自從 SICK 的數(shù)字電機(jī)反饋接口 HIPERFACE DSL (HDSL) 上市后，LTI Motion GmbH 公司就成為了電動驅(qū)動技術(shù)中單電纜解決方案的引領(lǐng)者之一。在擴(kuò)建多軸自動化系統(tǒng) SystemOne CM 的過程中，該公司已開發(fā)出了第一個純粹的具有 HDSL 功能的伺服控制器，這樣再結(jié)合具有 HDSL 功能的電機(jī)反饋系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)額定電流范圍在 1.5 至 45 安培的數(shù)字單電纜技術(shù)。

借此，該公司成為了全球大約 50 至 60 家決定采用數(shù)字單電纜技術(shù) HIPERFACE DSL 的驅(qū)動控制器制造商之一。自從上市后，該技術(shù)就作為市場標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)勢地鞏固了自己的地位--即使在大約一年半之前開放接口之后，它的成功地位也并未有任何動搖。

“目前在市場上尚未有其他單電纜解決方案能有如此重要的角色”，LTI Motion 公司電機(jī)技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理 J?rg Bender 先生（工程碩士）肯定地說道。“這還在于，HDSL 是采用真正的單電纜技術(shù)，也就是說，只有兩根導(dǎo)線用于傳輸電力和數(shù)據(jù)，也是目前唯一的能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)型系統(tǒng)與通信理念（從編碼器途經(jīng)插頭和混合電纜再到控制器）的解決方案。

另外，相比較其他接口方案，數(shù)據(jù)通信讓電纜不再厚重。因此，針對有電纜壓蓋的情況，在拖鏈適用性以及彎曲半徑方面具有明顯的集成優(yōu)勢。”HDSL 的另一個有利方面是，它能夠?yàn)榭稍u估達(dá)到 SIL3 級的接口保障功能安全性。

 

“在 LTI Motion，我們早就已經(jīng)在研究電機(jī)反饋的安全問題，并且也是第一批針對 HDSL 通過 TüV Rheinland 認(rèn)證機(jī)構(gòu)安全性驗(yàn)收的驅(qū)動控制器制造商和驅(qū)動系統(tǒng)供應(yīng)商”，LTI Motion 公司安全技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理 Julian Marc Bodem 先生（工程碩士）解釋道。“如今我們作為先驅(qū)角色已經(jīng)從中獲利。HDSL 已經(jīng)認(rèn)證為達(dá)到 SIL3 等級的接口。借此可以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的方案，無論是使用目前幾乎只有 SICK 才能提供的 SIL2 級 HDSL 編碼器，還是采取帶有附加冗余編碼器的 SIL3 級解決方案。特別是中小型機(jī)器制造商，他們雖然只能在有限的范圍內(nèi)使用自主的安全專有技術(shù)，但是在此可以利用我們專有的安全技術(shù)，結(jié)合整個多軸自動化系統(tǒng) SystemOne CM 安全地開展業(yè)務(wù)。”

LTI Motion 借助 SystemOne CM 立足于最大化集成的性能和 HDSL

LTI Motion 擁有豐富的模塊化互補(bǔ)產(chǎn)品和服務(wù)組合。LTI Motion 的客戶，其中包括來自機(jī)床制造、內(nèi)部物流、包裝技術(shù)、紡織技術(shù)、改型技術(shù)和木材行業(yè)的客戶，都需求具有卓越的動態(tài)性和精確性的系統(tǒng)。同時，對緊湊性、簡易性、安全性和經(jīng)濟(jì)性也提出了最高要求。利用 SystemOne CM，LTI Motion 可以在多軸系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)這些要求，以保證安全的自動化解決方案。

“我們在 SystemOne CM 中集成了一個運(yùn)動控制器、一個安全控制器、一個中央供電單元和多軸控制器，用于一個自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)是其所在級別中最緊湊的。開關(guān)柜中的空間需求減少了 30% 至 40%。這通過高度的集成度實(shí)現(xiàn)：小體積中使用專用集成電路，大體積中則布置雙軸和三軸控制器。從而明顯減少開關(guān)柜中必需的組件數(shù)量，并簡化安裝，這是可用于單電纜技術(shù)的一項(xiàng)優(yōu)勢。

此外，SystemOne CM 的動態(tài)性和精確性都非常高。例如，在速度達(dá)到每分鐘 8,000 次循環(huán)的高速定位任務(wù)中，以微米范圍的精度運(yùn)行”，J?rg Bender 說道。

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采用“HDSL only”設(shè)計(jì)的伺服控制器

最新一代緊湊型多軸伺服控制器LTI Motion 公司在 ServoOne CM 中延續(xù)了“HDSL only”設(shè)計(jì)理念，摒棄了額外的編碼器輸入端（但也可以選配）。

“我們借此實(shí)現(xiàn)了真正的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，相比較傳統(tǒng)編碼器系統(tǒng)，該系統(tǒng)從電機(jī)電纜的第一米開始就開始節(jié)省真金白銀”，J?rg Bender 如此說道。“我們從投資成本方面就開始節(jié)省，因?yàn)槲覀兎艞壛诵枰嘀鼐幋a器接口的整個電路技術(shù)。而且在投資成本方面所取得的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢遠(yuǎn)不止于此——這更是因?yàn)?HDSL 在性能方面也具有明顯的優(yōu)勢。例如，單電纜技術(shù)非常有利于機(jī)器人技術(shù)，因?yàn)槠浜喕丝梢苿咏M件的布線，并且可以取消機(jī)器人底座中收集所有編碼器信號的常用編碼器盒。

另一個不得不提的方面是實(shí)際的機(jī)器人機(jī)械裝置。用于引導(dǎo)導(dǎo)線的空間通常非常有限，或者例如在協(xié)作機(jī)器人中，必須在機(jī)器人結(jié)構(gòu)中引導(dǎo)電纜。如果只有一根電纜必須通過狹窄的開口進(jìn)行鋪設(shè)，那么就已經(jīng)是決定性的優(yōu)勢。而且在其他區(qū)域也可能難以為電機(jī)布線。諸如在真空技術(shù)中的應(yīng)用也屬于這種，或者在不銹鋼外殼中的套管。這兩種情況下，花費(fèi)以及可用性風(fēng)險(xiǎn)都會隨著電纜數(shù)量變多而增加。在此使用單電纜技術(shù)可以最大程度減少套管數(shù)量。這樣另外的用戶就能夠主要關(guān)注其設(shè)備的可用性。在使用同步移動軸的應(yīng)用中，例如在機(jī)床或處理系統(tǒng)中，重要的是最大可實(shí)現(xiàn)的拖鏈適用性以及移動電纜的彎曲半徑：其既不得影響運(yùn)動機(jī)構(gòu)的動態(tài)性，也不能導(dǎo)致電纜斷裂，進(jìn)而影響機(jī)器可用性。

因此采用 HDSL 的多軸伺服控制器 ServoOne CM 的方案極具前瞻性——在功能安全性方面而言也是如此。

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HDSL 連接控制器和驅(qū)動器的安全功能

LTI Motion 公司的 ServoOne CM 和電機(jī)系列 LSX 幾乎支持目前可用的 HDSL 電機(jī)反饋系統(tǒng)（具有安全功能）的整個產(chǎn)品系列。

“驅(qū)動控制器已經(jīng)提供了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉功能（STO） 和 安全制動控制 (SBC)”，Julian Marc Bodem 說道。還可以選擇集成其他安全功能，例如：安全停止 1 (SS1)、安全停止 2 (SS2)、安全操作停止功能（SOS）、安全方向 (SDI)、安全限位 (SLP) 等等。借助 SICK 的電機(jī)反饋系統(tǒng)，LTI Motion 提供符合應(yīng)用和防護(hù)性能等級且達(dá)到 SIL2 級的認(rèn)證編碼器——適合用于帶防護(hù)罩機(jī)器與設(shè)備中的驅(qū)動解決方案，以及監(jiān)控壓力機(jī)的彎曲機(jī)器。

“驅(qū)動技術(shù)安全對于機(jī)械制造商、系統(tǒng)集成商和運(yùn)營商而言仍然是最重要的主題”，Julian Marc Bodem 對于未來發(fā)展評價(jià)道。“并不是要增加或減少安全性，而是通過技術(shù)方法持續(xù)不斷地進(jìn)一步發(fā)展相應(yīng)的安全技術(shù)水平。因此，對 LTI Motion 這類驅(qū)動控制器制造商的安全專有技術(shù)要求也在提高，因?yàn)橹行⌒蜋C(jī)械制造商缺乏相關(guān)人才，以便在這方面持續(xù)保持競爭力。”

同時，LTI Motion 利用大量安全專有技術(shù)，以便就此開發(fā)出特殊的解決方案--例如：在一個多軸控制器中安全無誤地分配多個軸 ID。

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SICK 公司的 HDSL 產(chǎn)品組合繼續(xù)蓬勃發(fā)展

LTI Motion 未來也將繼續(xù)依賴于 SICK 的數(shù)字單電纜技術(shù)和具有 HDSL 功能的電機(jī)反饋系統(tǒng)。

“保證這一趨勢持續(xù)發(fā)展的原因是，一方面我們多年以來在 HDSL 領(lǐng)域一直保持著良好的合作，另一方面是與性能匹配的產(chǎn)品可用性。在此，即使 HDSL 接口已經(jīng)開放，其他供應(yīng)商也始終難以與我們競爭。”

這也是因?yàn)椋駷橹箤?shí)際上就只有兩家供應(yīng)商獲得了許可證。在其他供應(yīng)商好像還未突破起點(diǎn)之時，SICK 就已經(jīng)站在了下一次創(chuàng)新之門的前面：全新的電機(jī)反饋系統(tǒng) AD35，有單圈和多圈型規(guī)格，帶安全功能，分辨率為 24 位，還擁有集線器連通性傳感器。LTI Motion 公司已經(jīng)迫不及待地期待著全新 HDSL 編碼器...