《電子技術(shù)應(yīng)用》
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數(shù)控機(jī)床中伺服系統(tǒng)技術(shù)特性應(yīng)用
摘要: 摘要:作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,伺服系統(tǒng)的特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)。筆者介紹了數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)的特性,并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。
Abstract:
Key words :

摘 要:作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,伺服系統(tǒng)的特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)。筆者介紹了數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)的特性,并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;伺服系統(tǒng)特性;應(yīng)用
Abstract:As one of the most important parts of NC machine-characteristics of the servo system affects the handling characterisficsof the system.The characteristics of the feeding and spindling servo system are introduced and their application foregrounds8re also viewed.
Key words:NC machine;characteristics of the servo system;application
1 概述
  作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu),伺服系統(tǒng)集電力電子器件、控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)為一體,并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù)、特種電機(jī)材料技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步,經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流,進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)種類(lèi)繁多。
  伺服系統(tǒng)是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備一電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象,以控制器為核心,以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu),在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角,將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)要求。數(shù)控機(jī)床中,伺服系統(tǒng)接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的位移、速度指令,經(jīng)變換、放調(diào)與整大后,由電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸、主軸等,帶動(dòng)工作臺(tái)及刀架,通過(guò)軸的聯(lián)動(dòng)使刀具相對(duì)工件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng),從而加工出用戶(hù)要求的復(fù)雜形狀工件。
2 伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
  從基本結(jié)構(gòu)看,伺服系統(tǒng)主要由控制器、功率驅(qū)動(dòng)裝置、反饋裝置和電動(dòng)機(jī)組成??刂破靼凑諗?shù)控系統(tǒng)的給定值和通過(guò)反饋裝置檢測(cè)的實(shí)際運(yùn)行值的差,調(diào)節(jié)控制量;功率驅(qū)動(dòng)裝置作為系統(tǒng)的主回路,一方面按控制量的大小將電網(wǎng)中的電能作用到電動(dòng)機(jī)上,調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大?。涣硪环矫姘措妱?dòng)機(jī)的要求把恒壓恒頻的電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)所需的交流電或直流電;電動(dòng)機(jī)則按供電大小拖動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。
  考慮伺服系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用,本文按機(jī)床中傳動(dòng)機(jī)械的不同將其分為進(jìn)給伺服與主軸伺服。
3 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的特性
  進(jìn)給伺服以數(shù)控機(jī)床的各坐標(biāo)為控制對(duì)象,產(chǎn)生機(jī)床的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為此,要求進(jìn)給伺服能快速調(diào)節(jié)坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)速度,并能精確地進(jìn)行位置控制。具體要求其調(diào)速范圍寬、位移精度高、穩(wěn)定性好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。根據(jù)系統(tǒng)使用的電動(dòng)機(jī),進(jìn)給伺服可細(xì)分為步進(jìn)伺服、直流伺服、交流伺服和直線(xiàn)伺服[2]。
(1)步進(jìn)伺服系統(tǒng)
  步進(jìn)伺服是一種用脈沖信號(hào)控制,并將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的控制系統(tǒng)。其角位移與脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比,通過(guò)改變脈沖頻率可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果停機(jī)后某些繞組仍保持通電狀態(tài),則系統(tǒng)還具有自鎖能力。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)1周都有固定的步數(shù),如500步、1000步、50000步等,理論上其步距誤差不會(huì)累計(jì)。
  步進(jìn)伺服結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,符合系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展需要,但精度差、能耗高、速度低,且其功率越大移動(dòng)速度越低。特別是步進(jìn)伺服易于失步,使其主要用于速度與精度要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床及舊設(shè)備改造。但近年發(fā)展起來(lái)的恒斬波驅(qū)動(dòng)、PWM驅(qū)動(dòng)、微步驅(qū)動(dòng)、超微步驅(qū)動(dòng)和混合伺服技術(shù),使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的高、低頻特性得到很大提高,特別是隨著智能超微步驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,將把步進(jìn)伺服的性能提高到新的水平。
(2)直流伺服系統(tǒng)
  直流伺服的工作原理建立在電磁定律基礎(chǔ)上。與電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)的是互相獨(dú)立的兩個(gè)變量:主磁通與電樞電流,分別控制勵(lì)磁電流與電樞電流,可方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制。另一方面,從控制角度看,直流伺服的控制是一個(gè)單輸人單輸出的單變量控制系統(tǒng),經(jīng)典控制理論完全適用于這種系統(tǒng),因此,直流伺服系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單,調(diào)速性能優(yōu)異,在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中曾占據(jù)主導(dǎo)地位。
  然而,從實(shí)際運(yùn)行考慮,直流伺服電動(dòng)機(jī)引人了機(jī)械換向裝置,其成本高、故障多、維護(hù)困難,經(jīng)常因碳刷產(chǎn)生的火花而影響生產(chǎn),并對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí),機(jī)械換向器的換向能力限制了電動(dòng)機(jī)的容量和速度。電動(dòng)機(jī)的電樞在轉(zhuǎn)子上,使得電動(dòng)機(jī)效率低、散熱差。為改善換向能力、減小電樞的漏感,轉(zhuǎn)子變得短粗,影響了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。
(3)交流伺服系統(tǒng)
  針對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的缺陷,如果將其做“里翻外”的處理,即把電驅(qū)繞組裝在定子、轉(zhuǎn)子為永磁部分,由轉(zhuǎn)子軸上的編碼器測(cè)出磁極位置,就構(gòu)成永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī),同時(shí),矢量控制方法的實(shí)用化使交流伺服系統(tǒng)具有良好的伺服特性。其寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)及四象限運(yùn)行等良好的技術(shù)性能,使其動(dòng)、靜態(tài)特性可與直流伺服系統(tǒng)相媲美。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)弱磁高速控制,拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍,適應(yīng)了高性能伺服驅(qū)動(dòng)的要求。
  目前,在機(jī)床進(jìn)給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統(tǒng),有三種類(lèi)型:模擬形式、數(shù)字形式和軟件形式。模擬伺服用途單一,只接收模擬信號(hào),位置控制通常由上位機(jī)實(shí)現(xiàn);數(shù)字伺服可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,如做速度、力矩、位置控制,可接收模擬指令和脈沖指令,各種參數(shù)均以數(shù)字方式設(shè)定,穩(wěn)定性好,具有較豐富的自診斷、報(bào)警功能;軟件伺服是基于微處理器的全數(shù)字伺服系統(tǒng),其將各種控制方式和不同規(guī)格、功率的伺服電機(jī)的監(jiān)控程序以軟件實(shí)現(xiàn)。使用時(shí)可由用戶(hù)設(shè)定代碼與相關(guān)的數(shù)據(jù)即自動(dòng)進(jìn)人工作狀態(tài)。配有數(shù)字接口,改變工作方式、更換電動(dòng)機(jī)規(guī)格時(shí),只需重設(shè)代碼即可,故也稱(chēng)萬(wàn)能伺服。
  交流伺服已占據(jù)了機(jī)床進(jìn)給伺服的主導(dǎo)地位,并隨著新技術(shù)的發(fā)展而不斷完善,具體體現(xiàn)在三方面:①系統(tǒng)功率驅(qū)動(dòng)裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展,智能化功率模塊得到普及與應(yīng)用;②基于微處理器嵌人式平臺(tái)技術(shù)的成熟,將促進(jìn)先進(jìn)控制算法的應(yīng)用;③網(wǎng)絡(luò)化制造模式的推廣及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的成熟,將使基于網(wǎng)絡(luò)的伺服控制成為可能。
(4)直線(xiàn)伺服系統(tǒng)
  直線(xiàn)伺服系統(tǒng)采用一種直接驅(qū)動(dòng)方式(direct drive),與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)方式相比,最大特點(diǎn)是取消了電動(dòng)機(jī)到工作臺(tái)間的一切機(jī)械中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),即把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零。這種“零傳動(dòng)”方式帶來(lái)了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法達(dá)到的性能指標(biāo),如加速度可達(dá)29.4m/s 以上,為傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的lO一2O倍,進(jìn)給速度是傳統(tǒng)的4—5倍。從電動(dòng)機(jī)的工作原理來(lái)講,直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)有直流、交流、步進(jìn)、永磁、電磁、同步和異步等多種方式;而從結(jié)構(gòu)來(lái)講,又有動(dòng)圈式、動(dòng)鐵式、平板型和圓筒型等形式。目前應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上的主要有高精度高頻向小行程直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)與大推力長(zhǎng)行程高精度直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)兩類(lèi)。
  直線(xiàn)伺服是高速高精數(shù)控機(jī)床的理想驅(qū)動(dòng)模式,受機(jī)床廠(chǎng)家重視,技術(shù)發(fā)展迅速。2001年歐洲機(jī)床展上,有幾十家公司展出直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速機(jī)床,快移速度達(dá)100—120m/min,加速度14.7一19.6m/s ,其中尤以德國(guó)DMG公司與13本MAZAK公司最具代表性。2000年DMG公司已有28種機(jī)型采用直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),年產(chǎn)1500多臺(tái),約占總產(chǎn)量的1/3。而MAZAK公司最近也將推出基于直線(xiàn)伺服系統(tǒng)的超音速加工中心,切削速度8馬赫,主軸最高轉(zhuǎn)速80000r/min,快移速度500m/min,加速度58.8m/s 。所有這些,都標(biāo)志著以直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)為代表的第二代高速機(jī)床,將取代以高速滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)為代表的第一代高速機(jī)床,并在使用中逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。
4 主軸伺服系統(tǒng)的特性
  主軸伺服提供加工各類(lèi)工件所需的切削功率,因此,只需完成主軸調(diào)速及正反轉(zhuǎn)功能。但當(dāng)要求機(jī)床有螺紋加工、準(zhǔn)停和恒線(xiàn)速加工等功能時(shí),對(duì)主軸也提出了相應(yīng)的位置控制要求,因此,要求其輸出功率大,具有恒轉(zhuǎn)矩段及恒功率段,有準(zhǔn)??刂?,主軸與進(jìn)給聯(lián)動(dòng)。與進(jìn)給伺服一樣,主軸伺服經(jīng)歷了從普通三相異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)到直流主軸傳動(dòng)。隨微處理器技術(shù)和大功率晶體管技術(shù)的進(jìn)展,現(xiàn)在又進(jìn)人了交流主軸伺服系統(tǒng)的時(shí)代[3]。
(1)交流異步伺服系統(tǒng)
  交流異步伺服通過(guò)在三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組中產(chǎn)生幅值、頻率可變的正弦電流,該正弦電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互作用,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。其中,正弦電流的幅值可分解為給定或可調(diào)的勵(lì)磁電流與等效轉(zhuǎn)子力矩電流的矢量和;正弦電流的頻率可分解為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差之和,以實(shí)現(xiàn)矢量化控制。
  交流異步伺服通常有模擬式、數(shù)字式兩種。與模擬式相比,數(shù)字式伺服加速特性近似直線(xiàn),時(shí)間短,且可提高主軸定位控制時(shí)系統(tǒng)的剛性和精度,操作方便,是機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)采用的主要形式。然而交流異步伺服存在兩個(gè)主要問(wèn)題:①轉(zhuǎn)子發(fā)熱,效率較低,轉(zhuǎn)矩密度較小,體積較大;②功率因數(shù)較低,因此,要獲得較寬的恒功率調(diào)速范圍,要求較大的逆變器容量。
(2)交流同步伺服系統(tǒng)
  近年來(lái),隨著高能低價(jià)永磁體的開(kāi)發(fā)和性能的不斷提高,使得采用永磁同步調(diào)速電動(dòng)機(jī)的交流同步伺服系統(tǒng)的性能日益突出,為解決交流異步伺服存在的問(wèn)題帶來(lái)了希望。與采用矢量控制的異步伺服相比,永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子溫度低,軸向連接位置精度高,要求的冷卻條件不高,對(duì)機(jī)床環(huán)境的溫度影響小,容易達(dá)到極小的低限速度。即使在低限速度下也可作恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行,特別適合強(qiáng)力切削加工。同時(shí),其轉(zhuǎn)矩密度商、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好,特別適合高生產(chǎn)率運(yùn)行。較易達(dá)到很高的調(diào)速比,允許同一機(jī)床主軸具有多種加工能力,既可以加工像鋁一樣的低硬度材料,也可以加工很硬很脆的合金,為機(jī)床進(jìn)行最優(yōu)切削創(chuàng)造了條件[4]。
(3)電主軸
  電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,它將主軸電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,由于取消了齒輪變速箱的傳動(dòng)與電動(dòng)機(jī)的連接,實(shí)現(xiàn)了主軸系統(tǒng)的一體化、“零傳動(dòng)”。因此,具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、慣性小、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn),可改善機(jī)床的動(dòng)平衡,避免振動(dòng)和噪聲,在超高速切削機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用。
  從理論上講,電主軸作為高速電動(dòng)機(jī),既可使用異步交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī),也可使用永磁同步電動(dòng)機(jī)。電主軸的驅(qū)動(dòng)一般使用矢量控制的變頻技術(shù),通常內(nèi)置一脈沖編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)廂位控制及與進(jìn)給的準(zhǔn)確配合。由于電主軸的工作轉(zhuǎn)速極高,對(duì)其散熱、動(dòng)平衡、潤(rùn)滑等提出了特殊的要求。在應(yīng)用中必須妥善解決才能確保電主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)和精密加工。
5 伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
  作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件,伺服系統(tǒng)的特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)。圍繞伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高,近年來(lái)發(fā)展了多種伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字伺服系統(tǒng)、直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)及高速電主軸等將成為數(shù)控機(jī)床行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn),并成為伺服系統(tǒng)的發(fā)展方向。
(1)交流化
  伺服技術(shù)將繼續(xù)迅速地由DC伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)向AC伺服系統(tǒng)。從目前國(guó)際市場(chǎng)的情況看,幾乎所有的新產(chǎn)品都是AC伺服系統(tǒng)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,AC伺服電機(jī)的市場(chǎng)占有率已超過(guò)80% 。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)AC伺服電機(jī)的廠(chǎng)家也越來(lái)越多,正逐步超過(guò)生產(chǎn)DC伺服電機(jī)的廠(chǎng)家??梢灶A(yù)見(jiàn),在不遠(yuǎn)的將來(lái),除了在某些微型電機(jī)領(lǐng)域之外,AC伺服電機(jī)將完全取代DC伺服電機(jī)。
(2)全數(shù)字化
  采用新型高速微處理器和專(zhuān)用數(shù)字信號(hào)處理機(jī)(DSP)的伺服控制單元將全面代替以模擬電子器件為主的伺服控制單元,從而實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化的伺服系統(tǒng)。全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn),將原有的硬件伺服控制變成了軟件伺服控制,從而使在伺服系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法(如:最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等)成為可能。
(3)采用新型電力電子半導(dǎo)體器件
  目前,伺服控制系統(tǒng)的輸出器件多采用開(kāi)關(guān)頻率很高的新型功率半導(dǎo)體器件,主要有大功率晶體管(GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)和絕緣門(mén)極晶體管(IGBT)等。這些先進(jìn)器件的應(yīng)用顯著降低了伺服單元輸出回路的功耗,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,降低了運(yùn)行噪聲。尤其是,最新型的伺服控制系統(tǒng)已開(kāi)始使用一種把控制電路功能和大功率電子開(kāi)關(guān)器件集成在一起的新型模塊,稱(chēng)為智能控制功率模塊(Intelligent Power Mod—ules,簡(jiǎn)稱(chēng)IPM)。這種器件將輸人隔離、能耗制動(dòng)、過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)及故障診斷等功能全部集成于一個(gè)不大的模塊中。其輸入邏輯電平與TTL信號(hào)完全兼容,與微處理器的輸出可直接接口。它的應(yīng)用顯著地簡(jiǎn)化了伺服單元的設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了伺服系統(tǒng)的小型化和微型化。
(4)高度集成化
  新的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品改變了將伺服系統(tǒng)劃分為速度伺服單元與位置伺服單元2個(gè)模塊的做法,代之以單一、高度集成化、多功能的控制單元。同一個(gè)控制單元,只要通過(guò)軟件設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)就可改變其性能,既可以使用電機(jī)本身配置的傳感器構(gòu)成半閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng),又可以通過(guò)接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度的全閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高度的集成化還顯著縮小了整個(gè)控制系統(tǒng)的體積,使伺服系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作都得到簡(jiǎn)化。
(5)智能化
  智能化是當(dāng)前一切工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì),伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為一種高級(jí)的工業(yè)控制裝置也不例外。最新數(shù)字化的伺服控制單元通常都設(shè)計(jì)為智能型產(chǎn)品,其智能化特點(diǎn)表現(xiàn)在:① 都具有參數(shù)記憶功能。系統(tǒng)的所有運(yùn)行參數(shù)都可通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)的方式由軟件來(lái)設(shè)置,保存在伺服單元內(nèi)部,通過(guò)通信接口,這些參數(shù)甚至可以在運(yùn)行途中由上位計(jì)算機(jī)加以修改,應(yīng)用方便;② 都具有故障自診斷與分析功能。無(wú)論什么時(shí)候,只要系統(tǒng)出現(xiàn)故障,就會(huì)將故障類(lèi)型及可能引起故障的原因通過(guò)用戶(hù)界面清楚地顯示出來(lái),這就簡(jiǎn)化了維修與調(diào)試的復(fù)雜性;③有的伺服系統(tǒng)還具有參數(shù)自整定的功能。眾所周知,閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定是保證系統(tǒng)性能指標(biāo)的重要環(huán)節(jié),也是需要耗費(fèi)較多時(shí)間與精力的工作。帶有自整定功能的伺服單元可通過(guò)幾次試運(yùn)行,自動(dòng)將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來(lái),并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)化。對(duì)于使用伺服單元的用戶(hù)來(lái)說(shuō),這是新型伺服系統(tǒng)最具吸引力的特點(diǎn)之一。
(6)模塊化和網(wǎng)絡(luò)化
  在國(guó)外,以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠(chǎng)自動(dòng)化(Factory Automation,簡(jiǎn)稱(chēng)FA)工程技術(shù)在近lO年來(lái)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,并顯示出良好的發(fā)展勢(shì)頭。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì),最新的伺服系統(tǒng)都配置了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口(如RS一232C或RS一422接口等)和專(zhuān)用的局域網(wǎng)接口。這些接口的設(shè)置顯著增強(qiáng)了伺服單元與其它控制設(shè)備問(wèn)的互聯(lián)能力,從而,與CNC系統(tǒng)問(wèn)的連接也變得簡(jiǎn)單,只需1根電纜或光纜就可將數(shù)臺(tái),甚至數(shù)十臺(tái)伺服單元與上位計(jì)算機(jī)連接為整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。也可通過(guò)串行接口與可編程控制器(PLC)的數(shù)控模塊相連。
  綜上所述,伺服系統(tǒng)將向兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)是滿(mǎn)足一般工業(yè)應(yīng)用要求,對(duì)性能指標(biāo)要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合,追求低成本、少維護(hù)、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,如變頻電機(jī)、變頻器等;另一個(gè)就是代表著伺服系統(tǒng)發(fā)展水平的主導(dǎo)產(chǎn)品——伺服電機(jī)、伺服控制器,追求高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡(luò)化的驅(qū)動(dòng)控制,以滿(mǎn)足用戶(hù)較高的應(yīng)用要求。
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