关于伺服系统的定位功能分类

time2020-6-20 17:22:33

首先,从动力的维度看,伺服系统是需要去使用来自于设备系统的电力的。我们现在的伺服驱动主要有两类接入设备电力系统的方式:一种是每台伺服驱动器都有自己的 AC 电源接入端口,可以直接使用设备的 AC 电源,这类产品我们通常称为单体独立型驱动;还有一种,是伺服系统使用整流单元,把设备系统的 AC 电源先转变成直流电,然后再通过一条或多条共直流母线,把电力传送到每一个伺服轴的逆变驱动单元,这类产品我们通常称为是共直流母线型的。


再看控制这个维度。为了按照设备工艺要求驱动负载的运动,伺服产品在工作时是需要接收来自于设备控制系统的运动指令的。这也主要有两种形式:一种是早期比较经典的以脉冲串或模拟量…等电信号为介质的传输方式;另一种则是现在比较流行的基于数据总线进行通讯的方式。相应的,这两种方式所对应的伺服驱动产品分别是脉冲/模拟量型和总线型的。由于通讯总线技术能够帮助简化运动控制系统的线路连接,因此随着生产设备自动化程度的不断提高,近年来大家普遍比较愿意去使用这类总线型伺服产品。


因此,从动力和控制的这两个维度来看,我们基本可以把伺服产品的定位分成 4 个象限,考虑到左上角象限中这种直流母线型、脉冲/模拟量接口的产品在市面上其实基本是看不到的,所以,伺服产品的定位大致可以被分为三大类。


但坦率讲,以当下工业市场来看,这样的分类其实还是比较粗旷的,原因在于经过过去十几年的发展,当前的伺服产品市场已经十分细化了。


尽管上面说的共直流母线和单体独立型的这两种接入 AC 电源的方式依然存在,但在它们之间,其实已经出现了一些混合型伺服产品,这类产品本身还是单体独立型的,但除了可以接交流动力输入,同时也是可以使用共直流母线的动力架构的。


再从控制这个角度看,脉冲型依然也还是单独存在,基本没有太多变化;但对于总线集成型产品来说,它目前至少可分成两个级别。


一种是基于实时总线技术(如:EtherCAT、Ethernet POWERLINK、ProfiNET IRT…等)的(运动)同步集成型伺服产品,它们可以和具备相应总线接口的控制器结合,去完成一些实时的同步运动控制操作,比如:电子齿轮、电子凸轮、平面和空间插补、甚至机器人控制…等功能。


还有一种,也用了总线技术,不过通讯接口是像 Modbus、DeviceNet、ProfiBus 或者 EtherNet/IP(无 CIP Sync) …这类无时钟同步的非实时协议。这类产品通常可以帮助去解决一些比较基础的运动控制功能,如:位置、速度和扭矩控制...,但却无法去实现电子齿轮、电子凸轮、平面和空间插补…等高动态的实时同步运动功能。我们可以将此类产品称为非(运动)同步集成型伺服。


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