工業(yè)伺服驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)設(shè)計(jì)方案

　　伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)作為數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人及工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一，在國(guó)內(nèi)外普遍受到關(guān)注。隨著微處理器技術(shù)、電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展為伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。如果說(shuō)20世紀(jì)90年代則是伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的10年。那么隨著德國(guó)提出的工業(yè)4.0概念，工業(yè)4.0時(shí)代時(shí)代的工業(yè)自動(dòng)化，將在原有自動(dòng)化技術(shù)和架構(gòu)下，實(shí)現(xiàn)集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，讓設(shè)備從傳感器到因特網(wǎng)的通訊能夠無(wú)縫對(duì)接，從而建立一個(gè)高度靈活的、個(gè)性化和數(shù)字化生產(chǎn)模式。在這種模式下，生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)可通過(guò)自我診斷、自我修正和各種功能軟件讓設(shè)備更加智能，以更好地輔助工人完成生產(chǎn)。

　　伺服驅(qū)動(dòng)器(servo drives)作為工業(yè)自動(dòng)化的重要一環(huán)，又稱(chēng)為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器，其屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位，進(jìn)而可以控制機(jī)器人，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化。

　　伺服驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必須要有電源動(dòng)力線(xiàn)和電機(jī)編碼器線(xiàn)。具體就是要有DC24V電源線(xiàn)，位置控制信號(hào)線(xiàn)，速度控制信號(hào)線(xiàn)，扭矩控制信號(hào)線(xiàn)，以及其他輸入輸出控制線(xiàn)。伺服驅(qū)動(dòng)器的DC24V提供電源，由于電源在后端負(fù)載出現(xiàn)過(guò)流以及短路時(shí)，都需要保護(hù)，TE公司的PolySwitch可以實(shí)現(xiàn)可恢復(fù)的過(guò)流保護(hù)，當(dāng)故障消除時(shí)，只要斷電PolySwitch就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位，避免了像一次性fuse那樣一旦過(guò)流斷開(kāi)就需要維修的困境。對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器各類(lèi)輸出信號(hào)線(xiàn)，由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)環(huán)境較惡劣，接線(xiàn)工作量較大，難免會(huì)有接線(xiàn)錯(cuò)誤，往往會(huì)將有功率限制的I/O端口，誤接短路，造成端口過(guò)流燒毀，因此，伺服驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)輸出端口都很有必要設(shè)計(jì)過(guò)流保護(hù)措施，放置自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PolySwitch在每個(gè)輸出端口處，以避免誤接短路事故的發(fā)生。這樣，如果調(diào)試人員在現(xiàn)場(chǎng)不小心將輸出端口錯(cuò)接或短路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PolySwitch將會(huì)立刻啟動(dòng)保護(hù)，限制了輸出端口的工作電流，保護(hù)了伺服驅(qū)動(dòng)器的I/O板。當(dāng)故障排除，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC又很快自動(dòng)恢復(fù)到低阻值狀態(tài)，伺服驅(qū)動(dòng)器又可以正常工作。

　　伺服控制器通過(guò)自動(dòng)化接口可以很方便地進(jìn)行操作模塊和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊的轉(zhuǎn)換，同時(shí)使用不同的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊實(shí)現(xiàn)不同的控制模式，這些總線(xiàn)是RS232和RS485.RS232和RS485總線(xiàn)也需要保護(hù)，對(duì)于需要出戶(hù)的總線(xiàn)，需要設(shè)計(jì)防雷保護(hù)，對(duì)于不同的防雷保護(hù)等級(jí)，TE電路保護(hù)部有一整套完整的方案。對(duì)于相對(duì)高等級(jí)的雷擊，可以用兩極保護(hù)的方案，PPTC可以實(shí)現(xiàn)耦合和過(guò)流保護(hù)的功能。對(duì)于不需出戶(hù)的RS232和RS485總線(xiàn)，則PPTC可以實(shí)現(xiàn)有效地過(guò)流保護(hù)功能。