图1 自动化技术软件创造了一个很好的研发环境
与使用传统的编程器相比,利用Motion Suite可以将编程速度提高80%。另外,该软件还可以对多于200个轴的复杂程序进行全面的模拟。该产品的使用极大缩短了自动化设备的调试时间,而且在使用了创新性的电动机连接接口技术后还能节省更多的生产准备时间。编程器将所有的自动化功能集于一身,可为用户解决多种多样的自动化技术问题。全球技术领先的自动化解决方案供应商丹纳赫传动(Danaher Motion)研发生产的Motion Suite软件包就是一套完整的解决方案。该产品是基于高度直观的PipeNetwork语言编程的,更为重要的是,其可令控制系统的三项主要功能,即收集和监测设备数据、可编程控制器(SPS=PLC)和运动控制,直接连接到通用开发环境和软件环境中。这些功能系统之间的信号可进行实时传输,而无需中间计算环节。
利用该软件包对整台自动化设备编程时,只需根据机床功能和机械部件之间的关系利用图形描述模块进行描述性“编程”即可完成任务。无论机床设备的运动过程多么复杂,只需简单几步即可实现所有运动的模拟。因此在调试前就能确定机床运动的正确性,可避免在试车时出现问题。借助于软件包中的特殊功能,其还可满足各种特殊需求。
实时以太网现场总线系统计划
Motion Suite软件包中所包含的SPS可编程控制器软件(PLC软件)满足了IEC 61131-3标准的要求,可支持AS、FUP、KOP、ST和AWL编程方式。
其可通过OPC服务器与每个SCADA系统进行通信,该服务器还支持与Profibus和CANopen两种现场总线之间的数据交换,SERCOS II和SynqNet也可用于实时总线通信。另外,通过实时以太网进行移动通信也已列入计划之中。不久的将来,SERCOS III和EtherCAT将投放市场。
Motion Suite软件包集成了整套的IEC61131-3编程系统和高速编程系统,其PipeNetwork图形编辑器可访问大量的Motion数据库。此外,该软件包还包括功能强大的在线故障查询工具,如Soft-Oszilloskop;而其配备的AKM电动机更具备了体积小、结构紧凑、安装快捷方便和采用创新性扁平插头连接方案等特点。
采用自动化技术的目的不仅仅是要在工程设计过程中节约时间和降低设计费用,也要便于装配,节约装配时间并降低装配费用。因此,创新性的电动机接口技术也成为人们关注的热门技术。丹纳赫传动公司可按用户的订货需求为用户提供带有ITT Cannon公司生产的CmX接线板的AKM电动机。其扁平式的连接接口综合了圆形插头和传统电动机接线柱连接方案的优点。该接口具有更小的高度尺寸,可小于2cm。因此其非常适于在安装空间受限的场合中使用,而且该接口的使用还令AKM电动机在安装和拆卸过程中节省了更多的时间和费用。
图2 图形描述模块大大简化了工程项目的研发时间
满足IP 67 安全防护等级
上述结论可用下面的数字来证实。使用普通AKM圆形插头安装AKM电动机时所需的安装空间为使用CmX系列电动机扁平插头安装空间的2倍,具有很大的节约潜力。
这种ITT插头的优点还包括很高的工作可靠性和更长的使用寿命。其不仅满足了IP 67安全防护等级提出的对粉尘和防水性能的要求,而且还满足了DIN EN 61984标准所有的安全要求,与圆形电动机插头相比,其还具有抗冲击和振动的特点。ITT插头电缆可以承受的拉力范围为200~500N,此外其抗扭转损伤能力也很强。
在这种新的电动机插头连接方案中,插头内部各针脚的配置非常灵活。电缆末端的各插头针脚为保证电缆针脚毫无问题的完成接线提供了可靠保障。带有编码且有颜色标记的针脚保证了事前预装的正确性。CmX系列插头包含多种不同规格的尺寸,可承受的最大额定电流为40A。其中Cm3和Cm5型插头可配备4个动力电触点和最多18个信号线触点。
体积小、功率大和安装简便是直接驱动电动机的特性,也是目前连接法兰规格为108mm、137mm和188mm的直接驱动电动机的特性。它将直接驱动电动机的典型特性,如体积较小、动态性能好、输出扭矩和精度很高、易于维护保养和磨损少等优点与快速的安装结合在一起。
使用直接驱动电动机可以在很短的时间内组成一台小型生产设备,完成更多高质量产品的生产,而且与传统解决方案相比,其具有更低的后续维护和保养费用。这种“狭长”的模块式DDR直接驱动旋转伺服电机的优点在于其直接驱动负载,从而减少了中间传动链,如减少了变速器、离合器和皮带等部件。节省下来的零部件,也就是不使用的零部件,是不会产生设计、装配和维护保养费用的。而且这些不使用的零部件也不存在磨损和机械故障,不会造成机床和设备停车,也不会带来维修费用。因此,通过省略中间传动链,同时基于新型丹纳赫电动机很宽的调速范围,使得新型驱动电动机的工作精度比传统的驱动电动机提高了50倍。
图3 扁平电动机连接插头方案结合了圆形插头和传统电动机接线柱接线方式的优点
惯性矩明显减小
很好的动态性能是丹纳赫传动新型电机的另一大优点。由于这种电动机的惯性矩明显减小,又有很高的转速,因此可以驱动生产设备快速进入工作状况,几乎没有电动机与负载惯性矩的比例限制。新型模块化DDR直接驱动旋转伺服电动机的噪声很低,与传统驱动解决方案相比,仅有20dB。
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