極限競(jìng)爭(zhēng)下的機(jī)器-快速響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制
發(fā)布時(shí)間：2025-05-27 作者：www.dzsex.cn
過(guò)去的20年，貝加萊所經(jīng)歷的客戶行業(yè)，其機(jī)械速度都在不斷的提升，也陪伴著中國(guó)制造業(yè)的強(qiáng)勢(shì)崛起。表1顯示了作為參與者所見(jiàn)到的這種變化，雖然速度僅僅是一個(gè)衡量機(jī)器性能的維度-但是，速度就會(huì)帶來(lái)眾多的控制難題需要解決。
制造裝備各個(gè)領(lǐng)域的性能提升
對(duì)于高速機(jī)器而言，“失之毫厘差之千里”，在高速高精度的制造業(yè)里，電氣傳動(dòng)控制的水平?jīng)Q定了機(jī)器所能達(dá)到的水平。貝加萊的運(yùn)動(dòng)控制，ACOPOS家族一直在這個(gè)過(guò)程中扮演著默默卻舉足輕重的角色。
50μS響應(yīng)能力
ACOPOS P3伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
早在2014年，貝加萊推出ACOPOS P3系列的伺服驅(qū)動(dòng)器，就以50μS的位置環(huán)響應(yīng)在伺服驅(qū)動(dòng)業(yè)界達(dá)到了一個(gè)新高。
機(jī)器的速度和精度，總是矛盾的，因此，為了解決這個(gè)矛盾就需要不斷的降低它的采樣和控制周期的時(shí)間，此所謂“天下武功，唯快不破”。而伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的更快響應(yīng)，就能為更高精度的加工提供響應(yīng)能力。
ACOPOS內(nèi)置的SPT-智能路徑技術(shù)，能夠?yàn)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)提供本地的任務(wù)編排，運(yùn)行在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，確保了驅(qū)動(dòng)器無(wú)需主站協(xié)調(diào)的高速響應(yīng)能力。
ACOPOS內(nèi)的SPT控制技術(shù)
SPT也是可以被以拖拽的方式編排的，這對(duì)于用戶而言，復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制也會(huì)變得更為簡(jiǎn)單的視線。
ACOPOS系列的分布式智能架構(gòu)
與市場(chǎng)上很多采取集中式控制架構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制不同，ACOPOS系列伺服驅(qū)動(dòng)具有強(qiáng)大的本地智能。對(duì)于ACOPOS系列而言，像電子齒輪、電子凸輪（CAM）同步、運(yùn)動(dòng)控制的PID、鼓序列發(fā)生器等功能，它均可以在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部編程并運(yùn)行。而非依賴于主站的協(xié)同，主站在這里更多扮演的是“整機(jī)任務(wù)編排”，將作業(yè)參數(shù)下發(fā)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程。
舉例-電子凸輪同步裁切
如圖所示，很多廠商實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)，通常需要進(jìn)行速度同步的外接編碼器被接入到PLC的I/O模塊中，被PLC的處理器掃描。而貝加萊的ACOPOS P3的則有可外接編碼器的預(yù)留口，這使得外接編碼器可以直接被接入到ACOPOS P3驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器直接對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部的同步運(yùn)算。
ACOPOS P3的外接編碼器同步
這種架構(gòu)會(huì)帶來(lái)更快的響應(yīng)速度，因?yàn)樗÷粤巳ブ髡镜膮f(xié)調(diào)所需的通信時(shí)間。包括外接編碼器、色標(biāo)傳感器(驅(qū)動(dòng)器Trigger直接接入）。
應(yīng)用場(chǎng)景：
- 紙張印刷裁單張
- 圓盤(pán)貼標(biāo)機(jī)瓶子的定位
- 立式/水平包裝熱封動(dòng)作
- 切紙機(jī)
- …
交叉通信帶來(lái)的同步性協(xié)作
交叉通信帶來(lái)的同步性協(xié)作在高速機(jī)電控制中，運(yùn)動(dòng)控制的三環(huán)控制、通信循環(huán)、控制任務(wù)的循環(huán)，要保持較為合理的匹配，才是最優(yōu)系統(tǒng)。而ACOPOS系列所支持的POWERLINK則是一個(gè)采用廣播幀的網(wǎng)絡(luò)，它意味著可以實(shí)現(xiàn)“交叉通信”，即在多達(dá)數(shù)十個(gè)乃至數(shù)以百計(jì)的軸要實(shí)現(xiàn)定位與同步控制。
哪些場(chǎng)景需要這種同步能力？
●在高端的凹版印刷機(jī)的電子軸同步領(lǐng)域
● 流延膜雙向拉伸線
●碳纖維多軸向經(jīng)編機(jī)系統(tǒng)
●鋰電池/電容器的濕法隔膜線
● 高速卷繞頭
多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
交叉通信并不需要花費(fèi)時(shí)間將每個(gè)軸的信息發(fā)送至主站，而是通過(guò)廣播讓每個(gè)其他軸聽(tīng)到，幀中包含了目標(biāo)地址。這種無(wú)需主站即可實(shí)現(xiàn)同步，大幅提高了機(jī)器的響應(yīng)效率。
而貝加萊ACOPOS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并非是一個(gè)簡(jiǎn)單的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的超高速閉環(huán)控制，以及分布式控制，集中管理的機(jī)器架構(gòu)，讓機(jī)器既能實(shí)現(xiàn)高性能的同時(shí)，又給了主站更為自由的空間，設(shè)計(jì)更為智能的工藝任務(wù)、HMI交互的易用性、與其它單元的協(xié)作。