驱动集成智能

智能伺服变频器具备超出调节本身的功能。它们负责运动控制、监控和通信任务，从而实现了分散式驱动方案。 通过将各项功能从中央控制系统转移到变频器中，流程变得更快、机器架构变得模块化，同时也为物联网和人工智能的应用铺平了道路。Baumüller 的智能变频器具有很高的灵活性，因为它们与其他厂商的上位控制系统兼容。

Drive Intelligence

Baumüller 为智能伺服变流器这一理念确立了专有概念：Drive Intelligence。除了执行调节任务外，智能型 b maXX 伺服变频器还承担控制功能，能在运行过程中自行优化，并支持物联网 (IoT)。

Baumüller 是驱动集成智能领域的先驱。

我们的核心竞争力在于对复杂、高动态且精确的运动进行高精度控制。 我们的目标是让每一家机械制造商都能在其机器中运用这种高性能的运动控制系统。 正因如此，早在 30 多年前，我们就已将智能变频器推向市场，以便能够将这些解决方案独立且灵活地集成到任何现有的机器拓扑结构中。由此，我们的客户能够获得更高的机器性能，更快地将产品推向市场，并能灵活应对客户需求。

采用驱动器集成控制技术的系统尤其适用于:

• 具有高同步运动控制要求的应用
• 对速度和质量要求较高的应用
• 模块化机器方案
• 安装空间受限的应用场景

我们通过 b maXX 变频器实现了驱动集成智能，其功率范围覆盖至 315 kW。
借助 b maXX softdrivePLC 和 b maXX drivePLC，我们提供两种不同的平台，旨在将智能功能转移到变频器中。

采用中央控制架构的经典驱动方案适用于以下应用：

• 不与生产线关联的独立机器
• 仅需简单动作的应用

我们采用 Baumüller 全新的 b maXX controllerPLC 来实现中央控制架构。b maXX controllerPLC 将嵌入式 PLC 的实时处理能力、工业 PC 的灵活性以及现代化的物联网连接功能融合于单一平台之中。

平台

实时通信

drivePLC 和伺服变频器之间的通信不是通过现场总线，而是通过内部接口进行。这样，便能够“绝对实时”访问诸如电压、电流、功率、扭矩、转速或位置等驱动装置的参数。伺服驱动器由此承担了传感器的任务，并能以极低成本实现智能监控。

通过 OPC UA、MQTT、EtherCAT 和以太网等接口，b maXX drivePLC 为满足自动化和 IoT 环境的需求做好了充分准备。这一全面的开放性，提高了开发效率和灵活性，并加快了上市时间。drivePLC 的数字和模拟输入端均经过速度优化。b maXX drivePLC 可通过数字输入端对重要事件做出实时反应，例如测量探头。

优势：增加了控制系统工作的效率和安全性，这对于对动态和精度要求较高且需要快速反应的应用领域来说是一大优势。

您对购买我们的产品感兴趣吗？

给我们写信，我们的销售专家将很乐意为您提供咨询。

立即联系销售

FAQ
常见问题解答

• 与传统的驱动解决方案相比，智能伺服驱动器有哪些优势？

  智能伺服驱动器提高了系统内的通信速度。通信不再完全通过现场总线进行，而是与之并行地以更快的驱动调节周期运行。这种更快的周期正是缩短循环时间的基础。此外，智能伺服驱动器还能实现分布式智能，从而实现模块化机器架构。由此可减轻主控器的负担。如果安全功能直接集成在驱动装置中，则可消除现场总线的“死区”时间，例如在触发 STO 时。这样既能提高机器的速度和工艺周期时间，又不会增加机器的风险。此外，集成的监控功能还有助于减少停机时间。总而言之，这将提高生产效率，并改善 OEE（设备综合效率）。

• 智能伺服驱动器与分散式控制架构有什么关联？

  只有通过将智能转移到变频器中，分散式控制架构才成为可能，而这种架构无需上级主控器即可运行。

• 智能伺服变频器在何种情况下具有经济价值？

  当传统架构无法再进一步提高机器速度时，智能伺服驱动器便能释放提升生产效率的潜力。产出随之增加，OEE 也得到改善。从经济角度来看，主要体现在两个方面。首先，由于运动控制和 PLC 功能均在控制器内运行，因此无需独立的控制硬件；根据具体方案，甚至可省去上级 PLC。其次，各机器模块可以独立制造并预先调试。经过预先调试的设备模块，显著缩短了用户现场对整套系统的调试时间。

• 变频器中的控制功能是否需要授权，还是已包含在硬件中？

  变频器中的控制功能是否需要授权，还是已包含在硬件中，这取决于所用的平台。b maXX softdrivePLC 的免授权 Basic 版作为固件的一部分运行，并默认集成在固件中。可选的（因此需要许可证）Extended 版可使用 Baumüller 预配置的软件模块进行应用，或是由设备制造商自行编程。这两种版本均可直接通过 ProDrive 参数设置工具使用。根据版本的不同，其功能范围涵盖逻辑运算、比例缩放、简单调节任务，直至分析和运动控制应用。 b maXX drivePLC 凭借其增强的计算能力和通信功能，作为附加硬件集成于伺服驱动器中。

• 驱动集成型控制器使用什么进行编程？

  驱动集成型控制器 b maXX softdrivePLC 和 b maXX drivePLC 均可根据 IEC 61131-3 进行编程。集成于固件中的 softdrivePLC 通过参数设置工具 ProDrive 进行编程。对于复杂度更高且连接性更强的应用，若需要使用基于硬件的 drivePLC，则可通过 ProMaster 工程框架配合 ProPROG 编程环境来实现。其中包含诸如 ProCAM 凸轮盘编辑器等工具。这些功能以及其他功能的基础，是自主开发的、基于 Linux 并带有实时扩展的 IEC-61131-3 运行时环境。许多应用无需自行编程即可实现：Baumüller 提供了预配置的软件模块，例如伺服泵或横切机等现成的机器模块。

• 在没有上级控制器同步节拍运行的情况下，多个轴是如何实现同步的？

  b maXX drivePLC 作为 EtherCAT 主站，通过控制其他伺服变频器，在无需上级控制器的情况下实现多轴同步。由此可减轻中央 PLC 的负担，缩小其规模、甚至在合适的情况下完全省去。b maXX drivePLC 既可作为子设备，也可作为主设备使用。由此可以实现由多个子模块组成集群的混合式控制方案。对于 b maXX softdrivePLC，无需在两个轴之间进行现场总线通信。借助 b maXX softdrivePLC，可以轻松实现主从功能。对于双轴系统，还可以跨轴访问参数。

• 智能伺服变频器支持哪些现场总线？

  b maXX 伺服变频器支持所有主要的现场总线系统，包括 EtherCAT、ProfiNet、Powerlink、Varan、CANopen、EtherNet/IP 和 Modbus TCP。b maXX drivePLC 还额外支持 OPC UA 和 MQTT 通信协议，除 RS484 和 CAN 接口外，还提供一个 1 千兆以太网接口。

• 如何访问驱动器的诊断数据和过程数据？

  drivePLC 与伺服变频器之间的通信不通过现场总线，而是通过内部接口进行。因此，能够以硬实时方式访问电压、电流、功率、转矩、转速或位置等变频器参数。drivePLC 通过 OPC 服务器接口，向内部和外部系统提供这些诊断数据和过程数据。此外，drivePLC 还配备了模拟高速输入端口，其最小采样时间为 1 µs。外部传感器无需额外硬件即可直接接入这些输入端口。数据处理通过 SmartValue 工具包的模块直接在驱动器中完成。

• 如何将驱动数据用于人工智能应用？

  来自智能伺服变频器的驱动数据可在驱动器上进行预处理，并通过以太网等现有接口以及 OPC UA 和 MQTT 等集成标准协议，在云端与人工智能共享。这种数据传输的速度比传统的现场总线通信更快。快速传输使用于过程自优化的、复杂的人工智能应用得以实现。其基础是驱动器中原本就存在的测量值。因此无需额外的传感器。Smart Condition Monitoring（智能状态监测）模块直接在驱动器中进行振动分析，并能在停机前检测出电机磨损。Smart Energy Monitoring（智能能耗监测）模块可监测单个轴或整台机器的能耗。在此过程中，伺服驱动器充当数据枢纽。如果连接了额外的传感器，该伺服驱动器也可作为传感器枢纽使用。

• STO 和 SS1 等安全功能是否可以直接在驱动器中实现？

  可以，STO 和 SS1 等安全功能可直接在驱动器中实现，其功能范围可从简单的断电保护一直扩展到更高级的功能。在 b maXX 5000 中，有三块可插拔模块负责安全功能。根据模块的不同，安全功能范围从 STO（安全转矩关闭）到 SP（安全位置）。这些模块可通过安全输入端或 EtherCAT-FSoE 进行控制。b maXX 6000 系列同样提供了可扩展的安全版本，但不再以模块形式实现，而是作为固定内置。b maXX 6000 系列可在 1 ms 内对安全相关事件作出响应，并能将安全位置信息传输至安全控制器。在 b maXX 6000 系列中，数字编码器可作为安全编码器使用。此处的驱动器同样通过安全 I/O 进行控制，此外还有部分型号可通过 EtherCAT FSoE 进行控制。这些安全解决方案符合 EN ISO 13849-1 的性能等级 e 以及 EN IEC 62061 的 SIL 3。参数设置通过 ProSafePara 按 IEC 61508 进行，它既可作为独立工具使用，也集成在 ProMaster 之中。

• 我能否为现有机器加装智能驱动器？

  可以，智能伺服变频器可以作为子模块集成到现有架构中，而无需对拓扑结构进行重大更改。b maXX 系列内部的产品换代同样毫无问题。b maXX 6000 系列的固件与前代 b maXX 5000 系列完全兼容。参数数据集可以进行传输。基于驱动器的功能和 softdrivePLC 项目均可照常继续使用。只有 FSoE 的参数设置需要进行少量调整。

• 需要采取哪些网络安全措施？

  Baumüller 智能伺服变频器符合 CRA 要求。因此，在符合 CRA 要求的 IT 生态系统中，无需采取任何额外措施。