MELSERVO-J5榮獲2019 Good Design Award

海天指尖 2019-10-25

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三菱電機新一代通用型伺服驅(qū)動系統(tǒng)MELSERVO-J5（簡稱MR-J5或J5），自發(fā)布之日就吸引了眾多目光。日前喜訊傳來,J5系列獲得日本優(yōu)良設(shè)計獎（Good Design Award）!

評委點評這樣描述J5系列的優(yōu)良基因：

MELSERVO-J5系列具有高速度、高精度、開放性、易用性的特點，是全球首款支持CC-Link IE TSN的新一代伺服驅(qū)動系統(tǒng)。

Good Design Award

作為世界四大頂級設(shè)計獎之一，該獎由日本工業(yè)設(shè)計組織（JIDPO）管理運營，已被拓展為針對產(chǎn)品、建筑、軟件、系統(tǒng)和服務(wù)等與人們息息相關(guān)的各種事物。今年已是第六十二屆，致力于對獲獎作品的設(shè)計力、使用性、創(chuàng)新性等進行綜合評價，并授予獲獎作品G-Mark標志。

MELSERVO-J5產(chǎn)品陣容

2019工博會上，三菱電機新一代伺服驅(qū)動系統(tǒng)MELSERVO-J5正式在中國發(fā)布，基于創(chuàng)新和傳承理念的整體驅(qū)動解決方案，將通過提高生產(chǎn)率助力幫助客戶降低生產(chǎn)成本，提升經(jīng)營效益。伺服系統(tǒng)控制器（TSN網(wǎng)絡(luò)型運動控制模塊RD78G、RD78GH，以及運動控制軟件SWM78）、伺服放大器（MR-J5-G、MR-J5-G-RJ、MR-J5-A、MR-J5-A-RJ）、伺服馬達（旋轉(zhuǎn)型伺服電機HK系列、直線伺服電機LM-AJ系列）等產(chǎn)品都有哪些突破創(chuàng)新？又將怎樣最大限度地發(fā)揮設(shè)備、系統(tǒng)的性能？讓我們一起開啟探秘之旅吧。

一

伺服系統(tǒng)控制器

搭載多核處理器的運動模塊，導(dǎo)入了CC-Link IE TSN技術(shù)，幫助客戶搭建更加靈活、高速度、更大規(guī)模的系統(tǒng)。

運動模塊RD78G(H)

運動模塊采用多核處理器，運算周期為31.25μs(GH系列)，實現(xiàn)高速運動控制。支持國際標準程序(PLCopen Motion FB)，可構(gòu)建最大256軸/模塊的大規(guī)模系統(tǒng)。

運動控制軟件SWM78

僅需在可進行實時處理的IPC環(huán)境中安裝運動控制軟件，即可構(gòu)建支持CC-Link IE TSN的驅(qū)動控制系統(tǒng)。可進行定位、同步、凸輪、速度、轉(zhuǎn)矩等運動控制。支持實時OS(INtime)，配備相當于PLCopen? Motion Control FB的API庫，可適用于各種設(shè)備。

靈活的系統(tǒng)配置

運動模塊備有CC-Link IE TSN主站的功能，不僅可以進行運動控制，還能作為網(wǎng)絡(luò)主站使用，有效減少系統(tǒng)構(gòu)建成本。

二

伺服放大器MELSERVO-J5系列

作為近八年來第一個伺服新新產(chǎn)品，J5在研發(fā)之日就被寄予厚望，不僅導(dǎo)入各種先進科技，更是在設(shè)計上匠心獨具，致力于為全球客戶實現(xiàn)IIoT布局，并降低客戶的總體擁有成本（TCO）。

更快、更精準

采用26bit高分辨率編碼器，速度頻率響應(yīng)達3.5kHz，最小運算周期31.25us，實現(xiàn)高速、高精度的定位控制。采用開放性網(wǎng)絡(luò)，可與CC-Link IE TSN和通用接口兼容。多軸一體伺服放大器可通過一個模塊驅(qū)動2-3臺伺服電機，從而實現(xiàn)節(jié)省空間、節(jié)省接線和低成本。

調(diào)整功能升級

新增瞬間調(diào)諧。僅需伺服ON，即可使用瞬間調(diào)諧自動抑制振動及過沖。常規(guī)運行前自動施加振動，并在0.3秒內(nèi)調(diào)整完控制增益和機械共振抑制濾波器后進行常規(guī)運行。

一鍵式調(diào)整。僅開啟一鍵式調(diào)整功能，即可根據(jù)機械特性進行調(diào)整來縮短整定時間。包括機械共振抑制濾波、先進振動抑制控制II、魯棒濾波的伺服增益調(diào)整自動完成。加強過沖抑制、振動抑制控制，可進一步提高設(shè)備性能。

指令陷波濾波器升級。通過振動抑制算法升級，可實現(xiàn)對振動頻率1Hz以上的振動進行抑制，即使是剛性較低的設(shè)備也能夠抑制振動。

機械共振抑制濾波功能提升。適用頻率范圍擴展至10Hz～8000Hz，可使用的濾波器個數(shù)有5個，使設(shè)備的抗振性能得到了顯著提升。

節(jié)能、節(jié)省空間、節(jié)省接線

通過直流共母線連接，可有效利用再生功率實現(xiàn)節(jié)能，并可削減塑殼斷路器/電磁接觸器的數(shù)量，從而節(jié)省空間和接線。簡易共直流母線單元MR-CM可連接的伺服放大器總?cè)萘繛?strong>3kW，最多可連接6臺伺服放大器。

全面的維護功能

預(yù)測性維護。通過Maisart的AI技術(shù)，實現(xiàn)對滾柱絲杠、線性導(dǎo)軌狀態(tài)監(jiān)測外，新增對皮帶和齒輪的狀態(tài)監(jiān)測。

預(yù)防性維護。通過對電機和部件的運行參數(shù)，推測標準壽命，通知更換時期。

事后分析維護。持續(xù)監(jiān)視伺服放大器的狀態(tài)，并記錄報警發(fā)生前后一段時間的觸發(fā)條件的狀態(tài)變化，使用MR Configurator2進行原因分析。

新增檢測及診斷功能

01 斷線檢測

配備了檢測伺服放大器的主電路電源缺相的輸入缺相檢測，與檢測伺服電機電源缺相的輸出缺相的功能。可與過載等報警相區(qū)分，縮短復(fù)位作業(yè)。

02 電機錯誤接線檢測 MR-J5W2 MR-J5W3

檢測出多軸一體型伺服放大器MR-J5W2-G/MRJ5W3-G的A軸/B軸/C軸所連接的不同容量的伺服電機的錯誤接線，有助于保護伺服電機。

從連接的伺服電機的編碼器取得電機容量信息，確認電機電源電纜連接的電機容量是否相符，若不相符時則發(fā)出報警。

03 編碼器通信診斷

可對伺服放大器內(nèi)的編碼器通信電路進行診斷。當編碼器通信報警發(fā)生時，可用于區(qū)分編碼器電纜斷線等故障原因。

伺服設(shè)置軟件 MR Configurator2

新增軟件復(fù)位功能，可在不關(guān)閉伺服放大器電源的狀態(tài)下，更改開關(guān)設(shè)定或更改參數(shù)。

三

伺服電機

高性能電機憑借創(chuàng)新科技提升易用性，并且不斷擴容，為產(chǎn)品應(yīng)用提供更廣闊的空間，也將激發(fā)出三菱電機整體驅(qū)動方案的無限潛力。

更旋轉(zhuǎn)型伺服電機HK系列

相較HG-KR系列 (支持MR-J4) 的5機型，HK-KT系列將產(chǎn)品線擴展到16機型，并新增7種400V級別機型。(合計23機型)小容量HK-KT系列擴充到2kW，中容量HK-ST系列擴充至11kW。

①無電池絕對位置編碼器

無需更換電池及管理電池庫存，削減維護成本，削減多軸系統(tǒng)中的接線。即使拆解控制柜 (伺服放大器) 與機器 (旋轉(zhuǎn)型伺服電機)，位置數(shù)據(jù)也不會丟失，因此搬運設(shè)備時的操作較簡單。此外，運輸時無需擔心鋰電池的海運、空運時的處理。

②1個連接器/直插鎖定/單電纜

HK-KT系列采用了1個連接器，可通過單電纜連接電機電源電纜/編碼器電纜/電磁制動器電纜。均無需通過緊固螺絲而采用直插鎖定，改善接線作業(yè)。

HK-KT系列直插鎖定單電纜連接示例

線性伺服電機LM系列

提供4種產(chǎn)品系列，可為絲網(wǎng)印刷機、掃描曝光機、設(shè)備間搬運、印刷機給紙設(shè)備、NC機床、液晶組裝設(shè)備、半導(dǎo)體封裝設(shè)備等行業(yè)提供定位要求高、傳輸要求高的高品質(zhì)電機。

直驅(qū)電機TM系列

驅(qū)動系統(tǒng)容量選擇軟件 Motorizer

只需設(shè)定機器的構(gòu)造和運行模式，即可選擇最合適的伺服電機、伺服放大器、再生選件?？蓮亩鄠€候補的選擇結(jié)果中選擇最合適的組合，也支持多軸系統(tǒng)。

面向未來的伺服驅(qū)動系統(tǒng)

三菱電機擁有豐富的產(chǎn)品線，能夠滿足客戶的多種需求。并且，從控制器到編碼器，三菱電機通過與合作伙伴聯(lián)動，靈活支持客戶的系統(tǒng)構(gòu)建，為客戶創(chuàng)造全新價值。

CC-Link IE TSN通訊技術(shù)在2018年發(fā)布之后，由于技術(shù)的先進性、和廣闊的應(yīng)用前景受到業(yè)界的關(guān)注和支持。三菱電機將這一技術(shù)導(dǎo)入伺服控制產(chǎn)品，在保證實時性的同時，使得IT系統(tǒng)和信息通訊可共享同一網(wǎng)絡(luò)，也可將通過以太網(wǎng)通訊的不同設(shè)備整合到同一網(wǎng)絡(luò)。對目前維護性功能實現(xiàn)，以及構(gòu)建靈活、高效的IIoT網(wǎng)絡(luò)和智能化工廠提供了可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

針對需要高級工程技術(shù)的伺服系統(tǒng)編程工作，三菱電機可編程控制器工程軟件“MELSOFT GX Works3”以直觀的操作性進行更舒適、更有效率的革新。從伺服放大器的容量選擇到FB的編程、啟動、維護，通過具有一貫性的工程技術(shù)構(gòu)建舒適的設(shè)計環(huán)境。從伺服放大器的參數(shù)到可編程控制器CPU的數(shù)據(jù)，均可在一個工程項目中進行創(chuàng)建。

使用PLCopen? Motion Control FB，可進行定位、同步、速度、轉(zhuǎn)矩等復(fù)雜的運動控制?？墒褂谜Z言有梯形圖語言、FBD/LD語言、ST語言，可根據(jù)規(guī)模、用途、功能選擇語言。

01 變更伺服放大器提升最大轉(zhuǎn)矩

通過變更所組合的伺服放大器，可增大最大轉(zhuǎn)矩，有助于縮短節(jié)拍時間。

02 驅(qū)動小容量伺服電機

可驅(qū)動容量小于伺服放大器的伺服電機，削減伺服放大器的備件種類。

03 寬范圍電機驅(qū)動

可以使用200V的伺服放大器，驅(qū)動400V級別的伺服電機HK-KT_4_W/HK-ST_4_W。在滿足與200V伺服放大器組合的轉(zhuǎn)矩特性的情況下運行時，可減小伺服放大器的容量，有助于降低成本和削減安裝空間。