三菱電機(jī)新一代通用型伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)MELSERVO-J5（簡(jiǎn)稱(chēng)MR-J5或J5），自發(fā)布之日就吸引了眾多目光。日前喜訊傳來(lái),J5系列獲得日本優(yōu)良設(shè)計(jì)獎(jiǎng)（Good Design Award）!評(píng)委點(diǎn)評(píng)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(kāi)放性、易用性的特點(diǎn)，是款支持CC-Link IE TSN的新一代伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
MELSERVO-J5產(chǎn)品陣容
2019工博會(huì)上，三菱電機(jī)新一代伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)MELSERVO-J5正式在中國(guó)發(fā)布，基于創(chuàng)新和傳承理念的整體驅(qū)動(dòng)解決方案，將通過(guò)提高生產(chǎn)率助力幫助客戶降低生產(chǎn)成本，提升經(jīng)營(yíng)效益。伺服系統(tǒng)控制器（TSN網(wǎng)絡(luò)型運(yùn)動(dòng)控制模塊RD78G、RD78GH，以及運(yùn)動(dòng)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(dá)（旋轉(zhuǎn)型低壓配電HK系列、直線低壓配電LM-AJ系列）等產(chǎn)品都有哪些突破創(chuàng)新？又將怎樣限度地發(fā)揮設(shè)備、系統(tǒng)的性能？讓我們一起開(kāi)啟探秘之旅吧。
一、伺服系統(tǒng)控制器
搭載多核處理器的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)模塊RD78G(H)
運(yùn)動(dòng)模塊采用多核處理器，運(yùn)算周期為31.25μs(GH系列)，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)控制。支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)程序(PLCopen Motion FB)，可構(gòu)建256軸/模塊的大規(guī)模系統(tǒng)。
運(yùn)動(dòng)控制軟件SWM78
僅需在可進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的IPC環(huán)境中安裝運(yùn)動(dòng)控制軟件，即可構(gòu)建支持CC-Link IE TSN的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)?？蛇M(jìn)行定位、同步、凸輪、速度、轉(zhuǎn)矩等運(yùn)動(dòng)控制。支持實(shí)時(shí)OS(INtime)，配備相當(dāng)于PLCopen® Motion Control FB的API庫(kù)，可適用于各種設(shè)備。
靈活的系統(tǒng)配置
運(yùn)動(dòng)模塊備有CC-Link IE TSN主站的功能，不僅可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(lái)個(gè)伺服新新產(chǎn)品，J5在研發(fā)之日就被寄予厚望，不僅導(dǎo)入各種科技，更是在設(shè)計(jì)上匠心，致力于為客戶實(shí)現(xiàn)IIoT布局，并降低客戶的總體擁有成本（TCO）。
更快、更精準(zhǔn)
采用26bit高分辨率編碼器，速度頻率響應(yīng)達(dá)3.5kHz，最小運(yùn)算周期31.25us，實(shí)現(xiàn)高速、高精度的定位控制。采用開(kāi)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(guò)一個(gè)模塊驅(qū)動(dòng)2-3臺(tái)低壓配電，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間、節(jié)省接線和低成本。
調(diào)整功能升級(jí)
新增瞬間調(diào)諧。僅需伺服ON，即可使用瞬間調(diào)諧自動(dòng)抑制振動(dòng)及過(guò)沖。常規(guī)運(yùn)行前自動(dòng)施加振動(dòng)，并在0.3秒內(nèi)調(diào)整完控制增益和機(jī)械共振抑制濾波器后進(jìn)行常規(guī)運(yùn)行。
一鍵式調(diào)整。僅開(kāi)啟一鍵式調(diào)整功能，即可根據(jù)機(jī)械特性進(jìn)行調(diào)整來(lái)縮短整定時(shí)間。包括機(jī)械共振抑制濾波、振動(dòng)抑制控制II、魯棒濾波的伺服增益調(diào)整自動(dòng)完成。加強(qiáng)過(guò)沖抑制、振動(dòng)抑制控制，可進(jìn)一步提高設(shè)備性能。
指令陷波濾波器升級(jí)。通過(guò)振動(dòng)抑制算法升級(jí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)頻率1Hz以上的振動(dòng)進(jìn)行抑制，即使是剛性較低的設(shè)備也能夠抑制振動(dòng)。
機(jī)械共振抑制濾波功能提升。適用頻率范圍擴(kuò)展至10Hz～8000Hz，可使用的濾波器個(gè)數(shù)有5個(gè)，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(guò)直流共母線連接，可有效利用再生功率實(shí)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(jiǎn)易共直流母線單元MR-CM可連接的伺服放大器總?cè)萘繛?kW，最多可連接6臺(tái)伺服放大器。
全面的維護(hù)功能
預(yù)測(cè)性維護(hù)。通過(guò)Maisart的AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)滾柱絲杠、線性導(dǎo)軌狀態(tài)監(jiān)測(cè)外，新增對(duì)皮帶和齒輪的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
預(yù)防性維護(hù)。通過(guò)對(duì)電機(jī)和部件的運(yùn)行參數(shù)，推測(cè)標(biāo)準(zhǔn)壽命，通知更換時(shí)期。
事后分析維護(hù)。持續(xù)監(jiān)視伺服放大器的狀態(tài)，并記錄報(bào)警發(fā)生前后一段時(shí)間的觸發(fā)條件的狀態(tài)變化，使用MR Configurator2進(jìn)行原因分析。
新增檢測(cè)及診斷功能
01 斷線檢測(cè)
配備了檢測(cè)伺服放大器的主電路電源缺相的輸入缺相檢測(cè)，與檢測(cè)低壓配電電源缺相的輸出缺相的功能。可與過(guò)載等報(bào)警相區(qū)分，縮短復(fù)位作業(yè)。
02 電機(jī)錯(cuò)誤接線檢測(cè) MR-J5W2 MR-J5W3
檢測(cè)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低壓配電的錯(cuò)誤接線，有助于保護(hù)低壓配電。從連接的低壓配電的編碼器取得電機(jī)容量信息，確認(rèn)電機(jī)電源電纜連接的電機(jī)容量是否相符，若不相符時(shí)則發(fā)出報(bào)警。
03 編碼器通信診斷
可對(duì)伺服放大器內(nèi)的編碼器通信電路進(jìn)行診斷。當(dāng)編碼器通信報(bào)警發(fā)生時(shí)，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(kāi)關(guān)設(shè)定或更改參數(shù)。
三、低壓配電
高性能電機(jī)憑借創(chuàng)新科技提升易用性，并且不斷擴(kuò)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(jī)整體驅(qū)動(dòng)方案的無(wú)限潛力。
旋轉(zhuǎn)型低壓配電HK系列
相較HG-KR系列 (支持MR-J4) 的5機(jī)型，HK-KT系列將產(chǎn)品線擴(kuò)展到16機(jī)型，并新增7種400V級(jí)別機(jī)型。(合計(jì)23機(jī)型)小容量HK-KT系列擴(kuò)充到2kW，中容量HK-ST系列擴(kuò)充至11kW。
①無(wú)電池位置編碼器
無(wú)需更換電池及管理電池庫(kù)存，削減維護(hù)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(jī)器 (旋轉(zhuǎn)型低壓配電)，位置數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，因此搬運(yùn)設(shè)備時(shí)的操作較簡(jiǎn)單。此外，運(yùn)輸時(shí)無(wú)需擔(dān)心鋰電池的海運(yùn)、空運(yùn)時(shí)的處理。
②1個(gè)連接器/直插鎖定/單電纜
HK-KT系列采用了1個(gè)連接器，可通過(guò)單電纜連接電機(jī)電源電纜/編碼器電纜/電磁制動(dòng)器電纜。均無(wú)需通過(guò)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
線性低壓配電LM系列
提供4種產(chǎn)品系列，可為絲網(wǎng)印刷機(jī)、掃描曝光機(jī)、設(shè)備間搬運(yùn)、印刷機(jī)給紙?jiān)O(shè)備、NC機(jī)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(jī)。
直驅(qū)電機(jī)TM系列
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)容量選擇軟件 Motorizer
只需設(shè)定機(jī)器的構(gòu)造和運(yùn)行模式，即可選擇最合適的低壓配電、伺服放大器、再生選件?？蓮亩鄠€(gè)候補(bǔ)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(lái)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
三菱電機(jī)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(jī)通過(guò)與合作伙伴聯(lián)動(dòng)，靈活支持客戶的系統(tǒng)構(gòu)建，為客戶創(chuàng)造全新價(jià)值。
CC-Link IE TSN通訊技術(shù)在2018年發(fā)布之后，由于技術(shù)的性、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(jī)將這一技術(shù)導(dǎo)入伺服控制產(chǎn)品，在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí)，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(guò)以太網(wǎng)通訊的不同設(shè)備整合到同一網(wǎng)絡(luò)。對(duì)目前維護(hù)性功能實(shí)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)。
MELSOFT GX Works3。針對(duì)需要高級(jí)工程技術(shù)的伺服系統(tǒng)編程工作，三菱電機(jī)可編程控制器工程軟件“MELSOFT GX Works3”以直觀的操作性進(jìn)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(dòng)、維護(hù)，通過(guò)具有一貫性的工程技術(shù)構(gòu)建舒適的設(shè)計(jì)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(gè)工程項(xiàng)目中進(jìn)行創(chuàng)建。
使用PLCopen® Motion Control FB，可進(jìn)行定位、同步、速度、轉(zhuǎn)矩等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。可使用語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、FBD/LD語(yǔ)言、ST語(yǔ)言，可根據(jù)規(guī)模、用途、功能選擇語(yǔ)言。
擴(kuò)充組合范圍
01 變更伺服放大器提升轉(zhuǎn)矩
通過(guò)變更所組合的伺服放大器，可增大轉(zhuǎn)矩，有助于縮短節(jié)拍時(shí)間。
02 驅(qū)動(dòng)小容量低壓配電
可驅(qū)動(dòng)容量小于伺服放大器的低壓配電，削減伺服放大器的備件種類(lèi)。
03 寬范圍電機(jī)驅(qū)動(dòng)
可以使用200V的伺服放大器，驅(qū)動(dòng)400V級(jí)別的低壓配電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(yùn)行時(shí)，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。
擴(kuò)展：Good Design Award
作為世界四大設(shè)計(jì)獎(jiǎng)之一，該獎(jiǎng)由日本工業(yè)設(shè)計(jì)組織（JIDPO）管理運(yùn)營(yíng)，已被拓展為針對(duì)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(duì)獲獎(jiǎng)作品的設(shè)計(jì)力、使用性、創(chuàng)新性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并授予獲獎(jiǎng)作品G-Mark標(biāo)志。
