无柜控制系统 Cabinetless control system

无柜控制系统
首页 > 无柜控制系统

未来新时代的大功率伺服控制系统概述 高度集成 自主可控 小而精 可靠的大功率伺服控制系统

↓ 背景:中国缺少高端大功率驱动和控制产品:

大吨位货物的搬运和分拣,需要更大功率的驱动、更强大的控制以及非常高的可靠性,特别是高度集成、自主可控、小而精的控制单元更属于关键的核心部件。然而,物流领域的高端工控系统一直被国外的老牌企业所垄断,现在不仅成本高昂,而且交货期超长,甚至买不到货,变成了卡脖子产品。同时,国产的工控系统在功能、控制精度和稳定性等方面均处于劣势。目前,高性能的工控系统完全依赖于进口,关键部件国产率非常低。

↓ 解决痛点的原创核心技术:

大吨位货物的搬运和分拣,需要更大功率的驱动、更强大的控制以及非常高的可靠性,特别是高度集成、自主可控、小而精的的控制单元更属于关键的核心部件。然而,物流领域的高端工控系统一直被国外的老牌企业所垄断,现在不仅成本高昂,而且交货期超长,甚至买不到货,变成了卡脖子的产品。同时,国产的工控系统在功能、控制精度和稳定性等方面均处于劣势。目前,高性能的工控系统完全依赖于进口,关键部件国产率仅为10%左右。

金石机器人从2016年开始研发核心的控制系统,历时五年时间在2021年研发出了无柜控制系统,其采用降维打击的思路,把先进的技术进行封装,将非常复杂的工业机器人控制系统变成类似于家电一样简单易用的消费级产品,把传统的电气控制方式转变成低代码的数据库软件控制方式。针对大物流分拣行业的新型机器人控制技术-无柜控制系统,彻底颠覆了传统大物流行业的物流分拣方式,重新定义这个行业的技术标准,并将其提高到一个全新的高度。大功率的高端无柜控制系统打破国外垄断,采用降维打击的思路,实现进口替代。 项目产品符合江苏省“十四五”制造业高质量发展规划,属于高端装备集群-工业机器人产业,切合国家发展战略需求,对我国物流仓储分拣设备的自主化、国产化将起到重要支撑作用。

↓ 无柜系统的价值:

让桁架机器人变成了类似于家电产品一样简单易用(免安装、免调试、免编程、免操作、免维护);
让桁架机器人成本非常低,性价比可以碾压现在的自动立体仓库和叉车堆场;
让桁架机器人在物流堆场分拣形成降维打击的技术优势;

无柜控制系统 降维应用

传统的电气控制柜虽然采用了西门子的控制器,但是需要巨大的时间和人力成本的代价

控制柜布线虽然也可以做到很整齐,但是全部依靠人工势必造成不稳定因素的增加,工作会变得非常繁杂和难于管控

巨大的时间和成本的代价

全部依靠人工作业

需要拖链连接到移动部件

痛点 好的运控工程师一将难求 / 做IT工程师遍地都是

↓ 某汽车发动机缸体项目电气图纸出图量

接近9包A4纸 / 3个月的时间

分布式控制和传统集中式控制的比较

分布式驱动 只有一条动力母线或母线槽,没有长行程的电缆和拖链

集中式控制 每个电机都要独立配置电源线、控制线、通讯线,通常要 几十根甚至上百根电缆线,平均5年更换一次

  • 这不是拍鬼片,这只是传统的集中布线方式
    (每根线都要到控制柜,每线到底)

  • 等环网布线方式
    (一根动力线和总线)

理论和技术创新 将体积庞大复杂的电气控制柜浓缩到模块中,将各种元器件的功能用芯片来实现

理论和技术创新

  • 无柜控制系统

  • 传统的国外控制系统

彻底取消传统的电气控制柜

SU30无柜控制系统 命名起源super+30kw功率的驱动器,苏su(super)有超级控制器的意味,SU江苏制造

  • 形状一样的模块解决全部的应用

    20kg
    IP67
    整流
    控制器
    驱动
    30kw
    千兆等环网

无柜系统采用了自主千兆等环网总线技术

  • 优秀的底层通讯技术,采用自主技术的千兆网工业总线技术Glink-II,数据交换率达到毫秒级。由于数据交换速度快,整线效率比传统的控制方式(西门子百兆级总线)更高,而且安全可靠性也得到提高。

    该总线技术采用光纤连接技术,拥有优秀的兼容性和联通性。兼容CAN、PROFI-BUS、HART总线技术。

    千兆网是未来工业通讯的主要形态,是构建工业互联的优秀技术。

应对各种极端恶劣苛刻的环境

高强度铝合金压铸外壳
高安规
IP67封装

无柜系统采用压铸铝合金壳体,RGBT功率元件设计在自带散热片的铝基体的背板上,解决大功率发热量大散热的问题,线路板采用4级高安规设计,系统架构采用华为的设计思路,密封等级做到了IP67(因国产防水接头限制,舱体本身IP68),可以在恶劣环境下使用,支持室外露天环境使用。

无柜系统采用了直流共母线电力再生技术
节能40%+

  • X轴再生功率单元
  • Z轴

分布式远程I/O系统

工厂自己的无线 & 稳定通信网络
无柜系统采用了工业自组网技术

不需要电气工程师的“傻瓜式“控制系统 (无需电气出图、布线、安装、调试)
低代码编程系统:数据库+工艺流程图实现动态重组

  • Fly总控主机T800型
    低代码时代的到来

自主开发的数据采集,MES以及云平台等管理软件,具有兼容性好,成本低,服务快等特点,并突破了原来NC、PLC、运动控制器等各种控制方式的限制,控制硬件将高度地统一和标准化,同时使控制的效率和易用性将大幅度提高,成本将大幅度降低,将原始的PLC程序控制提升到高级语言的逻辑控制,并上升到云控制的水平。

不需要代码编程的操作系统

基于深度学习的智能管理软件系统开发

无柜控制系统的前端操作系统界面

虑到在物流仓储的背景下,实际操作人员平均技术水平较低,人机界面必须做到极度简化,易用,降低使用难度。

SU30 系统连接示意图

研发历程