智能制造裝備呼喚智能伺服

文:李方圓2020年第三期

據統計,上海市去年智能制造裝備進入短期調整,2019年該市智能制造裝備實現工業總產值1463.21億元,比上年下降1.2%,主要原因是產業經過兩年的高速增長(2017、2018年分別增長15.5%和9.3%)后進入短期調整。在智能裝備中,伺服控制器與電機占據了重要地位,在國內推出“中國制造2025”宏大計劃后,伺服類產品也快速增長,這幾年都在以超過普通自動化產品25%以上的速度瘋狂增長,導致產品出現了良莠不齊的現象,經常有客戶反映某伺服電機在低頻運轉的情況下會出現低頻振動和發熱等弊端,這大大影響了智能裝備整機的穩定性與精確度。

要解決這個問題,比較現實的第一種方法就是采用智能伺服驅動器,又稱“可編程伺服驅動器”,它是集伺服驅動技術、PLC技術、運動控制技術于一體的全數字化驅動器。智能伺服驅動器將傳統PLC功能集成到伺服驅動器中,也就是能夠在智能伺服驅動器內部進行梯形圖編程,擁有完整的通用PLC指令,使用獨立的編程軟件進行編程,完成PLC的邏輯、數據運算,并嵌入特有的運動控制指令,來實現多軸電機同步控制功能,使整個系統更加高效簡潔。在系統設計中,智能伺服驅動器還能在梯形圖環境下重構伺服電流環、速度環、位置環結構參數,做到三環無擾數字切換,實現多模式動態切換工作。智能伺服驅動器還可以通過編程設置完善的硬件保護和軟件報警,可以方便地判斷故障和避免危險。

第二種辦法就是將驅動器和伺服電機進行高度優化和集成,最終合二為一,這樣智能電機不僅具有高精密電機的功能,同時還涵蓋了伺服電機驅動器和PLC的功能,在智能制造裝備方案中使用智能電機將使系統的布線變得非常精簡,最終實現一“芯”二用的功能,從而大大提高裝備的穩定可靠性,同時也為用戶節省了成本。

第三種辦法就是將神經網絡引入交流伺服系統中優化PID控制器,實現對被控電機的自適應控制的方法,也進一步提高了電機參數的智能辨識能力和實時控制精度。


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