1764-24BWAAB电源模块
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≥ 1件¥0.00
当负载为1.5kg、工作行程为80mm、速度在2~170mm/s之间、精度为¡0.1mm、加速度2.5m/s2等工况条件时,FESTO公司采用小型电动滑台、控制器、马达电缆、控制电缆、编程电缆以及电源电缆等组成的电伺服系统,其价格就比气动伺服系统便宜25%。同样,对于带活塞杆电缸也是如此。需要说明的是如果采用交流电机的话,所组成的电伺服系统的价格要比气动伺服系统高出40%左右。
从购买和应用成本来看,目前气缸还是具有比较明显的优势的。对于气动系统来说,控制系统及执行机构都非常简单,每个气缸只需配置一个电磁阀就可完成气路的切换,进行运动控制,气缸发生故障的概率也比较小,维护简单方便,成本也低。
而对于电动执行器来说,虽然电能的获得比较简单,能量成本较低,但购买及应用成本较高,不仅需要配置电机,还需要一套机械传动机构以及相应的驱动元件。同时使用电动执行器需要很多保护措施,错误的电路连接、电压的波动及负载的超载都会对电驱动器造成损坏,因此需要在电路及机械上加装保护系统,增加了很多额外的费用支出。另外,由于电动执行器驱动单元的参数化设置较多,且集成度高,所以其一旦发生故障,就要更换整个元件。而且当系统需要的驱动力增加时,也要成套更换元件才能实现。因此综合比较可以看出气缸在购买及维护成本上有较大优势。
能源效率比较
我们研究的结果表明,在往复运动周期较短(小于1min)的水平往复运动中,电动执行器的运行能耗通常低于气缸的运行能耗,即更节能。而在往复运动周期较长(大于1min)时,气缸竟然变得更节能。这 是由于终端停止时电动执行器的控制器通常需要消耗约10W的电力,而气缸仅有电磁阀耗电和气体泄露,一般低于1W,即终端停止时间越长,对气缸越有利;其次电机在连续旋转条件下的额定效率可达90%以上,但在直线往复运动(丝杠转换)中的台形加减速旋转条件下的平均效率却不到50%。在竖直往复运动时,夹持工件的保持动作要求不断供给电流给电动执行器以克服重力,而气缸只需关闭电磁阀即可,耗电极少。因此在竖直往复运动时电动执行器相比气缸的能耗优势不是很大。
由上可见,电机本身效率很高,但在往复直线运动中考虑其效率下降及控制器的电力消耗,电动执行器未必一定比气缸节能,具体比较取决于实际的工作条件,即安装方向、往复运动周期和负载率等。
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近年来,在DCS关联领域有许多新进展,主要表现在如下一些方面。
(1)系统功能向开放式方向发展。传统DCS的结构是封闭式的,不同制造商的DCS之间难以兼容。而开放式的DCS将可以赋予用户更大的系统集成自主权,用户可根据实际需要选择不同厂商的设备连同软件资源连入控制系统,达到佳的系统集成。这里不仅包括DCS与DCS的集成,更包括DCS与PLC、FCS及各种控制设备和软件资源的广义集成。
(2)仪表技术向数字化、智能化、网络化方向发展。工业控制设备的智能化、网络化发展,可以促使过程控制的功能进一步分散下移,实现真正意义上的“全数字”、“全分散”控制。另外,由于这些智能仪表具有的精度高、重复性好、可靠性高,并具备双向通信和自诊断功能等特点,致使系统的安装、使用和维护工作更为方便。
(3)工控软件正向控制方向发展。广泛应用各种控制与优化技术是挖掘并提升DCS综合性能有效、直接、也是具价值的发展方向,主要包括控制、过程优化、信息集成、系统集成等软件的开发和产业化应用。在未来,工业控制软件也将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。
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