本实用新型专利技术涉及集成伺服的电气装置。装置包括具有伺服控制元件和与伺服控制元件连接的伺服信号传输端口的控制盒以及用于驱动电动设备本体的一体机，该一体机包括：电力驱动电路；与电力驱动电路连接的控制线端口，该控制线端口通过通信总线线缆来连接至控制盒的伺服信号传输端口。本实用新型专利技术的技术方案通过分离伺服电气上的电动设备控制模块与功能端口模块，且使两模块通过通信总线与低压电源电缆连接，具有接线方便、接线成本低，干扰小、抗干扰强、可靠性高等优点。可靠性高等优点。可靠性高等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种集成伺服的电气装置
[0001]本技术涉及一种集成伺服的电气装置，属于自动化
技术介绍
[0002]市面现有的集成伺服的电气控制方案，都是简单地将传统的伺服驱动器，直接移架到伺服电机上(如图1所示)，电气控制上与传统伺服系统并无差异，形式上只是将伺服驱动器的安装位置由电柜移到了电机上捆绑在一起。因集成伺服是驱动器与电机是一体的，电机在哪伺服就在哪，通常实际应用时电机的安装位置都是远离电柜的，因此所有电柜与集成伺服连接的数字控制线，模拟控制线，通信线等，都必须从电柜走很长的距离拉到集成伺服，会引入很多干扰问题使得系统的稳定性变差，而且控制线根据实际应用需求会有很多根线，长距离需消耗更多的线材。而且大多数的应用上集成伺服安装的位置都是比较狭窄、人员不便进入，因此也会给调试带来诸多不便。
技术实现思路
[0003]本技术提供一种集成伺服的电气装置及方法，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]本技术的技术方案涉及一种集成伺服的电气装置，包括：控制盒，所述控制盒具有伺服控制元件和与所述伺服控制元件连接的伺服信号传输端口；设置在电动设备本体上的用于驱动所述电动设备本体的一体机，所述一体机包括：电力驱动电路，用于将伺服控制指令转换成电动设备驱动电流信号；与所述电力驱动电路连接的控制线端口，该控制线端口通过至少一段距离的通信总线线缆来连接至所述控制盒的伺服信号传输端口；与所述电力驱动电路连接的电源输入端口，该电源输入端口被配置成与所述电动设备本体的附近的电力供电线路连接。
[0005]进一步，所述通信总线线缆由通信线和弱电压电源线集成，其中，所述通信线的通信协议包括CAN协议或RS485协议，所述弱电压的范围是0V至48V；所述电力供电线路包括强电压电源线路，其中所述强电压的范围是110V至380V。
[0006]进一步，所述控制盒包括：与上位机连接的多个通信端口，所述的多个通信端口输入或输出的信号包括数字量、开关量和模拟量；信号转换处理器，用于在所述的多个通信端口与所述伺服信号传输端口之间的数据转换。
[0007]进一步，所述一体机包括：与本地电气元件连接的多个通信接口，所述的多个通信接口输入或输出的信号包括数字量、开关量和模拟量；信号转换模块，用于在所述的多个通信接口与所述控制线端口之间的数据转换。
[0008]进一步，所述本地电气元件包括电动设备制动电阻和电动设备本体附近的传感器。
[0009]进一步，电动设备本体附近的传感器包括压力传感器或环境传感器。
[0010]进一步，所述上位机包括运动控制器、PLC或运动控制卡。
[0011]进一步，所述电动设备包括电机；所述控制盒包括与所述信号转换处理器连接的控制信号转换电路，所述电力驱动电路包括用于驱动电机的H桥电路。
[0012]进一步，所述电源输入端口通过滤波器、接触器和断路器，连接至工业电源。
[0013]进一步，所述伺服信号传输端口和所述控制线端口之间通过互绞线缆连接，其中所述互绞线缆的金属屏蔽层分别连接至控制盒和一体机的弱电压接地端，所述弱电压的范围是0V至48V。
[0014]本技术的技术方案的有益效果在于，既可保留控制盒可安装在电柜内部，又可兼容一体机安装到狭窄空间，还可大大缩短上位机与集成伺服间的接线长度。此外，控制盒与可长距离通信控制一体机，不但可以减少大量线束，还避免了电柜内部上位机的数字控制线、模拟控制线、通信线等长距离走线引入太大的电气干扰，使系统稳定性与可靠性大幅提升。同时，调试工作可在控制盒这边完成，对用户来讲大量的接线工作都可以在电柜附近完成，而无需进入电机附近的狭窄现场环境。电柜到一体机间只有一根连接控制盒与一体机的电缆，因此无需为电柜至一体机之间铺设太多的强电专用走线线槽与控制线束。
附图说明
[0015]图1是现有技术中的一体化伺服电机的结构图。
[0016]图2是根据本技术的集成伺服的电气装置的组成的示例图。
[0017]图3是根据本技术的实施例中的集成伺服的电气装置的端口配置和连接示例图。
具体实施方式
[0018]以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本技术的目的、方案和效果。本文所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。
[0019]现在参照图2，在一些实施例中，根据本技术的电气装置包括控制盒10和一体机20。控制盒10和一体机20的数量可以是多个，且控制盒10一般与一体机20一一对应连接。控制盒10一般安装在电柜中以获得电气防护和方便电气人员维护及调试，而一体机20一般安装在远离电柜的工业现场(尤其是狭窄空间的电气工作区域)的电动设备(比如致动器、流体马达、电机等，下文直接以电机为例作为代表性描述)上，在控制盒10和一体机20之间需要通过至少一段距离的电缆连接。在具体的实施例中，每个电机上可以在电机侧部或者背部集成一个一体机20；而多个一体机20的出线可以汇集成总线缆，以同时在总线缆的包裹中实施抗信号干扰的屏蔽保护。
[0020]参照图3，在一些实施例中，在控制盒10内部独立集成了伺服所需的所有的弱电控制电端口和电路，而在一体机20的内部只保留直接与电机驱动相关的电气部件和强电端口。一般而言，弱电压的范围是0V至48V，强电压的范围是110V至380V。本技术的方案与图1所示的一体化伺服电机方案的根本区别在于：用于伺服驱动的弱电部分元件布置在电柜中的控制盒内，使得与电柜中的上位机的连接线路尽量短；用于伺服驱动的强电部分的
电路位于电机上的一体机内，以直接在电机附近连接电力供电线路；一体化伺服电机方案的方案需要电机和设有伺服控制器的电柜之间同时连接弱电控制线和强电供电线，而本技术的方案完全省去电机和电柜(或伺服控制器)之间的强电供电线，尤其对于长距离传输和高功率(一般是7.5kw以上的)电机，可以节约了大量线材成本，且减少长距离传输的电力干扰。此外，本技术的方案与现有技术中“驱动器+伺服电机”的传统方案的根本区别在于：传统方案需要伺服电机和电柜中的驱动器之间连接强电供电线和电机编码器信号线，而本技术的方案完全省去电机和驱动器之间的强电供电线，但增加弱电控制线，因此同样本技术的方案可以节约了大量线材成本。
[0021]继续参照图3，控制盒10内集成伺服的所有弱电功能端口所传输的信号包括数字量、开关量、模拟量等输入输出信号。在一些具体的实施例中，控制盒10的通信端口可以包括：模拟信号端口T1、伺服信号传输端口T2、弱电供电端口T3、数字通信端口T4、开关通信端口T5、扩展功能通信端口T6。用于实施高级运动控制算法和控制逻辑的上位机30(比如，运动控制器、PLC或运动控制卡)的控制线束全部接至控制盒10的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成伺服的电气装置，其特征在于，包括：控制盒(10)，所述控制盒(10)具有伺服控制元件和与所述伺服控制元件连接的伺服信号传输端口(T2)；设置在电动设备本体上的用于驱动所述电动设备本体的一体机(20)，所述一体机(20)包括：电力驱动电路，用于将伺服控制指令转换成电动设备驱动电流信号；与所述电力驱动电路连接的控制线端口(YT2)，该控制线端口通过至少一段距离的通信总线线缆来连接至所述控制盒(10)的伺服信号传输端口(T2)；与所述电力驱动电路连接的电源输入端口(YT4)，该电源输入端口与所述电动设备本体的附近的电力供电线路连接。2.根据权利要求1所述的集成伺服的电气装置，其特征在于：所述通信总线线缆由通信线和弱电压电源线集成，其中，所述通信线的通信协议包括CAN协议或RS485协议，所述弱电压的范围是0V至48V；所述电力供电线路包括强电压电源线路，其中所述强电压的范围是110V至380V。3.根据权利要求1所述的集成伺服的电气装置，其特征在于，所述控制盒(10)包括：与上位机(30)连接的多个通信端口(T1、T3、T4、T5、T6)，所述的多个通信端口输入或输出的信号包括数字量、开关量和模拟量；信号转换处理器，用于在所述的多个通信端口与所述伺服信号传输端口(T2)之间的数据转换。4.根据权利要求1所述的集成伺服...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐耀森，银谡敏，李德良，
申请(专利权)人：广东诺利华电气有限公司，
类型：新型
国别省市：
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