最近几年,制造行业在生产过程中对运动控制产品性能的要求不断升高,促使运动控制类产品构成发生了越来越多的变化。现在出现一种趋势,运动控制的品种类别随着工业化进程的不断推进也在不停的变化。伴随这种更新换代而来的是运动控制产品质量的提升要求机械厂商对机械产品进行改进,而机械产品的改进又推动着自动化厂商对运动控制产品的更新换代。目前高性能的伺服系统比低端的步进系统更受用户青睐,这就是一个典型的例子。
在中国,低端市场依然存在,并且份额不小,具有价格优势的步进电机产品仍有很大的用武之地。但伺服系统在控制精度、低频特性、过载能力以及速度响应频率等各方面都比传统开环系统更具优势。因此,伺服产品迅速成为运动控制产品线上引人注目的焦点。对此,运动控制厂家纷纷推出各自的伺服产品和应用私服解决方案,而且在激烈的市场竞争中,伺服系统智能化这一概念逐渐成为各大厂商注重推广和宣传的要点。那么何为智能化呢?
许多厂商对伺服产品智能化都有一个大致相同的观点,那就是在控制、编程功能上的集成性是伺服产品智能化的最重要的标志。智能化伺服产品区别于传统伺服产品之处在于集成了控制、编程功能的伺服产品能够独立完成位置、速度控制,自动增益调整等功能,而无需像传统伺服那样需要上位机的指令控制。
伺服产品智能化的标志
一般来说,生产厂商希望最好只用一种产品就能覆盖所有的应用,而从客户层面来讲,他们则希望生产厂商能为其量身定做一款专用产品,已达到产品定制化和最佳性价比,这个矛盾往往成为产品设计的一个关键,如何解决这一矛盾,就涉及到产品的集成化和通用化。而伺服产品智能化的需求正是基于实际应用中的集成化和通用化的需求。有业内人士认为,智能化是一种表现,而通用化则是背后的推动力。从成本控制方面来说,无需通过额外的上位机来实现软件编程集成,而是通过集成化的伺服,实现很多直接控制的功能,把这些模块集成到驱动器里面,节省空间,另外减少了中间可能导致故障的环节,增强了通用性。这样既节省了成本,又能使产品性能更趋于稳定,对于控制成本很有意义。早期提及的智能化伺服,大多集成了一些定位功能,而目前所谓的智能化伺服,则多数增添了运动控制的功能。这样集成的意义更多的是将上位机的一部分功能前置到伺服环节,以更好地满足特定行业、特定工艺的需要。比如虚拟运动、算法插补等功能,对一些运动轨迹的平滑性能够起到很大的改善。
伺服产品智能化的内容
谈及伺服产品智能化的内容,许多厂商提到智能化多元化的特点。他们认为自诊断功能应该是智能化的一个体现。智能化伺服产品要具备优良的自诊断功能,包括对负载的诊断,甚至达到对一般故障可以做到自行处理,才能应对更高层次的应用以及在多样性的环境下稳定的工作。这种自诊断功能的实现,能够通过远程诊断确定故障发生位置,无需人工巡检便可迅速解决问题,体现出产品的人性化。通过对软件的升级,灵活实现产品功能的增加与完善,这也应该是智能化的一个体现。在伺服这一领域,产品更新换代很快,通过这种功能,可以有效保护客户的投资,使低端产品的用户也有可能以很小的付出享受到中端产品的功能,这实际上是产品的一种增值保值的体现。另外,依赖IT技术和工程设计的创新,例如高速实时以太网、创新的电气连接方式等,也可以实现产品的智能化。新的智能伺服在提供传统伺服驱动电机的功能之外,还可以提供灵活的模块化组合,可以方便地维护更换及参数设定,还能简便地使用向导和调试软件,并配备丰富的软件模板和二次开发能力,这些属性也都可以被称为智能化。
目前,对于智能化伺服产品的定义不同的厂商都有不同的看法,但是中心大意都不离上述几个方面。未来,相信各厂商都会基于自身对智能化的理解以及自身产品特点研发出各有所长的伺服产品。可以预见,今后的伺服产品必将呈现出更多的发展方向,而不同行业的伺服用户,也必将拥有更加多样化的选择。(原作者乔灿)