1、前言

在伺服驅動技術領域，HIPERFACEDSL可能是當今最先進的數字化反饋系統標準協議。因為它不但為所有市場參與者電機生產商、機械制造商和終端客戶提供了技術與經濟優勢，而且為配套供應商開辟出新的業務領域。此外，該數字接口還滿足在工業4.0環境下對機器進行預防性維修的所有前提。市場標準乃大勢所趨，如今很多人會問，為什么曾經用兩根電纜來連接電機與驅動器。

為接口市場樹立標準是SICK的傳統。早在1985年，當時仍以MaxStegmannGmbH為商號經營的業務部門便憑借獲得專利的同步串行接口SSI，開發出在整個控制技術領域通行的通信接口。如今，這家來自Donaueschingen的企業憑借通用型接口HIPERFACE樹立了新標準。特殊之處：所有應用在轉速控制器上僅需一個接口；轉速控制器與反饋系統之間使用一種信號線足夠。該異步半雙工接口自1996年上市起就在市場上確立了地位，如今也依然為驅動器生產商所使用。多年來，眾多電機生產商都表達了將兩根電纜整合以省去兩個連接插頭中的一個的愿望。憑借HIPERFACEDSL（簡稱HDSL），SICK于2011年成功落實了這一想法。

2、電機生產商與機械制造商的雙贏局面

從此純數字接口便發展成市場標準——因為有關各方都能從HIPERFACEDSL獲益。憑借全數字化接口HIPERFACEDSL，電機生產商主要得益于在電機和驅動器上只需要一根電纜和一個連接插頭——組件與布線工作因此得以減少，進而產生顯著的成本優勢。對于機械制造商還有一個優勢：機械裝配中的布線工作幾乎減少了一半，因為取消了以前所需的編碼器電纜套件及其敷設。此外，拖鏈在機器中占用的空間減小：電纜拖鏈明顯變小。開關柜內的電纜壓蓋和電纜所需空間也更少，并由此節省了成本。

3、配套市場是成功的標志

從一開始以及在HIPERFACEDSL成功故事的進一步延伸中，眾多配套供應商已正確認識到這項新技術的意義。為應對單電纜技術的迅速普及，領先的伺服電機電纜生產商早就推行了專門用于該數字接口標準的混合式伺服線。不久，微處理器與ASIC（專用集成電路）、FPGA（現場可編程門陣列）以及伺服控制器的生產商就緊隨其后，將數字協議集成到它們的產品之中。實現起來非常簡單，因為整個邏輯都記錄在一個模塊中。同樣分別提供適用于簡單實現的IPCore。此外，基于數字化邏輯模塊可以快速落實應客戶要求產生的新功能，從而不斷改進系統優勢。

4、狀態監測——不僅在智能工廠

終端用戶也大力推進數字單電纜技術：HIPERFACEDSL在機器通常為期數年的整個使用壽命期間，為終端用戶開啟連續狀態監測的可能——借此挖掘巨大的經濟效率潛力。

在工業4.0的聯網生產世界中，通過HIPERFACEDSL的電機反饋對永久狀態監控起決定性作用，因為數字數據和數字協議是能夠深入機器之中一直向下到電機軸進行“觀察”的前提。在此期間會看到有趣的內容，因為可以采集多樣化的電機數據——主要包括工作小時、電機溫度、消耗電流、轉速、速度以及它們的相應變化。通過驅動器可以直方圖的形式輕松讀取一切。在連續狀態監測——即永久狀態監控——的范疇內，這些信息可用于推導有關狀態和驅動器與機器狀態預期發展的結論并借此實現預防性維修。對用戶而言，由此首先產生兩大好處。第一個是保護機器，即通過快速反應的安全系統（如應急關斷）避免高昂的間接損失。第二個好處是優化機器效率，盡可能達到最高的生產可用性和生產能力。在這種情況下，不必提前檢查和更換機器的關鍵元件，而可以在整個使用壽命期間對其完全充分利用。另外，狀態監測允許規劃必要的檢修工作——并在適當時間點執行。

5、前提：電機反饋“HDSLready”

從整體來看，電機生產商和機械制造商致力于適合狀態監測的電機反饋系統有一系列技術、運營和經濟原因。在SICKStegmann，它們可以從豐富的產品供應中適當挑選具有“HDSLready”特點的編碼器解決方案。SICKStegmann的電機反饋系統為“HDSLready”并提供——除了耐熱性、高分辨率、電子銘牌、多圈功能、強抗沖擊性和緊湊型結構——高效狀態監測所需的一切前提。內置金屬碼盤的EFS/EFM50產品系列瞄準注重高穩健性和高達23位分辨率的高端應用。同樣運用光學技術工作的EKS/EKM36電機反饋系統面向具有中等要求的應用，在此緊湊結構與卓越精度的最佳平衡至關重要。新增產品系列EES/EEM37憑借其電容原理和無軸承編碼器系統，提供杰出的抗溫度、抗沖擊與抗振動性——而且是眾多低端應用富有經濟效益的替代品。所有產品系列均包括通過IEC61508SIL2認證的版本。因此，原則上SICK的電機反饋系統也能用于安全應用。

6、對“數字化”維護與維修解決方案的需求不斷增長

專家發現，正是工業4.0主題使有關各方對面向未來的智能驅動解決方案日益敏感。同時，智能工廠的聯網生產世界還將進一步推動對維護與維修解決方案的需求。來自SICKStegmann具有HIPERFACEDSL功能的編碼器提供為連續狀態監測和預防性維修準備數據的所有選項。標準得到確立——但傳奇之路和成功故事仍未結束。

圖1新增產品系列EES/EEM37憑借其電容原理和無軸承編碼器系統，提供杰出的抗溫度、抗沖擊與抗振動性。

圖2同樣運用光學技術工作的EKS/EKM36電機反饋系統

圖3內置金屬碼盤的EFS/EFM50產品系列瞄準高端應用

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