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分散伺服技术与集中伺服技术的比较

集中或分散?

哪种架构类型提供了最好的技术和商业优势?

Kollmorgen_Servo Technical_Centralized_decentralized_Machine.

分散伺服技术可以在安装过程中节省机器和工厂建设。另外两个优点包括减少机柜热负荷和更直接的驱动架构。问题出现了,然而,哪个技术更好,一个集成的电机/驱动器解决方案或分离的电机和驱动器?

因此,在生活中,一个问题的答案往往不是a或B,而是c。在决定最佳系统时,分散伺服技术与集中式伺服技术的讨论是正确的。从商业和技术的角度来看,对于一个特定的应用程序,什么样的体系结构是最好的?答案C不是A或B,而是混合架构,即两种类型的共存。在这种情况下,当驱动器具有大量的共同特征时,这两种方法可以很容易地结合起来。因此,这些平台的标准化是最好的方法。

集中式体系结构

与水平输送相比,分散伺服驱动器是一个常见的视线,中心位置的伺服驱动器仍然主导市场的高度动态和精确的运动控制。伺服驱动器与其他控制部件一起,有时与一个完全成熟的工控机,一起驻留在一个控制柜中,不受外部世界的影响。连接到电机呈星形结构,每个都有控制电缆和电源线。由于集中散热,需要对机柜进行有效的空调。

Kollmorgen_Servo技术_Centralized_decentralized_akd-n分散的替代

分散的伺服技术沿着将各个电机控制的基本主体从中央控制柜移位,密切关注该过程,这种架构使得必要的鲁棒设计提供高度的环保。优点是特别是在电机布线方面。另外两种优点是改善的EMC行为和热量损失的广泛分布,降低了集中式柜气候控制系统的成本或需求。

机械制造行业发展趋势

特别是包装机械和机器食品和饮料行业在美国,趋势是远离一米长的机柜墙,而是在机架内安装小的、高度自我保护的单元。生产设施模块化的发展趋势使得功能的分配或组合成为必然。生产设备由主要工序和辅助任务组成,这一事实进一步加强了这种说法。后者是各种各样的兼容模块-例如输送系统,分拣和处理单元。这为机器的扩展提供了方便的途径。在此背景下,实践经验表明,分散结构具有优势,特别是具有空间分布的单轴结构。相反,机器模块的同步轴在物理上紧密和位于中心的驱动器在一个机柜通常被认为是首选的结构。

Kollmorgen_Servo Technique_Centralized_Decentralized_Servo-drive-architecture在安装和安装上节省金钱

可以基于具有八个轴的真正的金属成型机清楚地示出分散技术的节约潜力。第一轴距离控制柜有5米,每个额外的轴进一步均有3米。集中式控制系统的特点是由每个电动机容纳驱动器的中央控制柜,该电机具有独立的屏蔽电源和反馈电缆,最多248米电缆。

相反,一个单独的kollmorgan AKD-C电源模块和8分散式AKD-N伺服控制器可以将电缆要求降低到34米。计算方法:在电源模块和第一分散控制器之间连接一根5米的混合供电电缆和用于轴控的现场总线。一根3米长的混合电缆连接每个额外的驱动器,总共21米。由于我们假设每个电机距离每个分散的AKD-N驱动器1米,kolmorgen提供了一种单电缆电机连接技术,只需要额外8米电缆。总体而言,分散式系统将电缆需求从248米降低到34米,节省了86%。这些数字代表了OEM的总体经济收益,包括电缆成本和装配工作的减少。当轴需要额外的I/O时,布线的减少就更加明显了。由原来的372米改为只需要42米,相应节约了89%。

驱动器重定位的另一个好处是减少控制柜中的功耗。这有效地降低了空调的要求,从而为OEM和最终用户提供直接节省。因此,控制柜空调可以减小或完全消除,降低硬件成本和随后的操作 - 最终提高能量效率。

通过降低复杂性的技术优势

Kollmorgen_Servo Technique_Centralized_Decentralized_KBMAKD -N系列Kollmorgen驱动器提供IP67保护和通过11毫米直径的混合电缆连接到控制柜中的中央供电模块。该单电缆提供电源和通信,无需任何额外的布线。每个AKD-C供应模块都可以支持每个AKD -N驱动器,每个驱动器每串高达5 kW,最多可达8个AKD -N驱动器。通过混合电缆执行的安全扭矩关闭关断为标准,可以单独或作为组的每个驱动器来实现。此外,由于新的单电缆技术,分布式伺服控制器及其连接电机之间只需要一个电缆。不再需要两个电缆来提供电机电源和反馈。在材料处理应用中,需要精确运动,电动机和反馈电缆通常需要单独的电缆托盘或牵引链。此要求现已减少,因为电缆较少。

赢得了增加的设计自由

实例计算表明,分散伺服技术与电机与控制器之间的单电缆连接技术相结合,节省了空间。这一好处导致更小的电缆桥架,更轻的拖链,更紧凑,给予更多的设计自由,在新机器的发展。这种自由主要是由于分布式技术扩展了模块化能力,而不是不灵活的中央控制设计。底线是,这允许新的OEM工厂从已经开发的模块创建新的机器,使工程更有效率。

分布式驱动技术作为一种混合动力

第二种方法是使用混合集成解决方案。这些是组合电机和伺服控制器无需外部接线的设备。这种所谓的“背载”解决方案的缺点是随着环境温度的升高驱动器降额。环境越高,为了防止驱动器过热,性能下降就越多。这种关系确保在实践中,电机必须比其他必要的更大,才能在电子器件可接受的温度范围内提供所需的性能。典型的伺服任务,例如在定位期间的快速加速和减速,由于有效散热的问题,在混合解决方案的设计中尤其困难。然而,在这一点上分离电机和驱动器可以防止固有的设计相关降额。这种解决方案为更小的电机结合更好的能源效率提供了基础。此外,集成组合通常集中在单一电机类型,限制了机器设计的灵活性。相比之下,任何kolmorgen无刷电机类型可以连接到分散的AKD-N伺服驱动器。这些电机包括传统或直接驱动旋转和直线直接驱动类型,提供真正的设计自由和最佳性能。

Kollmorgen_Servo Technical_Centralized_decentralized_onexable.一体化例子

总之,为了阐明这些关系,将展示一个用于食品加工机器的伺服驱动技术的例子。这个过程始于用所谓的切片机切香肠和奶酪。产品被传送到皮带上。这个过程不仅仅是简单地把香肠堆从a点输送到B点,而是把它和定义良好的瓦片一起输送。对高动态单轴定位系统的需求是显而易见的。现在的问题是如何在保持集中机器控制的同时集成所需的复杂运动控制功能。切片机提供了一个很好的例子,因为它代表了一个特定的分散轴,因为它的高功率需求不能满足分散驱动。从制造的角度来看,主要目标是为集中式和分散式解决方案的广泛组合协调高度多样化的功能需求。kolmorgen AKD- n驱动故意专注于集中式AKD平台的使用。它提供了适当的技术,使运动解决方案的最佳选择所需的性能任务,通过各种兼容的驱动器提供。
Kollmorgen_Servo Technical_Centralized_decentralized_Tangel-of-Cile

Kollmorgen_Servo Technique_Centralized_Decentralized_Linder

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