正如科学幻想小说中描述的自修复机器人一样，现代机械变得越来越智能化了CONTROL ENGINEERING China版权所有，在某些方面甚至更接近于人类了。他们融合了更多的分散智能，工作模式与人类的自主神经系统类似。例如，包装机可以通过故障诊断、驱动器响应等快速反应方式进行自我保护，不至于进入代价高昂的停机状态。智能变频驱动器（VFDs）在不触及“大脑”或控制系统的情况下，就可以诊断机械故障并在故障引起产品质量下降前进行预测性维护。这种先天的智能性可以确保机械具有高可靠性、高可用性、高生产率和高精度。
　　Bosch Rexroth公司的总工程师Ralph Maguire说道：“自动化技术亘古不变的目标就是提高生产率和减少维护成本。例如，通过监控给料链的扭矩，用户可以检测机械系统是否存在额外的摩擦和阻挡。通过监控滚珠丝杠的位置，用户可以在旋转方向或扭矩反向时（发生反冲等情况）诊断出问题。如果用户在机械故障导致停机之前就检测到这些变化，那么就可以提前安排矫正。”　　

得益于的预测性维护，高价药品及医用设备包装机的工作寿命有了提高。
　　资料来源：Bosch Rexroth

　　Bosch Rexroth公司的销售和市场经理Dan Thr

one补充道：“根据你所设置的参数，智能驱动器可以让你知晓每一个工作轴的健康程度，提前预测健康程度的下降，并帮助你在损害变得严重之前对症下药。如果设备内部出现损坏，就好比人类遭受疾病或创伤www.cechina.cn，那么基于驱动器的智能功能可以提前检测问题所在控制工程网版权所有，然后采取合适的手段，预防重大损害的发生，这通常被称为自动化或自修复原理。”
　　基于驱动器的预测性维护可以监控机械特性，例如反冲力、履带硬度、拉力、负载变化和其他一些对于机械本身工作至关重要的参数。Throne说道：“如果这些特性超出了当前工作轴的容差限，驱动器就会发现问题，并采取适当的措施——就如同我们碰痛了膝盖或者摸到了热炉时，反射神经会驱使我们自动作出反应一样。”
　　这种闭环控制也可以工作在控制器层面上，但是响应速度就变得相对较慢。类似的，当某人摸到热炉的时候，如果由大脑负责做出反应，这短暂的间隔就会导致烫伤。这也是人类拥有反射的原因。
　　Throne说道：“当驱动器中存在的致命故障被检测到时，驱动器必须能够做出合适的响应。对于电子驱动器本身，这就是当前的技术现状。采用基于驱动器的预测性维护后，这种保护就可以进一步扩展到轴式机械，而相应的反应也包括了保护机械系统或者整个工作轴。”
　　基于驱动器的预测性维护需要在机械控制器和驱动执行器及传感器之间交互数据，才能够达到最佳工作状态。这就是在预测性维护系统发展的道路上，驱动器和控制器之间的数据交互最优化为什么被置于如此重要地位的原因。
　　Throne说道，这对于同步多轴流水线的工作尤为重要。例如，机器人拾取和放置应用中——例如在托盘中摆放针——传送带每一侧都有6个机器人位于工作区域。任何一台机器人工作时缺失了齿轮上的一个齿牙都可能造成错位。除非驱动器知道此工作轴的容差限，否则根本无从知晓这枚丢掉的齿轮牙将会对整条流水线造成多大的危害。
　　然而，如果驱动器能够监控反冲，它就会“感觉”到电机转动和齿轮箱轴之间的应力异常。然后www.cechina.cn，驱动器可以按照用户的定义执行“反射”：向机械控制器发送故障信息或者执行安全停机，以防止对产品或者其他零件造成损坏。
　　驱动器的传感器可以监控的另一个典型参数就是热量。驱动器可以通过内部热阻体来监控散热器的温度以确保有良好的散热性。如果散热器散热受阻或者风扇运转不正常，就会触发警报。如果状况持续恶化导致温度上升，驱动器就会自行关断，以防永久性伤害。
　　有时，驱动器的响应可能由多种条件触发。这时，智能驱动器可以处理复杂的信息，并将其转换为简单的诊断结果，以供控制器使用。Throne说道：“这样就无须将所有复杂的信息全部发送给控制器，也无须花费大量时间由PLC完成诊断。这是一种更有效率的控制体系结构，因为控制器和轴承之间的通信被大幅削减了。”
　　有了智能驱动器控制工程网版权所有，机械的自修复就可预见了。这种电子和机械上的“反射”帮助自动化系统保护自身免于代价高昂的停机，并且将生产率和精度维持在高水平上。

　　翻译：辛磊夫