無柜控制系統 Cabinetless control system

無柜控制系統
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未來新時代的大功率伺服控制系統概述 高度集成 自主可控 小而精 可靠的大功率伺服控制系統

↓ 背景:中國缺少高端大功率驅動和控制產品:

大噸位貨物的搬運和分揀,需要更大功率的驅動、更強大的控制以及非常高的可靠性,特別是高度集成、自主可控、小而精的控制單元更屬于關鍵的核心部件。然而,物流領域的高端工控系統一直被國外的老牌企業所壟斷,現在不僅成本高昂,而且交貨期超長,甚至買不到貨,變成了卡脖子產品。同時,國產的工控系統在功能、控制精度和穩定性等方面均處于劣勢。目前,高性能的工控系統完全依賴于進口,關鍵部件國產率非常低。

↓ 解決痛點的原創核心技術:

金石機器人從2016年開始研發核心的控制系統,歷時五年時間在2021年研發出了無柜控制系統,其采用降維打擊的思路,把先進的技術進行封裝,將非常復雜的工業機器人控制系統變成類似于家電一樣簡單易用的消費級產品,把傳統的電氣控制方式轉變成低代碼的數據庫軟件控制方式。針對大物流分揀行業的新型機器人控制技術-無柜控制系統,徹底顛覆了傳統大物流行業的物流分揀方式,重新定義這個行業的技術標準,并將其提高到一個全新的高度。大功率的高端無柜控制系統打破國外壟斷,采用降維打擊的思路,實現進口替代。 項目產品符合江蘇省“十四五”制造業高質量發展規劃,屬于高端裝備集群-工業機器人產業,切合國家發展戰略需求,對我國物流倉儲分揀設備的自主化、國產化將起到重要支撐作用。

↓ 無柜系統的價值:

讓桁架機器人變成了類似于家電產品一樣簡單易用(免安裝、免調試、免編程、免操作、免維護);
讓桁架機器人成本非常低,性價比可以碾壓現在的自動立體倉庫和叉車堆場;
讓桁架機器人在物流堆場分揀形成降維打擊的技術優勢;

無柜控制系統 降維應用

傳統的電氣控制柜雖然采用了西門子的控制器,但是需要巨大的時間和人力成本的代價

控制柜布線雖然也可以做到很整齊,但是全部依靠人工勢必造成不穩定因素的增加,工作會變得非常繁雜和難于管控

巨大的時間和成本的代價

全部依靠人工作業

需要拖鏈連接到移動部件

痛點 好的運控工程師一將難求 / 做IT工程師遍地都是

↓ 某汽車發動機缸體項目電氣圖紙出圖量

接近9包A4紙 / 3個月的時間

分布式控制和傳統集中式控制的比較

分布式驅動 只有一條動力母線或母線槽,沒有長行程的電纜和拖鏈

集中式控制 每個電機都要獨立配置電源線、控制線、通訊線,通常要 幾十根甚至上百根電纜線,平均5年更換一次

  • 這不是拍鬼片,這只是傳統的集中布線方式
    (每根線都要到控制柜,每線到底)

  • 等環網布線方式
    (一根動力線和總線)

理論和技術創新 將體積龐大復雜的電氣控制柜濃縮到模塊中,將各種元器件的功能用芯片來實現

理論和技術創新

  • 無柜控制系統

  • 傳統的國外控制系統

徹底取消傳統的電氣控制柜

SU30無柜控制系統 命名起源super+30kw功率的驅動器,蘇su(super)有超級控制器的意味,SU江蘇制造

  • 形狀一樣的模塊解決全部的應用

    20kg
    IP67
    整流
    控制器
    驅動
    30kw
    千兆等環網

無柜系統采用了自主千兆等環網總線技術

  • 優秀的底層通訊技術,采用自主技術的千兆網工業總線技術Glink-II,數據交換率達到毫秒級。由于數據交換速度快,整線效率比傳統的控制方式(西門子百兆級總線)更高,而且安全可靠性也得到提高。

    該總線技術采用光纖連接技術,擁有優秀的兼容性和聯通性。兼容CAN、PROFI-BUS、HART總線技術。

    千兆網是未來工業通訊的主要形態,是構建工業互聯的優秀技術。

應對各種極端惡劣苛刻的環境

高強度鋁合金壓鑄外殼
高安規
IP67封裝

無柜系統采用壓鑄鋁合金殼體,RGBT功率元件設計在自帶散熱片的鋁基體的背板上,解決大功率發熱量大散熱的問題,線路板采用4級高安規設計,系統架構采用華為的設計思路,密封等級做到了IP67(因國產防水接頭限制,艙體本身IP68),可以在惡劣環境下使用,支持室外露天環境使用。

無柜系統采用了直流共母線電力再生技術
節能40%+

  • X軸再生功率單元
  • Z軸

分布式遠程I/O系統

工廠自己的無線 & 穩定通信網絡
無柜系統采用了工業自組網技術

不需要電氣工程師的“傻瓜式“控制系統 (無需電氣出圖、布線、安裝、調試)
低代碼編程系統:數據庫+工藝流程圖實現動態重組

  • Fly總控主機T800型
    低代碼時代的到來

自主開發的數據采集,MES以及云平臺等管理軟件,具有兼容性好,成本低,服務快等特點,并突破了原來NC、PLC、運動控制器等各種控制方式的限制,控制硬件將高度地統一和標準化,同時使控制的效率和易用性將大幅度提高,成本將大幅度降低,將原始的PLC程序控制提升到高級語言的邏輯控制,并上升到云控制的水平。

不需要代碼編程的操作系統

基于深度學習的智能管理軟件系統開發

無柜控制系統的前端操作系統界面

慮到在物流倉儲的背景下,實際操作人員平均技術水平較低,人機界面必須做到極度簡化,易用,降低使用難度。

SU30 系統連接示意圖

研發歷程

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