新一代通用型伺服驱动器——ServoC

摘 要： ServoC，是德国路斯特公司为中国市场专门开发的新一代通用型伺服驱动器，它所具备的6大特点，从中国通用形伺服驱动技术发展的角度，奠定了其为划时代产品的位置；从市场营销的角度，成就了其最大的卖点。目前，它已被成功地引入市场和应用于各种机床及产业机械。

2、产品卖点：
1) 230V和400V两种电压等级的产品
目前市场上的伺服驱动器，大部分是三相230V的，需配变压器才能使其得到有效的使用。这增加了系统成本。而ServoC，提供230V和400V两种电压等级。可以省去进线变压器，从而降低了系统成本；它贴合中国的工业环境，允许输入电压的波动范围大，从-25%到20%, 提高了机器运行的连续性。　 　 　 　 　

表1  ServoC两种电压等级产品

2) 可编程功能
        ServoC拥有内部可编程功能，即所谓的“软PLC”功能。可根据系统运动过程的要求，编写运动控制顺序程序。能够完成部分功能如下：
        启动电机控制
        改变电机的控制方式（转矩、速度、位置控制）
        设置/读取模拟和数字输出/输入量
        读取/写入参数
        数学运算
        逻辑运算
        定时器、计数器功能
        单轴定位功能
        此外，可编程功能有利于机器制造厂商、系统集成商形成和保护专有技术。

3) 通讯功能
        代表了技术发展趋势的ServoC，集成了通讯模块。标配为RS485，通讯协议为LUST-BUS，实现简单易用的总线通讯，成本低，可靠性高；可选配CANOpen，使用标准的DSP402协议，实现较高速的现场总线通讯，给客户设备的升级提供了一种经济实用的总线。与此同时，为了与目前中国市场的实际情况实现无缝的对接，ServoC也提供受主令脉冲控制的可能性。与此配套的，提供编码器仿真输出信号。

        上位控制系统通过总线通讯实现对伺服驱动的控制，是当今的发展趋势。其特点为：响应快、抗干扰性能高、可靠性高，可完成高精度多轴同步等功能。而主令脉冲控制，由上位机PLC做开环定位控制，其缺点是，易受干扰，控制精度及响应速度也较低。

        目前中国市场上的通用伺服器，大部分采用主令脉冲做定位控制，不具备通讯功能。如需采用总线通讯，则要另令配模块，从而加大了系统成本。

4) 真正的位置伺服驱动器
        市场上的很多日系通用伺服，靠上位发脉冲来控制电机定位，实际上是速度伺服。这种伺服的响应速度慢、定位精度及抗干扰性都较差。

        ServoC是真正意义上的位置伺服，具备内部定位功能，定位精准、快速，可设置16个位置表格，有表格跟随、延时触发等功能。可简化控制系统，可靠性高，使得现场调试及售后服务更加简便。

5) 能承受震动及其它苛刻环境的编码器和真正的绝对值编码器
        ServoC可接旋转变压器及单圈、多圈绝对值编码器。这两类编码器均属“皮实”、耐用的产品，能承受振动及苛刻的使用环境。另外，两种编码器的精度较高，旋转变压器的精度为16位，绝对值编码器的精度为18位。

6) 极低的故障率
        自从进入市场，ServoC就显示出其出众的可靠性。截至目前，其故障率低于3‰。这源自于设计上针对性考虑和严格的生产质量控制。

3、应用案例介绍：
        目前，ServoC已成功应用于各种机床及产业机械，如：车床、粗纱机、细纱机、圆网印花机、精梳机、雕铣机、绣花机、注塑机、食品包装机、药品包装机、弹簧机、辗环机等，并不断向新的应用领域进军。

1) 注塑机取料机械手的应用
        该系统主要使用了ServoC的通讯、内部PLC及内部定位控制功能。系统由西门子PLC、路斯特伺服驱动器、伺服电机及机械手等组成。ServoC控制机械手的翻转动作。

        这是一个改造项目，将原有的日系伺服器替换为路斯特驱动器。原系统采用脉冲定位控制方式，响应速度慢，易受干扰。而替换后，虽然对原系统的软件、硬件的改动很小，但由于采用了RS485通讯、内部PLC编程，及内部定位控制，使得新系统的性能达到了质的飞跃。实现了高速响应及0.01度的精准定位，且不受干扰信号影响。目前，这套取料机械手系统，已经达到甚至超过国内一流产品的水平。  

2) 在圆网印花机上的应用

        该应用使用了ServoC的主令脉冲同步定位功能。图3所示为独立电机驱动的圆网印花机。系统由1个主导带及12个网辊组成。网辊传动使用路斯特LSM 电机，电机由ServoC驱动。每根轴由一个PLC控制，且各个PLC 之间有同步时钟功能，以确保各个网辊与同导带之间的同步。ServoC定位准确、响应快、可靠性高的特点，在这套系统中得到充分发挥。

3) 在细纱机钢领板电子升降上的应用
系统由西门子PLC、ServoC驱动器、伺服电机、钢领板等组成，通过HTL主令脉冲进行定位控制。在抗干扰问题上，使用了硬件滤波来解决。系统整体性能达到或超过同类产品。