对于GM公司控制、传动、机器人和焊接集团的高级制造项目工程师Hans Rodgers来说,由SEW-Eurodrive公司开发的一体化传动控制系统的美妙之处在于——简单。这个系统由高度模件化的单元组成,包括一体化的传动马达、驱动以及一个独立的、由一个安全继电器供电的24V直流安全回路。无需端子接线和编程工作,这样就使现场的电气技术人员只需进行简单、快捷的安装工作即可,使他们能够使用标准的传动模件。
SEW公司的传动控制系统为组装工厂带来了更强的灵活性,使得生产线可以根据不同的汽车车体在短短几天的时间里完成改变,而不是像以前那样需要花费几个月时间。SEW公司的传动控制系统还使GM公司可以实现显著降低工程费用和安装费用的目标。节约的效果通过使用较少的部件、较少的接线和维护工作来实现,再加上消
采用这种柔性系统,GM公司只用很少几种不同的传动模件就可以适应公司的大多数汽车生产要求。使用通用制造设备架构的能力对于减少制造过程中的不必要支出是非常关键的。
分散控制是关键
简单化还体现在工程设计施工当中:SEW公司的控制系统是分散化的,采用一个一体化的、安装在传动模件上的驱动和传动马达来实现。这种方式明显减少了现场接线。除了分散化的控制系统以外,新的即插即用SEW模件(被称为“连接器化”的单元)完全取消了现场接线端子。即使是在中国这样的劳动力廉价地区,GM公司的工程师也满怀信心的认为连接器将会明显节省人工费用。另外,这种改变还最大限度的减少了接线错误。在任何制造业工厂里,接线错误都是一再发生的、造成工厂开车延误的原因之一。
双列直插封装(DIP)开关取代了软件对驱动设备进行组态。这种方法已经被证明是一种成本较低的设计,它不需要进行软件编程以及相关的培训。键盘、手提电脑和其它附加设备也不再是必需品,这使得有关人员的安装工作和维护工作更加容易。“有时低技术反而是最好的技术,”SEW公司的机动车分部经理Tom Curtin说道。“一旦你搞清楚驱动设备应该怎样控制马达,你就不需要对每个单独的驱动设备进行编程了。对于SEW公司制造的驱动设备和马达来说,用DIP开关可以很容易的使马达控制实现标准化。”
并且集成在驱动设备里边的24伏安全停车回路替代了传统的安全硬件组件。这种设计方式的组合有助于消除现场工程设计和安装变更,使得建立一种全球通用的平台成为可能。
取消了昂贵的接触器
SEW公司的设计使得GM公司可以不再需要使用价格昂贵的安全接触器——在传统的安全设计里这是必不可少的——却不会对工人的安全带来影响。作为替代,采用了一种将安全功能与用于控制驱动设备和马达的线电压电源分离开来的低压方法CONTROL ENGINEERING China版权所有,这样可以实现一个24伏直流安全停车(EN954-1类别3)。在需要时,这种方法能够切断24伏直流安全供电,以便防止变频驱动设备里边的功率晶体管着火,使得被驱动设备所控制的马达处于一种不能产生扭矩的状态——虽然480伏电源并未断开。
因为安全停车是由一个单独的回路实现的,所以它可以使传动运动停止而不必切断控制系统和驱动设备的电源。对于终端用户来说,最重要的是:当安全条件重新具备以后控制工程网版权所有,能够把传动系统迅速的重新开动起来。如果采用传统的在线安装设计,当安全停车发生时,整个驱动回路可能都会从主控制器上被断开。在一次紧急停车之后,必须非常小心的跟踪重新恢复电源的顺序,以便防止对驱动设备造成损害。快速的关闭电源和打开电源是非常危险的,而且会缩短驱动设备的寿命。
“GM公司想要一种标准的安全架构CONTROL ENGINEERING China版权所有,这样如果一个部件失效了、一个紧急停车按钮被按下了或者一个光帘被触碰到了就可以保护员工免受安全威胁,”Curtin解释说。“我们的安全控制并