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、逆變技術於一體,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於通用逆變裝置均采用交-直-交(jiao)變(bian)頻(pin)方(fang)式(shi),當(dang)電(dian)機(ji)處(chu)於(yu)製(zhi)動(dong)狀(zhuang)態(tai)時(shi),其(qi)製(zhi)動(dong)能(neng)量(liang)反(fan)饋(kui)到(dao)直(zhi)流(liu)側(ce),為(wei)更(geng)好(hao)的(de)處(chu)理(li)反(fan)饋(kui)製(zhi)動(dong)能(neng)量(liang),把(ba)各(ge)逆(ni)變(bian)單(dan)元(yuan)的(de)直(zhi)流(liu)側(ce)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)。
共直流母線技術的優勢在於
a. 共用直流母線可以大大減少製動單元的重複配置,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,電容並聯儲能容量大。
c. 各電動機工作在不同狀態下,能量回饋互補,優化了係統的動態特性。
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,並可為斷路、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
簡單的係在安裝板上,並用兩個螺絲釘固定,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,通過軌道係統完成保護線連接,模塊間再無需其它的接地措施。
2.3整體係統元件的安全
有很多方法被用來保護現場總線係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係統是很特別的,在該係統中,選用POWERLINK協議,ACOPOSmulti係統安全包含由下列來自於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係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軸的應用隻需要24個逆變單元模塊即可,由於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,由於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、控製電源、可擴展逆變單元以及底板等構成,可根據係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係統。對於大型長線機器而言, ACOPOSmulti使得係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 閉環控製
*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
*電源範圍: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製造商,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,並且放卷、裁切、模切、收卷也采用了伺服傳動控製,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、電櫃體積的減小、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製造商,2006年與B&R合作在其生產線的核心設備-SEAM Protection System FB1080機型上采用了基於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係統借助於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,每分鍾可以完成115個罐子的焊接成型,從材料的卷製、定位到焊接保護一氣嗬成,為後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係統中要求最高的關鍵工藝。多軸伺服驅動技術對於多絲餅卷繞而言是一種非常靈活的選擇,對於精確張力、速度同步、並且借助ACOPOS內置的CAM功能實現硬邊的補償等複雜工藝均可進行控製。

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、凹版無軸傳動係統的應用
*粗紗、漿紗、並軸、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製。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。由於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
由於功率因素達到近乎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,對於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節省了電櫃空間,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消除電源對係統的影響
800VDC直流母線單元采用閉環控製,ACOPOSmulti可以接受大幅度的電源範圍變化,從230VAC~500VAC的輸入範圍使得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易於安裝的係統
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,可以輕鬆的插拔,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係統,而B&R是這項技術的前沿領先者並且具有更強的應用集成能力,相信在OEM製造領域將會取得更加卓越的成績。
酷美的外觀秉承了B&R對於創新科技的追求,卓越的工業設計體現了B&R對於細節的把握,創新技術與完美的工業設計演繹了自動化的橙色魅力。
