罗家推出新款 Kinetix 5100 伺服驱动系统

上周，罗克韦尔自动化 Rockwell Automation 宣布推出全新 Kinetix 5100 伺服驱动系统，为中小型设备提供性价比更优的运控解决方案。



从驱动器的外观看，Kinetix 5100 延续了罗家 Kinetix 5000 系列一贯的风格，采用了相同的浅灰色塑料外壳和较为相似的端口、面板布局样式；动力结构属于单体独立型，每个型号的驱动模块都集成有整流和逆变回路，可以单独构成一套伺服驱动系统；无多轴型模块。



功率范围为 400 W ~ 15 kW，共 6 个框架尺寸，8 个型号；输入电压为单相 / 三相 120 V / 230 V AC。

尺寸上，单就 400 W 驱动器的 35 mm 的宽度来说，这款产品应该算是相当紧凑的了；不过从各型号驱动器的高度和深度来看，Kinetix 5100 并未做一致化的设计，换句话说，当系统中有多个功率段型号的驱动器时，柜内的 Kinetix 5100 模块是会出现参差不齐的状况的。





同时需要注意的是，多轴 Kinetix 5100 在柜内并不能完全做到零间距安装，是需要参照上图视柜内温度而定的；比较保险的做法自然是在驱动器模块间始终保持 20 mm 以上的间距。而这显然是会对 Kinetix 5100 在柜内的空间占用情况带来一定影响的。



Kinetix 5100 的接线端口主要分为三个部分：

操作控制部分，布置在驱动器前端面板。从上到下分别为：



5 位 7 段状态显示器；

5 键操控按钮；

miniUSB 调试端口；

模块、网络和充电状态指示灯；

双 EtherNet/IP 以太网端口；

50 针 I/O 端口，包括：10 路可配置数字量输入（含 2 个高速输入）、6 路可配置数字量输出、1 路模拟量输入、2 路模拟量输出、一对 A / B 相脉冲输入、一套 A / B / Z 缓冲脉冲输出...

辅助编码器；



交流输入部分，1.5 kW 及以下型号，位于驱动器顶部；2 kW 及以上型号，位于驱动器前端操控面板左侧上方；包括：


单相 / 三相 120 / 230 V AC 动力电源输入；

单相 120 / 230 V AC 控制电源输入；


电机（包括动力和反馈）与外部制动电阻，1.5 kW 及以下型号，位于驱动器底部；2 kW 及以上型号，位于驱动器前端操控面板下方；

此外，Kinetix 5100 标配了安全扭矩关断端口，位于驱动器顶部前端。



由于采用了 EtherNet/IP 双以太网端口，因此 Kinetix 5100 能与具备此类通讯接口的控制器兼容，如：ControlLogix、CompactLogix 或 Micro800 ...，以链式、环形或星型...等类型网络拓扑构成设备运动控制系统。不过需要注意的是，此处的以太网端口是不支持 CIP Sync 时钟同步的，因此 Kinetix 5100 并不能像 Kinetix 5500 或 5700 那样去实现一些高动态多轴同步或插补类运控应用。



配置与调试方面，用户可以使用 Kinetix 5100 前端面板上的按钮进行操作，也可以借助专属的 KNX5100C 调试软件设置驱动参数；而如果用户在设备中使用了罗家的 Micro800 控制器，则可以直接使用新版的 Connected Components Workbench 软件，对整个运控系统进行编程和组态。

功能上，除了一般运控应用常见的位置、速度、扭矩以及索引控制模式，官方在其宣传材料中还特别提到了两点：



一个是多种模式的动态在线切换。



另一个，则是基于脉冲输入的电子凸轮功能。



而有关大家普遍比较关心的控制环整定功能，Kinetix 5100 的样本中只强调了能够帮助降低伺服调整（Tuning）的工作量，并在不延缓系统响应的情况下减少振动、提升稳定性。而从使用手册中我们注意到，除了自适应和手动整定方式以外，这款产品其实还为用户提供了 2 两种优化整定模式，并且具备陷波滤波（可预设 5 个频率值）和振动抑制（可预设 2 个频率值）功能。这相比之前的 Kinetix 产品，整定易用性还是有不少提升的。



Kinetix 5100 系统标配了新款电机 TLP 电机。共有 8 个法兰框架尺寸，从 46 ~ 235 mm；功率范围  50 W ~ 15 kW，可提供 0.16 ~ 95.4 Nm 的堵转扭矩；伺服反馈分辨率为每圈 24 位，多圈反馈需使用电池。



从电机外观看，TLP 并非罗家传统的欧美式设计风格，而是采用了日系电机的结构样式。一方面，电机轴向长度更短，法兰直径较大，也就是我们常说的短粗型电机，尤其是 1 kW 以上款更为明显；另一方面，电机接线采用了日系电机常用的塑料（小功率）和军规（中大功率）插头。



当然，除了 TLP 电机以外，Kinetix 5100 也是可以兼容一些罗家经典的 MP 系列伺服电机的，如：MPL 低惯量、MPM 中惯量、MPF 食品级、MPS 不锈钢卫生级...等等。

从目前已经发布的信息看，这款 Kinetix 5100 应该可以算是罗家 Kinetix 5000 系列中的入门级产品了。罗家官方称，该产品具备较好的性价比，有着更具竞争力的成本优势，适合用于中小型运动控制设备，如：包装机...等。同时其基于额定功率的选型方式，更加符合一般用户的使用习惯，能有效帮助设备制造商缩短运控系统的设计周期。



此外，在此次产品发布的新闻稿中，罗家还特别提到了 Kinetix 5100 对其运控业务的两点重要意义：

面向中国及亚洲等新兴工业市场；

替代上世纪 90 年代发布的 Ultra 3000。

相信大家都已经注意到了，从早前西家的 SINAMICS V90，到近期施家的 Lexium 16 和 Rexroth 的 IndraDrive HCS01 / ACS01，再到本期的 Kinetix 5100 ... 欧美系自动化品牌，普遍都正在将伺服产品线，从原来的系统级 / 性能型向元件级 / 经济型的方向扩展延伸。可是面对行业中日系产品固有的主导地位和国产品牌后发的强烈冲击，这样的策略在当今市场中会有怎样的走势呢？

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信息参考自：

ab.rockwellautomation.com/Motion-Control

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