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美国运动控制用户技术应用现状

2005.06.16阅读 1998

  读者是如何认识不断变化的运动控制技术的?在Control Engineering和Design News 所做的调查中,反映出美国使用运动控制技术的用户的一些真实的情况。
  当前的运动控制的发展是以分布式控制结构和不断增长的组成系统的元件集成为中心的,包括更有效的电动机、驱动和软件。调查结果也证实了这一趋势,但是通常调查的结果往往是落后于最新技术的。
  先进的运动系统开发商,多选择分布式控制结构,而非集中控制方式。Aerotech Inc. 公司开发出一种结构方式,将运动作业量通过高速(IEEE-1394)网分布到多个驱动。 Aerotech的运动控制部门经理Robert Novotnak 认为,这种类型的运动控制系统具有一定的优点, 当轴数增加或运动需求增加时,不会降低最佳性能和系统的同步性。这大大降低了接线和元件,为用户增加效益。
  数字驱动,软件闪现
  被访者所涉及的大量的驱动类型反应出电子驱动方式种类繁多,如图1所示。数字驱动和模拟驱动之间几乎不存在什么竞争,他们的比为82.1% 比17.9%,数字驱动占有绝对优势。而且55.2%的受访者认为他们目前正在使用(或计划在未
来的18个月内使用)集成电动机和驱动方案包。 这对那些综合了电动机和控制器开发方案包的制造商来说控制工程网版权所有,是个好消息, 其余44.8%的受访者则表示没有使用或近期不会使用。
  运动系统开发商采用各种电子驱动方式。目前使用率较低的驱动方式意味着未来较高的增长。在性能方面,用户认为是非常重要的性能参数,其中排在前四位的是:精确定位(81%),动态制动(81%),扭矩限制(79.3%),以及扭矩模式运行或控制(76.3%)。Tripless运行,被认为是一个重要的性能特别是在调速驱动(adjustable-speed drives,ASDs)中,在18个性能参数中重要性略微靠后(71%)。
  调查还显示了一些与驱动相关的其他信息。少于半数(43.4%)的受访者认为,感应伺服系统-感应电机和通量矢量电机--对于传统电子伺服系统是一个相当有效的方式。调查还显示,30%的基于步进电机的运动系统在闭环模式下相当精确。这个结果略微有些出人意料,因为步进电机和驱动系统是针对开环回路设计的,而且他们中的大多数仍然用于开环回路。但是有时在闭环回路的系统中,它却十分有效,例如,在位置确认时。
  软件的影响在电子驱动运行的所有方面都是较大的,无论是在起动、设置,还是维护时。
  安川电机美国公司的高级产品经理James Gegg认为,根据需求试行系统,而不损失性能和可靠性CONTROL ENGINEERING China版权所有,这已经成为当今电子驱动的现实。为达到较高性能,先前需要的特殊工厂硬件或配件控制工程网版权所有,现在已经能接受具有更为强大的软件设置工具标准的驱动和放大器。
  控制器性能
  用户也可选择运动控制器的类型。最新的控制器综合了先进的处理器,以增大运动控制性能。
  当在调查中问及,在选择运动控制器时是如何评定其重要的性能时,产品的易用性指标名列前茅。前5项与性能相关的 重要性的平均值如下。其中非常重要为(3),重要为(2),不重要为(1)。可编程I/O点(2.36),I/O 控制 (2.35),实时运行系统(2.27),应用开发软件(2.18),点对点定位(2.16)。在这一调查中,高科技性能排名较底,例如,路径/轨迹 计算(1.89),适应性控制(1.84),电子凸轮系统(1.82),高端伺服算法(1.67),正弦交换(1.63)。
  所有被调查的反馈方法和设备显示,在未来的18个月的使用量有所增长,但其相关的位置预计没有什么改变。
  不同的运动技术是如何运行于每一个轴的?最新的控制器具有这样的功能,近1/4的受访者在使用时有此经验。他们认为伺服运动最为常见 (94.4%),随后是步进运动(66.7%),而线性运动为(63.9%) (注意,多选答案允许总值超过100%.)
  用户也被问及了相关的非技术工作问题问题。前5个问题为控制工程网版权所有,软件调试(57.2%),档案管理 (51.1%),成本过高(50%),安装复杂(37.2%),以及硬件调试(35%)。
  网络的出路
  这个调查显示,大多数运动控制系统仍然是独立运行的,而非网络模式,他们分别为80%和38%,这表示了工业中可用技术和实际应用的技术之间的不同。
  对于运动控制系统中的以太网,只有28.1%的受访者表示曾经使用过它。以太网经常用于与另一个总线结合。当然,在使用以太网的受访者中,62%的人表示与DeviceNet结合使用,Profibus-DP为22%,而Modbus为16%。
  多轴运动
  多轴运动控制的应用情况不太符合常理。产品的性能和可用性不断增强www.cechina.cn,但是根据调查结果,所使用的轴数的平均值事实上在特定的应用中相对较低。大部分的用户(57.7%)说控制工程网版权所有,他们的运动控制器仅仅处理1到2个运动


















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