22

R911333970 DKC10.3-004-3-MGP-01V24

R911333971 DKC10.3-012-3-MGP-01V24

一、現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)——信息技術(shù)發(fā)展在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的延伸

　　現(xiàn)場(chǎng)總線作為現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，被視為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的延伸，它的興起為自控技術(shù)本身的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。

現(xiàn)場(chǎng)總線可采用多種介質(zhì)（多種有線和無線方式）傳送數(shù)字信號(hào)。在兩根導(dǎo)線上可掛接多至幾十個(gè)自控設(shè)備，能節(jié)省大量線纜、槽架、連接件。減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的工作量。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線形成真正分散在現(xiàn)場(chǎng)的完整控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，豐富了控制設(shè)備的信息內(nèi)容。

　　為控制信息進(jìn)入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了條件，溝通了現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，便于實(shí)現(xiàn)管控一體化

　　控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)程傳送與異地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。

　　1、現(xiàn)場(chǎng)總線是一種控制系統(tǒng)框架

　　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是建立在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，具有開放性、可互操作性、常規(guī)控制功能*分散、有統(tǒng)一的控制策略組態(tài)方法的新一代的分散型控制系統(tǒng)。

　　2、現(xiàn)場(chǎng)總線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用：

　　1 PC+獨(dú)立數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制器+執(zhí)行機(jī)構(gòu)=開放式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

　　2 觸摸屏+獨(dú)立數(shù)字控制器+執(zhí)行機(jī)構(gòu)=開放式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

　　上述兩種結(jié)構(gòu)是伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，也是運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向。

　　它能充分利用PC 機(jī)和觸摸屏的資源，由第三方軟件完成用戶應(yīng)用程序開發(fā)，將生成的程序指令傳送給運(yùn)動(dòng)控制器，由控制器不斷轉(zhuǎn)譯產(chǎn)生更新的位置命令（運(yùn)動(dòng)曲線）并通過通信總線下傳給驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將控制電流傳送給電機(jī)，這樣完成命令所需定位。在一個(gè)多軸系統(tǒng)中，一個(gè)控制器可以控制多個(gè)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器。伺服電機(jī)是主要的執(zhí)行部件，完成具體動(dòng)作。

　　總線將分散的有通信能力的測(cè)量控制設(shè)備、驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，連接成能相互溝通信息，共同完成自控任務(wù)的控制網(wǎng)絡(luò)

　　現(xiàn)場(chǎng)總線控制總線數(shù)據(jù)傳輸方式

二、現(xiàn)場(chǎng)總線運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

　　現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展中的新軍————以太網(wǎng)

　　工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)正向網(wǎng)絡(luò)化、智能化的實(shí)時(shí)控制方面發(fā)展，因此通信已成為關(guān)鍵，用戶對(duì)統(tǒng)一的通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，要求企業(yè)從現(xiàn)場(chǎng)控制層到管理層能實(shí)現(xiàn)全面的無縫信息集成，并提供一個(gè)開放的基礎(chǔ)構(gòu)架，但目前的現(xiàn)場(chǎng)總線尚不能滿足這些要求。至于以太網(wǎng)存在的不確定性和實(shí)時(shí)性能欠佳的問題，已由于智能集線器的使用、主動(dòng)切換功能的實(shí)現(xiàn)、優(yōu)先權(quán)的引入以及雙工的布線等，基本上得到了解決。通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率，仔細(xì)地選擇網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及限制網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等，可將發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的概率降到。

　　目前世界上已有一些組織從事推動(dòng)以太網(wǎng)進(jìn)入控制領(lǐng)域的工作，如IEEE（美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）正在著手制訂現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)通信的新標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將使網(wǎng)絡(luò)能看到“對(duì)象"。IAONO（工業(yè)自動(dòng)化開放網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟）近與ODVA和IDA集團(tuán)就共同推進(jìn)Ethernet和TCP/IP達(dá)成共識(shí)。

　　ODVA于2000年3月17日發(fā)布了一個(gè)為在工廠基層使用以太網(wǎng)服務(wù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　FF于2000年3月29日公布了高速以太網(wǎng)（100Mb/s）的終技術(shù)規(guī)范（FSI1.0）。

　　工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會(huì)與美國(guó)的ARC、Advisory Group等單位合作，開展工業(yè)以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。目*0Mb/s以太網(wǎng)的發(fā)展已進(jìn)入實(shí)用階段。由以上分析可知，以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域是一個(gè)不可忽視的發(fā)展趨勢(shì)。

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