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貝加萊新一代伺服驅動器——ACOPOSmulti

http://www.moduwu.com 2008-02-29 13:45 來源：貝加萊工業自動化（上海）有限公司

作者：貝加萊工業自動化（上海）有限公司宋華振

ACOPOSmulti是B&R 2007年推出的新產品,它采用了最前沿的共直流母線驅動技術,融合了高速實時通信技術、逆變技術于一體,共直流母線驅動技術、新的安裝及冷卻方式等使它成為創新驅動技術的代表。

ACOPOSmulti 圖片

1. 共直流母線技術

共直流母線技術的原理是基于通用逆變裝置均采用交－直－交變頻方式，當電機處于制動狀態時，其制動能量反饋到直流側，為更好的處理反饋制動能量，把各逆變單元的直流側連接起來的一種方法。

共直流母線技術的優勢在于
　　a. 共用直流母線可以大大減少制動單元的重復配置，結構簡單合理經濟可靠。
　　b. 共用直流母線的中間直流電壓恒定，電容并聯儲能容量大。
　　c. 各電動機工作在不同狀態下，能量回饋互補，優化了系統的動態特性。

2. ACOPOSmulti設計特點

　　2.1為防電源故障而備的綜合24V附加供電模塊
　　ACOPOSmulti為驅動器以及PLC、HMI、PC或外圍設備（選擇性的）提供綜合的24V供電模塊，這不僅確保了最小的空間需求,還確保在能量流失的情況下可預測機器的性能。設備可以直接連接到常見的DC總線驅動器上,并可為斷路、短路和超載設保護。除了綜合供電模塊的優勢外, Powerlink和單個伺服驅動的遠程智能也可完美支持所受控的停止功能。

　　2.2創新的連接設計方案
　　簡單的系在安裝板上,并用兩個螺絲釘固定,這樣就可建立兩個供電模塊之間的連接。除了DC總線和24V的連接外,通過軌道系統完成保護線連接，模塊間再無需其它的接地措施。

　　2.3整體系統元件的安全
　　有很多方法被用來保護現場總線系統所受到的嚴重影響,主要指的是受私有標準和較長反應時間的影響。ACOPOSmulti系統是很特別的，在該系統中,選用POWERLINK協議，ACOPOSmulti系統安全包含由下列來自于Cat.3, EN954-1的功能：
　　* 非自由和自由停止

　　* 安全停止和操作中斷
　　* 安全有限的步測量和安全有限的絕對位置
　　* 安全的有限速度　　
　　* 旋轉的安全方向　　

　　2.4獨特的雙軸逆變單元設計大大降低了成本

　　ACOPOSmulti的雙軸驅動模塊使得整個系統的驅動單元減少了一半,不僅節省了空間,更重要的是節省了大量的成本。例如一個50軸的應用只需要24個逆變單元模塊即可,由于采用了共享直流單元,每個逆變單元無需再增加DC模塊的成本,從而使得整體的價格得到下降,當然在軸比較少的時候,由于共享直流單元的成本分攤,價格反倒不及獨立的驅動單元成本總和。

3. ACOPOS Multi 結構

　　3.1模塊化結構設計

ACOPOSmulti由扼流線圈、濾波器、直流電源、控制電源、可擴展逆變單元以及底板等構成,可根據系統的需求進行不同的配置設計。

ACOPOSmulti 典型配置結構

　　3.2總線擴展

　　通過B&R POWERLINK高速實時以太網技術連接各伺服站，最大站間距離100米,構成分布式的伺服驅動系統。對于大型長線機器而言, ACOPOSmulti使得系統的結構變得更加緊湊,接線時間及電纜的消耗都比較少。

4. ACOPOSmulti 技術指標

　　＊直流母線電壓：800VDC 閉環控制

　　＊功率因素：接近1

　　＊最大功率單元：120KW

　　＊最小單元：1kW

　　＊最大底板長度：27槽

　　＊電源范圍：220～480VAC

5. ACOPOSmulti應用實績

　　5.1窄幅柔版印刷機

　　基督GIDUE是全球知名的印刷機械制造商，核心產品為窄幅柔版印刷機,其中X-Combat及I-Combat線又是其中要求極高的設備,其印刷輥筒和壓印輥筒均采用了伺服傳動,并且放卷、裁切、模切、收卷也采用了伺服傳動控制，該機型最大達到34個伺服軸的應用,實現了高達150米的印刷速度。

　　在眾多知名的自動化廠商的角逐中,B&R依靠卓越的性能、電柜體積的減小、成本的降低等優勢獲得了客戶青睞,最終在眾多的廠商中基督GIDUE選擇了ACOPOSmulti．

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　　5.2金屬飲料罐生產設備

SOUDRONIC(蘇德羅尼克)是瑞典知名的易拉罐灌裝生產線制造商,2006年與B&R合作在其生產線的核心設備-SEAM Protection System FB1080機型上采用了基于B&R ACOPOSmulti的驅動技術,有14家自動化設備供應商參與了競爭,最終B&R憑借ACOPOSmulti的完美方案贏得了客戶的信賴。

由ACOPOSmulti構成的分布式伺服驅動系統借助于POWERLINK的通信技術,將機器的整個生產過程及各工藝步驟完美的實現了同步,該設備由11個伺服軸構成,每分鐘可以完成115個罐子的焊接成型,從材料的卷制、定位到焊接保護一氣呵成,為后道加工提供了完美的品質保障。

　　5.3高速卷繞

　　高速卷繞是化纖紡絲系統中要求最高的關鍵工藝。多軸伺服驅動技術對于多絲餅卷繞而言是一種非常靈活的選擇,對于精確張力、速度同步、并且借助ACOPOS內置的CAM功能實現硬邊的補償等復雜工藝均可進行控制。

高速卷繞應用

　　5.4適合應用場合

　　事實上在更多的多軸應用場合, ACOPOSmulti都有機會發揮其卓越性能

　　＊衛生巾線、嬰兒紙尿褲及濕巾生產線

　　＊衛星式柔版、機組式柔版、凹版無軸傳動系統的應用

　　＊粗紗、漿紗、并軸、高速多軸卷繞

　　＊啤酒灌裝、聽裝飲料生產線

　　＊騎馬裝訂線、膠裝配業聯動線

6. ACOPOSmulti給客戶帶來的利益

　　6.1設備投資成本的節省

　　ACOPOSmulti的雙軸驅動單元使成本得到了控制。當軸數達到10個以上時，它能夠給客戶帶來驚人的成本節約。由于POWERLINK實時工業以太網成為標準的配置，使得軸的刷新速度達到了異乎尋常的高速。

　　6.2能量的節省

　　由于功率因素達到近乎1的設計水平使得機器的能量輸入得到了充分的發揮，反饋電流可以通過直流單元回饋電網,因此,對于能源的節約貢獻也是巨大的。

　　6.3安裝空間的節省

　　較之傳統的驅動器而言, ACOPOSmulti節省了電柜空間,當達到10個軸以上時,它能夠節省20％的空間、40個軸時可以節省多達40％的空間。

　　6.4消除電源對系統的影響

　　800VDC直流母線單元采用閉環控制,ACOPOSmulti可以接受大幅度的電源范圍變化,從230VAC~500VAC的輸入范圍使得ACOPOSmulti在電源環境惡劣的區域都可以正常穩定的工作，尤其在中國市場,電源的穩定性是一個大問題,而ACOPOSmulti在設計之初便考慮到了這個問題。

　　6.5易于安裝的系統

　　ACOPOSmulti采用類似PLC的模塊化設計,每個驅動模塊像PLC的I/O模塊一樣安裝在底板上,可以輕松的插拔,通過底板的擴展又可實現多達50個軸以上的安裝。

　　共直流母線技術(Common DC BUS Technology)是當前驅動技術發展的趨勢, SIEMENS、Bosch Rexroth、LENZE、Baumuller等伺服廠商均推出共直流母線技術的驅動系統,而B&R是這項技術的前沿領先者并且具有更強的應用集成能力,相信在OEM制造領域將會取得更加卓越的成績。

　　酷美的外觀秉承了B&R對于創新科技的追求,卓越的工業設計體現了B&R對于細節的把握，創新技術與完美的工業設計演繹了自動化的橙色魅力。

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