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摘要：森創(chuàng)品牌HS系列伺服驅(qū)動器是北京和利時電機(jī)技術(shù)有限公司推出的新一代高性能低價格全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動器。HS系列伺服驅(qū)動器支持基于RS232或RS485的MODBUS RTU通訊，以及基于CAN總線的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAN總線通訊協(xié)議。配合該驅(qū)動器的MBOX通訊控制器是一款專為HS網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動器應(yīng)用開發(fā)的一款以太網(wǎng)到CAN總線的雙向數(shù)據(jù)傳遞、含有RS232或RS422、12路數(shù)字輸出、2路模擬輸出、8路數(shù)字輸入等信號接口的多功能應(yīng)用板卡。本文介紹基于HS網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動器及MBOX通訊控制器構(gòu)建實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)加CAN或RS485的伺服網(wǎng)絡(luò)化控制應(yīng)用方案。該方案具有現(xiàn)場布線簡單，施工方便，數(shù)據(jù)傳遞高速，可靠及大容量等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化組網(wǎng)流水線控制，使用電動缸的動感（4D/5D）影院，六自由度平臺，舞臺，噴泉等特效控制。

 

關(guān)鍵字：網(wǎng)絡(luò)化伺服，伺服網(wǎng)絡(luò)化控制，工業(yè)自動化，組網(wǎng)流水線控制，電動缸，動感影院，4D影院，六自由度平臺，舞臺特效

伺服是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。現(xiàn)代基于永磁同步電機(jī)的交流伺服驅(qū)動器發(fā)展應(yīng)用非?？焖俸蛷V泛，性能和功能不斷提高而價格越來越便宜，已從早先的數(shù)控領(lǐng)域開始進(jìn)入到量大面廣的泛工業(yè)化應(yīng)用。

交流伺服驅(qū)動器的控制模式一般分為位置模式，速度模式及轉(zhuǎn)矩模式。目前流行的伺服驅(qū)動器，實(shí)現(xiàn)這三種控制模式的控制接口依然是硬線接口方式，即脈沖方向、數(shù)字IO及模擬量方式。這種硬線接口模式適合短距離，小臺數(shù)的應(yīng)用場合，當(dāng)需要幾十乃至成百臺甚至上千的聯(lián)合應(yīng)用時，工程布線，長距離傳輸，控制信號衰減乃至失真，故障診斷麻煩的問題就會接踵而來。在這樣應(yīng)用條件下，帶網(wǎng)絡(luò)化的交流伺服驅(qū)動器將會成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)PLC控制方案的優(yōu)先考慮的新型方案。

交流伺服驅(qū)動器的網(wǎng)絡(luò)化接口，分為高端的快速總線系統(tǒng)和低端的一般總線系統(tǒng)。高端的總線系統(tǒng)，如德國倍福公司的EtherCAT，可提供信息傳遞的快速性和同步性，但價格很高，技術(shù)復(fù)雜，并不適合一般的普通應(yīng)用。低端的總線系統(tǒng)，如RS485系統(tǒng)，其實(shí)時性也不好，組網(wǎng)能力也有限。和利時電機(jī)推出的HS系列網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動器及以太網(wǎng)通訊控制器，針對伺服網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的低成本和高速性要求，提出了一整套應(yīng)用方案，通過以太網(wǎng)總線和CAN總線的二級網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速高容量及低成本的組網(wǎng)應(yīng)用方案，已在多個項(xiàng)目中得到應(yīng)用和驗(yàn)證。

HS系列網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動器是北京和利時電機(jī)技術(shù)有限公司推出的新一代高性價比、外觀樸素，實(shí)用可靠的全數(shù)字交流伺服驅(qū)動器，該驅(qū)動器的開發(fā)，延續(xù)和產(chǎn)品化了北京和利時電機(jī)技術(shù)有限公司在2009年承擔(dān)國家科技重大專項(xiàng)課題期間進(jìn)行的交流伺服主軸驅(qū)動器研發(fā)的技術(shù)研究成果。已授權(quán)4項(xiàng)國家專利技術(shù)（3項(xiàng)發(fā)明和1項(xiàng)實(shí)用新型）。

該款網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動器采用TI最新的32位含浮點(diǎn)運(yùn)算能力的雙核數(shù)字信號處理芯片，采用全新的電機(jī)控制算法，對永磁同步伺服電機(jī)的位置、速度、加速度和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確控制。適用于加工中心、數(shù)控伺服控制、紡織機(jī)械等工業(yè)自動化行業(yè)及領(lǐng)域。

ü  通用運(yùn)動控制功能: 位置/速度/力拒控制, 模式切換

ü 快速的電流環(huán)浮點(diǎn)CLA內(nèi)核處理，具有良好的動態(tài)跟隨性。

ü 內(nèi)置電網(wǎng)電壓補(bǔ)償控制，自動適應(yīng)電網(wǎng)電壓的波動。

ü 內(nèi)置2路可選共振低通濾波，以及2級共振陷波濾波器，有效應(yīng)對機(jī)械共振。

ü 內(nèi)置專有智能再生制動控制技術(shù)。

ü 內(nèi)置轉(zhuǎn)矩觀測器技術(shù)，自動適應(yīng)負(fù)載的變化。

ü 控制增益可切換或內(nèi)部自適應(yīng)匹配。

ü 內(nèi)置動態(tài)制動控制，為驅(qū)動提供額外的安全防護(hù)。

ü 具有過載自動降載算法，可參數(shù)化選擇是否過載保護(hù)，以及參數(shù)化設(shè)置自動平滑降載及恢復(fù)過載能力。

ü 支持MODBUS協(xié)議的 RS232及RS485通訊接口，直接與上位機(jī)和觸摸屏等通訊。

ü 控制端口支持軟件方式分配、邏輯設(shè)置、可編程濾波，使用靈活方便可靠。

ü 脈沖模擬量接口, 脈沖輸入頻率最高可達(dá)1MHZ.

ü 2路模擬量輸出可觀測驅(qū)動器內(nèi)部狀態(tài)，方便現(xiàn)場調(diào)試。

ü 內(nèi)置功率器件溫度監(jiān)控和過流，過壓以及過熱等保護(hù)，確?？煽框?qū)動。

ü 具有歷史故障記錄等可靠性管理功能