從一開始，貝加萊就已經(jīng)關(guān)注到了ACOPOSmulti家族中的運(yùn)動(dòng)控制裝置的模塊化問(wèn)題。但是，如果將機(jī)器制造業(yè)中的模塊化理念堅(jiān)持下去是其合理的結(jié)論，那么顯然，逆變器也需要離開控制柜并移至它發(fā)生作用的地方，這就使可配置的模塊成為易于連接的機(jī)電一體化裝置，從而縮短交貨時(shí)間，騰出寶貴的安裝空間并簡(jiǎn)化試運(yùn)行過(guò)程。ACOPOSmulti65是貝加萊當(dāng)今推向市場(chǎng)的一款用于運(yùn)動(dòng)控制的分散式逆變器，它可以滿足所有這些要求。
正如在汽車行業(yè)中，改變系統(tǒng)以適應(yīng)個(gè)性化需求的期望連同添加不同的模塊化選項(xiàng)一起，在機(jī)器與系統(tǒng)制造業(yè)中正在變得越來(lái)越普遍。批量生產(chǎn)設(shè)備的觀念已經(jīng)退化到幾乎不再存在的地步。
強(qiáng)勁的模塊化趨勢(shì)
從控制的角度來(lái)看，如果可選擇的裝置和設(shè)備組件理論上僅需用一個(gè)插頭就可以輕易地連接到主要機(jī)器上，那么就可能利用它們的全部?jī)?yōu)勢(shì)。在這種情況下，自動(dòng)化硬件務(wù)必集成在控制柜外的各自的裝置中，這是騰空控制柜中寶貴空間并添加后續(xù)擴(kuò)展的唯一方式——即便在該機(jī)器已投入試運(yùn)行之后。這一旦實(shí)現(xiàn)，機(jī)器客戶無(wú)需知道與可能的機(jī)器選項(xiàng)相關(guān)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，生產(chǎn)和試車中的時(shí)間壓力就能得到緩解。
這一關(guān)于控制技術(shù)方面的機(jī)器模塊化趨勢(shì)在貝加萊已經(jīng)進(jìn)行了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間：能輕易執(zhí)行分布式控制區(qū)任務(wù)的模塊化X20系統(tǒng)就是一個(gè)完美的范例。運(yùn)動(dòng)控制也同樣如此，ACOPOSmulti驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能為伺服、力矩和直線電機(jī)提供動(dòng)力，并使它們成為適用于機(jī)械制造業(yè)中任意自動(dòng)化任務(wù)的通用解決方案。這種獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)解決方案在應(yīng)用于多軸機(jī)器時(shí)特別具有成本效益，塑料、包裝、印刷和紡織行業(yè)中的應(yīng)用是主要的例子。通過(guò)為應(yīng)用項(xiàng)目定制供電、冷卻和可擴(kuò)展的IGBT逆變器，這種完美的驅(qū)動(dòng)解決可以隨時(shí)進(jìn)行。
擺脫控制柜
可選擇的模塊過(guò)去通常意味著必須安裝獨(dú)立的控制柜或配電盤。但是，如果分散式I/O模塊和驅(qū)動(dòng)控制器徹底擺脫了這些附加的配電盤，那么它們就能充分發(fā)揮出成本效益方面的潛能。這不僅降低了成本，而且也節(jié)約了裝置所需的空間。由于這些原因，機(jī)械制造商多年以來(lái)都渴望將控制和驅(qū)動(dòng)組件從控制柜中“解放”出來(lái)。
在控制技術(shù)領(lǐng)域，X67系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)就是采用導(dǎo)軌安裝的輸入和輸出模塊的一種替代方案，用來(lái)測(cè)試和控制傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)包含帶IP67防護(hù)等級(jí)的I/O模塊，可以用在控制柜外的惡劣工業(yè)環(huán)境中。
當(dāng)前運(yùn)動(dòng)控制是下一個(gè)體驗(yàn)這種“解放”的領(lǐng)域。這里，貝加萊為適應(yīng)機(jī)器制造業(yè)中日益增強(qiáng)的更為簡(jiǎn)捷的模塊化趨勢(shì)而開發(fā)的產(chǎn)品被稱為ACOPOSmulti65。作為經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的ACOPOSmulti家族的一部分，該系統(tǒng)高魯棒性的外部特性允許將其安裝在機(jī)器上的任意位置，結(jié)尾數(shù)字表示它的防護(hù)等級(jí)。為了符合該標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)裝置能完全免受接觸和灰塵進(jìn)入的損害；此外，它還能承受來(lái)自任意方向的強(qiáng)大水流的噴射。即便如此，該裝置仍被稱為ACOPOS，而非在最近一次的紐倫堡SPS/IPC/DRIVES展會(huì)上數(shù)次聽到過(guò)的AQUAPOS。
該裝置的分布式安裝模式減少了其在控制柜中所需的大量空間，對(duì)于機(jī)器用戶來(lái)說(shuō)這是一項(xiàng)真正的優(yōu)勢(shì)。只需將其插入CPU中，就具有方便的連接輔助組件，簡(jiǎn)便地處理設(shè)備或其它小型裝置的能力，能使它實(shí)時(shí)升級(jí)機(jī)器以優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。
從一開始，貝加萊就意識(shí)到不能將逆變器直接安裝在它們將要控制的電機(jī)上。雖然安裝電機(jī)的方法表面上看來(lái)似乎有道理，但是散熱條件會(huì)致使電機(jī)性能下降。此外，安裝位置本身也往往比較隱蔽，難以實(shí)施維護(hù)。然而，在開發(fā)這些新裝置時(shí)最大的挑戰(zhàn)之一仍然是涉及到如何改善散熱條件以避免任何性能損失。
安全運(yùn)動(dòng)控制與節(jié)能
最重要的事實(shí)之一是，這些逆變器可以僅用一根混合電纜（將所有接線都通過(guò)它引出）而構(gòu)成單電纜結(jié)構(gòu)，從而簡(jiǎn)化了安裝和調(diào)試，該電纜用于供電、DC母線、POWERLINK和STO（安全扭矩?cái)嚅_）功能以及安全力矩?cái)嚅_功能。除了該硬接線安全功能外，以后還將為ACOPOSmulti65提供基于網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)動(dòng)控制（SafeMC）功能、STO、SBC、SOS、SS1、SS2、SLS、SMS、SLI、SDI和SLP等功能，就如控制柜中現(xiàn)在使用的ACOPOSmulti裝置一樣。
不言而喻，這些新的分布式裝置還配備了可用于ACOPOSmulti產(chǎn)品系列的廣泛的能源選項(xiàng)，這些包括能顯著降低連接負(fù)載或機(jī)器電流消耗的功率因數(shù)改善以及能確保逆變器模塊和電機(jī)最佳性能的恒定直流母線電壓。此外，所有有源電源模塊都具有能將制動(dòng)能量回饋至電源的能力（能量再生）。
將ACOPOSmulti65無(wú)縫集成在POWERLINK網(wǎng)絡(luò)中，使該裝置作為中心節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其它擴(kuò)展選項(xiàng)，還可以通過(guò)它自己的接口連接輸入和輸出。在這種情況下，它足以簡(jiǎn)單地在現(xiàn)場(chǎng)將X67系列的I/O模塊直接連接到ACOPOSmulti65上。
我們可以清楚地看到，這一高魯棒性分布式裝置的附加價(jià)值高于在控制柜安裝方式中所節(jié)約的成本。整個(gè)機(jī)器所需的總面積減少是另一個(gè)無(wú)可爭(zhēng)議的優(yōu)勢(shì)。該裝置添加擴(kuò)展選項(xiàng)來(lái)做為完全獨(dú)立裝置的能力是其另一個(gè)特色，這表明了ACOPOSmulti65的首創(chuàng)性質(zhì)。它無(wú)需在控制柜中做出改動(dòng)，無(wú)需處理困難的接線，并且無(wú)需擔(dān)心何時(shí)升級(jí)—即使在試運(yùn)行之后。
作者簡(jiǎn)介
Alois Holzleitner(48)在完成了他的電氣工程學(xué)位后，職業(yè)生涯起步于瑞士，從事機(jī)床控制器的開發(fā)工作。他于1992年加入貝加萊，擔(dān)任控制器產(chǎn)品經(jīng)理一職。自從1998年以來(lái)，他一直在位于奧地利Eggelsberg的公司總部領(lǐng)導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)器事業(yè)部。
貝加萊運(yùn)動(dòng)事業(yè)部經(jīng)理 Alois Holzleitner