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案例頻道 摘 要：ServoC是德國路斯特公司為中國市場專門開發的新一代通用型伺服驅動器，它所具備的6大特點，從中國通用形伺服驅動技術發展的角度，奠定了其為劃時代產品的位置；從市場營銷的角度，成就了其最大的賣點。目前，它已被成功地引入市場和應用于各種機床及產業機械。
1 產品概貌
ServoC，是德國路斯特公司專門為中國市場開發的新一代通用型伺服驅動器。它是基于路斯特成熟的伺服驅動系列產品— C-line，并針對中國的工業應用環境設計研發的。
ServoC功率范圍從400W到3000W；有400V和230V兩種電壓等級產品；可驅動第三方電機，并能自動識別電機參數和自動設定控制器參數；經濟型總線通訊；多功能調試面板；具有主令脈沖輸入及編碼器仿真輸出端口；可編程功能；扭矩、速度、位置三種預設模式，上電即用；可使用USB電纜進行調試；四通道數字濾波器功能的PC調試軟件—DriveManager。
圖1 伺服驅動器接口
2 產品賣點
2.1 230V和400V兩種電壓等級的產品
目前市場上的伺服驅動器，大部分是三相230V的，需配變壓器才能使其得到有效的使用，這增加了系統成本。而ServoC，提供230V和400V兩種電壓等級。可以省去進線變壓器，從而降低了系統成本；它貼合中國的工業環境，允許輸入電壓的波動范圍大，從-25%到20%，提高了機器運行的連續性。
表1 ServoC兩種電壓等級產品
2.2 可編程功能
ServoC擁有內部可編程功能，即所謂的“軟PLC”功能。可根據系統運動過程的要求，編寫運動控制順序程序。能夠完成部分功能如下：
· 啟動電機控制；
· 改變電機的控制方式（轉矩、速度、位置控制）；
· 設置/讀取模擬和數字輸出/輸入量；
· 讀取/寫入參數；
· 數學運算；
· 邏輯運算；
· 定時器、計數器功能；
· 單軸定位功能。
此外，可編程功能有利于機器制造廠商、系統集成商形成和保護專有技術。
2.3 通訊功能
代表了技術發展趨勢的ServoC，集成了通訊模塊。標配為RS485，通訊協議為LUST-BUS，實現簡單易用的總線通訊，成本低，可靠性高；可選配CANOpen，使用標準的DSP402協議，實現較高速的現場總線通訊，給客戶設備的升級提供了一種經濟實用的總線。與此同時，為了與目前中國市場的實際情況實現無縫的對接，ServoC也提供受主令脈沖控制的可能性。與此配套的，提供編碼器仿真輸出信號。
上位控制系統通過總線通訊實現對伺服驅動的控制，是當今的發展趨勢。其特點為：響應快、抗干擾性能高、可靠性高，可完成高精度多軸同步等功能。而主令脈沖控制，由上位機PLC做開環定位控制，其缺點是，易受干擾，控制精度及響應速度也較低。
目前中國市場上的通用伺服器，大部分采用主令脈沖做定位控制，不具備通訊功能。如需采用總線通訊，則要另令配模塊，從而加大了系統成本。
2.4 真正的位置伺服驅動器
市場上的很多日系通用伺服，靠上位發脈沖來控制電機定位，實際上是速度伺服。這種伺服的響應速度慢、定位精度及抗干擾性都較差。
ServoC是真正意義上的位置伺服，具備內部定位功能，定位精準、快速，可設置16個位置表格，有表格跟隨、延時觸發等功能。可簡化控制系統，可靠性高，使得現場調試及售后服務更加簡便。
2.5 能承受震動及其它苛刻環境的編碼器和真正的絕對值編碼器
ServoC可接旋轉變壓器及單圈、多圈絕對值編碼器。這兩類編碼器均屬“皮實”、耐用的產品，能承受振動及苛刻的使用環境。另外，兩種編碼器的精度較高，旋轉變壓器的精度為16位，絕對值編碼器的精度為18位。
2.6 極低的故障率
自從進入市場，ServoC就顯示出其出眾的可靠性。截至目前，其故障率低于3‰。這源自于設計上針對性考慮和嚴格的生產質量控制。
3 應用案例介紹
目前，ServoC已成功應用于各種機床及產業機械，如：車床、粗紗機、細紗機、圓網印花機、精梳機、雕銑機、繡花機、注塑機、食品包裝機、藥品包裝機、彈簧機、輾環機等，并不斷向新的應用領域進軍。
3.1 注塑機取料機械手的應用
該系統主要使用了ServoC的通訊、內部PLC及內部定位控制功能。系統由西門子PLC、路斯特伺服驅動器、伺服電機及機械手等組成。ServoC控制機械手的翻轉動作。
這是一個改造項目，將原有的日系伺服器替換為路斯特驅動器。原系統采用脈沖定位控制方式，響應速度慢，易受干擾。而替換后，雖然對原系統的軟件、硬件的改動很小，但由于采用了RS485通訊、內部PLC編程及內部定位控制，使得新系統的性能達到了質的飛躍。實現了高速響應及0.01度的精準定位，且不受干擾信號影響。目前，這套取料機械手系統，已經達到甚至超過國內一流產品的水平。
圖2 注塑機取料機械手
3.2 在圓網印花機上的應用
圖3 圓網印花機
該應用使用了ServoC的主令脈沖同步定位功能。圖3所示為獨立電機驅動的圓網印花機。系統由1個主導帶及12個網輥組成。網輥傳動使用路斯特LSM 電機，電機由ServoC驅動。每根軸由一個PLC控制，且各個PLC 之間有同步時鐘功能，以確保各個網輥與同導帶之間的同步。ServoC定位準確、響應快、可靠性高的特點，在這套系統中得到充分發揮。
圖4 圓網印花機系統框圖
3.3 在細紗機鋼領板電子升降上的應用
系統由西門子PLC、ServoC驅動器、伺服電機、鋼領板等組成，通過HTL主令脈沖進行定位控制。在抗干擾問題上，使用了硬件濾波來解決。系統整體性能達到或超過同類產品。
圖5 細紗機鋼領板電子升降
3.4 在火腿腸機械定量灌裝機上的應用
該系統使用了通訊功能、及內部PLC控制功能，由HMI、ServoC及伺服電機組成。由于無需外置PLC，所以降低了整體成本，同時提高了可靠性。HMI與驅動器通過RS485通訊。伺服電機驅動流量泵，其動作由驅動器ServoC內部PLC控制。該系統定位精準、抗干擾性強、可靠性高。所灌裝出的產品，同一腸衣首尾相差僅為0.3g，達到國內同等設備先進水平。
圖6 火腿腸機械定量灌裝機
4 結語
自從進入中國市場以來，ServoC這一創新產品以其優異的性能、極具競爭力的價格、可靠的質量，以及路斯特傳動系統所提供的完善的技術支持與售后服務，為客戶創造了巨大價值，從而得到了廣大用戶的肯定與支持。
——轉自《自動化博覽》
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號