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貝加萊新一代伺服驅(qū)動(dòng)器——ACOPOSmulti

http://www.kblhh.cn 2008-02-29 13:45 來(lái)源：貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司

作者：貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司宋華振

ACOPOSmulti是B&R 2007年推出的新產(chǎn)品,它采用了最前沿的共直流母線(xiàn)驅(qū)動(dòng)技術(shù),融合了高速實(shí)時(shí)通信技術(shù)、逆變技術(shù)于一體,共直流母線(xiàn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、新的安裝及冷卻方式等使它成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)的代表。

ACOPOSmulti 圖片

1. 共直流母線(xiàn)技術(shù)

共直流母線(xiàn)技術(shù)的原理是基于通用逆變裝置均采用交－直－交變頻方式，當(dāng)電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其制動(dòng)能量反饋到直流側(cè)，為更好的處理反饋制動(dòng)能量，把各逆變單元的直流側(cè)連接起來(lái)的一種方法。

共直流母線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于
　　a. 共用直流母線(xiàn)可以大大減少制動(dòng)單元的重復(fù)配置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理經(jīng)濟(jì)可靠。
　　b. 共用直流母線(xiàn)的中間直流電壓恒定，電容并聯(lián)儲(chǔ)能容量大。
　　c. 各電動(dòng)機(jī)工作在不同狀態(tài)下，能量回饋互補(bǔ)，優(yōu)化了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。

2. ACOPOSmulti設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　2.1為防電源故障而備的綜合24V附加供電模塊
　　ACOPOSmulti為驅(qū)動(dòng)器以及PLC、HMI、PC或外圍設(shè)備（選擇性的）提供綜合的24V供電模塊，這不僅確保了最小的空間需求,還確保在能量流失的情況下可預(yù)測(cè)機(jī)器的性能。設(shè)備可以直接連接到常見(jiàn)的DC總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器上,并可為斷路、短路和超載設(shè)保護(hù)。除了綜合供電模塊的優(yōu)勢(shì)外, Powerlink和單個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)程智能也可完美支持所受控的停止功能。

　　2.2創(chuàng)新的連接設(shè)計(jì)方案
　　簡(jiǎn)單的系在安裝板上,并用兩個(gè)螺絲釘固定,這樣就可建立兩個(gè)供電模塊之間的連接。除了DC總線(xiàn)和24V的連接外,通過(guò)軌道系統(tǒng)完成保護(hù)線(xiàn)連接，模塊間再無(wú)需其它的接地措施。

　　2.3整體系統(tǒng)元件的安全
　　有很多方法被用來(lái)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)所受到的嚴(yán)重影響,主要指的是受私有標(biāo)準(zhǔn)和較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間的影響。ACOPOSmulti系統(tǒng)是很特別的，在該系統(tǒng)中,選用POWERLINK協(xié)議，ACOPOSmulti系統(tǒng)安全包含由下列來(lái)自于Cat.3, EN954-1的功能：
　　* 非自由和自由停止

　　* 安全停止和操作中斷
　　* 安全有限的步測(cè)量和安全有限的絕對(duì)位置
　　* 安全的有限速度　　
　　* 旋轉(zhuǎn)的安全方向　　

　　2.4獨(dú)特的雙軸逆變單元設(shè)計(jì)大大降低了成本

　　ACOPOSmulti的雙軸驅(qū)動(dòng)模塊使得整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元減少了一半,不僅節(jié)省了空間,更重要的是節(jié)省了大量的成本。例如一個(gè)50軸的應(yīng)用只需要24個(gè)逆變單元模塊即可,由于采用了共享直流單元,每個(gè)逆變單元無(wú)需再增加DC模塊的成本,從而使得整體的價(jià)格得到下降,當(dāng)然在軸比較少的時(shí)候,由于共享直流單元的成本分?jǐn)?價(jià)格反倒不及獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)單元成本總和。

3. ACOPOS Multi 結(jié)構(gòu)

　　3.1模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

ACOPOSmulti由扼流線(xiàn)圈、濾波器、直流電源、控制電源、可擴(kuò)展逆變單元以及底板等構(gòu)成,可根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行不同的配置設(shè)計(jì)。

ACOPOSmulti 典型配置結(jié)構(gòu)

　　3.2總線(xiàn)擴(kuò)展

　　通過(guò)B&R POWERLINK高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)連接各伺服站，最大站間距離100米,構(gòu)成分布式的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于大型長(zhǎng)線(xiàn)機(jī)器而言, ACOPOSmulti使得系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊,接線(xiàn)時(shí)間及電纜的消耗都比較少。

4. ACOPOSmulti 技術(shù)指標(biāo)

　　＊直流母線(xiàn)電壓：800VDC 閉環(huán)控制

　　＊功率因素：接近1

　　＊最大功率單元：120KW

　　＊最小單元：1kW

　　＊最大底板長(zhǎng)度：27槽

　　＊電源范圍：220～480VAC

5. ACOPOSmulti應(yīng)用實(shí)績(jī)

　　5.1窄幅柔版印刷機(jī)

　　基督GIDUE是全球知名的印刷機(jī)械制造商，核心產(chǎn)品為窄幅柔版印刷機(jī),其中X-Combat及I-Combat線(xiàn)又是其中要求極高的設(shè)備,其印刷輥筒和壓印輥筒均采用了伺服傳動(dòng),并且放卷、裁切、模切、收卷也采用了伺服傳動(dòng)控制，該機(jī)型最大達(dá)到34個(gè)伺服軸的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了高達(dá)150米的印刷速度。

　　在眾多知名的自動(dòng)化廠(chǎng)商的角逐中,B&R依靠卓越的性能、電柜體積的減小、成本的降低等優(yōu)勢(shì)獲得了客戶(hù)青睞,最終在眾多的廠(chǎng)商中基督GIDUE選擇了ACOPOSmulti．

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　　5.2金屬飲料罐生產(chǎn)設(shè)備

SOUDRONIC(蘇德羅尼克)是瑞典知名的易拉罐灌裝生產(chǎn)線(xiàn)制造商,2006年與B&R合作在其生產(chǎn)線(xiàn)的核心設(shè)備-SEAM Protection System FB1080機(jī)型上采用了基于B&R ACOPOSmulti的驅(qū)動(dòng)技術(shù),有14家自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商參與了競(jìng)爭(zhēng),最終B&R憑借ACOPOSmulti的完美方案贏得了客戶(hù)的信賴(lài)。

由ACOPOSmulti構(gòu)成的分布式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)借助于POWERLINK的通信技術(shù),將機(jī)器的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程及各工藝步驟完美的實(shí)現(xiàn)了同步,該設(shè)備由11個(gè)伺服軸構(gòu)成,每分鐘可以完成115個(gè)罐子的焊接成型,從材料的卷制、定位到焊接保護(hù)一氣呵成,為后道加工提供了完美的品質(zhì)保障。

　　5.3高速卷繞

　　高速卷繞是化纖紡絲系統(tǒng)中要求最高的關(guān)鍵工藝。多軸伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)對(duì)于多絲餅卷繞而言是一種非常靈活的選擇,對(duì)于精確張力、速度同步、并且借助ACOPOS內(nèi)置的CAM功能實(shí)現(xiàn)硬邊的補(bǔ)償?shù)葟?fù)雜工藝均可進(jìn)行控制。

高速卷繞應(yīng)用

　　5.4適合應(yīng)用場(chǎng)合

　　事實(shí)上在更多的多軸應(yīng)用場(chǎng)合, ACOPOSmulti都有機(jī)會(huì)發(fā)揮其卓越性能

　　＊衛(wèi)生巾線(xiàn)、嬰兒紙尿褲及濕巾生產(chǎn)線(xiàn)

　　＊衛(wèi)星式柔版、機(jī)組式柔版、凹版無(wú)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用

　　＊粗紗、漿紗、并軸、高速多軸卷繞

　　＊啤酒灌裝、聽(tīng)裝飲料生產(chǎn)線(xiàn)

　　＊騎馬裝訂線(xiàn)、膠裝配業(yè)聯(lián)動(dòng)線(xiàn)

6. ACOPOSmulti給客戶(hù)帶來(lái)的利益

　　6.1設(shè)備投資成本的節(jié)省

　　ACOPOSmulti的雙軸驅(qū)動(dòng)單元使成本得到了控制。當(dāng)軸數(shù)達(dá)到10個(gè)以上時(shí)，它能夠給客戶(hù)帶來(lái)驚人的成本節(jié)約。由于POWERLINK實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)成為標(biāo)準(zhǔn)的配置，使得軸的刷新速度達(dá)到了異乎尋常的高速。

　　6.2能量的節(jié)省

　　由于功率因素達(dá)到近乎1的設(shè)計(jì)水平使得機(jī)器的能量輸入得到了充分的發(fā)揮，反饋電流可以通過(guò)直流單元回饋電網(wǎng),因此,對(duì)于能源的節(jié)約貢獻(xiàn)也是巨大的。

　　6.3安裝空間的節(jié)省

　　較之傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器而言, ACOPOSmulti節(jié)省了電柜空間,當(dāng)達(dá)到10個(gè)軸以上時(shí),它能夠節(jié)省20％的空間、40個(gè)軸時(shí)可以節(jié)省多達(dá)40％的空間。

　　6.4消除電源對(duì)系統(tǒng)的影響

　　800VDC直流母線(xiàn)單元采用閉環(huán)控制,ACOPOSmulti可以接受大幅度的電源范圍變化,從230VAC~500VAC的輸入范圍使得ACOPOSmulti在電源環(huán)境惡劣的區(qū)域都可以正常穩(wěn)定的工作，尤其在中國(guó)市場(chǎng),電源的穩(wěn)定性是一個(gè)大問(wèn)題,而ACOPOSmulti在設(shè)計(jì)之初便考慮到了這個(gè)問(wèn)題。

　　6.5易于安裝的系統(tǒng)

　　ACOPOSmulti采用類(lèi)似PLC的模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊像PLC的I/O模塊一樣安裝在底板上,可以輕松的插拔,通過(guò)底板的擴(kuò)展又可實(shí)現(xiàn)多達(dá)50個(gè)軸以上的安裝。

　　共直流母線(xiàn)技術(shù)(Common DC BUS Technology)是當(dāng)前驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì), SIEMENS、Bosch Rexroth、LENZE、Baumuller等伺服廠(chǎng)商均推出共直流母線(xiàn)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),而B(niǎo)&R是這項(xiàng)技術(shù)的前沿領(lǐng)先者并且具有更強(qiáng)的應(yīng)用集成能力,相信在OEM制造領(lǐng)域?qū)?huì)取得更加卓越的成績(jī)。

　　酷美的外觀(guān)秉承了B&R對(duì)于創(chuàng)新科技的追求,卓越的工業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了B&R對(duì)于細(xì)節(jié)的把握，創(chuàng)新技術(shù)與完美的工業(yè)設(shè)計(jì)演繹了自動(dòng)化的橙色魅力。

貝加萊新一代伺服驅(qū)動(dòng)器——ACOPOSmulti

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