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Lenze自動化系統(tǒng)在游樂設施的應用

時間:2016-09-18 12:01:18來源:倫茨(上海)傳動系統(tǒng)有限公司

導語:?Lenze為游樂設施不同應用提供大量的解決方案,靈活搭配的實現(xiàn)方式,量身定制的解決方案滿足了用戶的不同需求。

1 前言

在各類主題公園或旅游景點中,讓人身臨其境的體驗式游樂設備成為游客們的追捧,通過真實場景或3D電影等與智能小車或平臺的運動配合,虛實互動,讓游客穿梭在遠古探險、災難逃生等驚險刺激場景或置身于親子娛樂、科普教育等歡樂氛圍,產(chǎn)生真實震撼的感官。

在體驗這些驚險震撼的項目之余,您可曾知道這背后可能就有Lenze的助力支持,是的!除了扣人心弦的故事情節(jié)、精彩絕倫的特效畫面,也離不開設備平臺細膩的動作配合與特效的無縫結(jié)合,這也是一套完整的自動化系統(tǒng),甚至是相當先進的自動化系統(tǒng)。其中硬件設備的精確、穩(wěn)定、可靠是保證游客的體驗效果的基本條件,同時實現(xiàn)不同等級的安全規(guī)范也是游樂設施的重中之重。Lenze作為業(yè)界最具創(chuàng)新性的企業(yè)之一,以驅(qū)動和自動化為核心競爭力,為游樂設施提供安全、高效、穩(wěn)定可靠的自動化系統(tǒng),針對為不同的應用要求提供靈活多變、量身定制的解決方案。

以下就電氣及控制方面介紹在游樂設施行業(yè)幾種典型應用的Lenze解決方案。

2 行走應用

在您體驗游樂項目時,感覺身體在移動,這可能就是行走應用,行走應用為游樂平臺典型的應用,根據(jù)平臺不同的要求和負荷情況等有不同的機械傳動形式,如輪式、Ω驅(qū)動、摩擦輪、鋼絲繩牽引等。

1:雙輪或四輪驅(qū)動(單電機或雙電機并聯(lián))

2Omega同步帶驅(qū)動

3:鋼絲繩牽引

4:摩擦輪驅(qū)動(有單或雙輪驅(qū)動及四輪驅(qū)動)

不同的行走傳動方式,根據(jù)控制要求的不同都有其量身定制的控制方案,實現(xiàn)位置、速度、轉(zhuǎn)矩或其組合控制。在多軸同步驅(qū)動中,可驅(qū)動器一拖多電機伺服控制,多軸同步控制,Lenze智能驅(qū)動的控制算法實現(xiàn)無論在彎道、坡道等復雜路況下的各軸負載均衡。

5:驅(qū)動器一拖二轉(zhuǎn)矩分配電氣原理示意

6:兩臺驅(qū)動兩臺電機電氣控制原理示意

在有一定要求的應用場合,除行走電機伺服控制外,還需接入外部位置傳感器的實現(xiàn)全閉環(huán)控制,保證控制精度,通常外部位置傳感器為激光測距、條碼讀取或拉繩編碼器等。Lenze方案可按以下兩種方式實現(xiàn),外部位置傳感器接入控制器和接入驅(qū)動器。

接入控制器:Lenze控制器作為伺服位置環(huán),驅(qū)動器實現(xiàn)速度環(huán),形成全閉環(huán)控制。

接入驅(qū)動器:Lenze驅(qū)動器可獨立實現(xiàn)全閉環(huán)控制,驅(qū)動器接口可同時接入多路不同規(guī)格編碼器。

7:外部編碼器接入控制器和接入驅(qū)動器

3 多關(guān)節(jié)運動應用

串聯(lián)關(guān)節(jié)運動應用是當前游樂設施應用中重要方向,能易模擬出飛行、失重、俯沖等體驗效果,類似工業(yè)機器人的應用,但相比工業(yè)機器人應用,其設計的安全規(guī)范、運動路徑的實時配合及與外圍輔助設施聯(lián)動等有較大不同,關(guān)節(jié)數(shù)量也因不同應用由一軸到多軸不等。

8:多關(guān)節(jié)平臺示意圖

Lenze提供多種配置解決方案,根據(jù)功率和運動軸數(shù)不同,驅(qū)動器可靈活選擇單軸驅(qū)動模塊或多軸驅(qū)動模塊,三相交流供電或直流母線供電,是否帶能量返饋單元等。根據(jù)運動精度和響應特性等不同,配置三相普通電機、120HZ高效電機、交流異步伺服電機、交流同步伺服電機等,可搭配Lenze全系列GNG和G500減速機產(chǎn)品。

9:多種供電配置示意圖

針對項目不同的功能需求,可選擇基于控制器或基于驅(qū)動的控制方式或混合搭配控制。在獨立的功能區(qū)域,基于驅(qū)動控制方式可獨立完成模塊功能,不受上位機影響,在故障或緊急情況下保障設備運行到安全狀態(tài);基于控制器控制方式,可統(tǒng)籌全面集中控制,便于多軸協(xié)調(diào)運動等。

圖10:基于控制器控制方案

11:基于驅(qū)動控制方案

4 Lenze 解決方案亮點

Lenze 將其在傳動及自動化行業(yè)內(nèi)的應用經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成熟標準的應用模板服務于客戶。

Lenze眾多驅(qū)動器系列產(chǎn)品支持多種現(xiàn)場總線,可獨立完成復雜運動控制功能,支持CIA402協(xié)議,均帶多重保護功能和高過載能力。

Lenze伺服驅(qū)動器集成STO安全功能,其中9400驅(qū)動器集成SM301安全模塊符合SIL 3 of IEC 61508 和 Category 3 / PL e of EN ISO 13849-1認證,滿足更多安全功能。

12SM301安全功能

Lenze伺服電機可選安全編碼器,單編碼理念安全功能,如下表參考:

注:倚賴速度型安全功能與SM301安全模塊有關(guān),在安全應用環(huán)境中僅使用一個單一反饋系統(tǒng)時,適用安全技術(shù)標準IEC 61800-5-2 [調(diào)速電功驅(qū)動系統(tǒng)-《安全要求- 功能說明》規(guī)定了反饋系統(tǒng)與電機軸連接的具體要求。這是因為機械系統(tǒng)中就這點上的雙通道安全系統(tǒng)實際上被設計為單通道系統(tǒng)。如果機械連接設計尺寸過大,標準應可排除故障“編碼器- 軸破損”或“編碼器-軸串行”。因此各個驅(qū)動解決方案的加速度不應超過限定值。

Lenze控制器支持OMAC PackML標準編程,規(guī)范編碼標準,大大減少項目編程時間,提高代碼重復利用率。

完善的工程工具軟件,在項目概念階段到設計、調(diào)試、維護全程支持,協(xié)助您粗略估算、精準選型、基本安全驗證等,專業(yè)的開發(fā)調(diào)試軟件和維護診斷軟件適應用于不同階段的專業(yè)技術(shù)人員和維護人員使用。

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