Obowiązującym trendem w technologiach serwonapędów AC było zawsze tworzenie „mniejszych, szybszych i lepszych” napędów i wszystko wskazuje na to, że tak pozostanie. Od powstania pierwszych serwonapędów producenci koncentrują się na dostarczaniu szybkich i precyzyjnych serwo-wzmacniaczy, umieszczonych w możliwie kompaktowych obudowach.
W ostatnich latach popularność wśród użytkowników końcowych i OEM zdobywają możliwości i funkcje związane z zarządzeniem energią, sieciami, utrzymaniem i analizą stanu oraz bezpieczeństwem operatora, ponieważ wykorzystują oni serwonapędy do zwiększania produkcyjności przy jednoczesnym ograniczeniu ilości odpadów i działań nieefektywnych.
Nowe aplikacje na szybko rozwijających się rynkach, takich jak produkcja smartfonów lub urządzeń medycznych, i związane z nimi możliwości powodują, że producenci serwonapędów czują nacisk niemal z każdej strony. Muszą więc szukać nowych, innowacyjnych sposobów na zwiększenie produktywności i ogólnej sprawności za pomocą dostępnych technologii. Cztery kluczowe trendy – postęp w konstrukcjach elementów półprzewodnikowych, algorytmach, monitorowaniu i estymowaniu charakterystyki maszyny oraz stosowanie modułów mocy z węglika krzemu – pomagają w osiąganiu wyższych poziomów wydajności i produktywności w wytwarzaniu i innych operacjach przemysłowych.
Wewnętrzne centralne jednostki obliczeniowe (CPU) i dedykowane do realizacji określonych zadań układy ASIC są motorem rozwoju serwonapędów. Prędkość przetwarzania i czas odpowiedzi to kluczowe czynniki do osiągnięcia nadzwyczajnej sprawności, wzrostu produktywności i przepustowości w operacjach wytwarzania.
Milowe kroki w zakresie osiąganej prędkości, dokładności i precyzji są możliwie dzięki dużemu postępowi w technologii wytwarzania elementów półprzewodnikowych. Jednym z takich kroków jest stosowanie elementów SoC, które stanowią połączenie układów CPU i ASIC w jednej obudowie. Integracja CPU i ASIC zmniejsza o połowę liczbę wymaganych elementów, dlatego serwowzmacniacz zajmuje mniej miejsca. Producenci serwonapędów, którzy zdecydują się na zastosowanie układów SoC, znacznie zwiększą prędkość przetwarzania i jego dokładność, przy jednoczesnym zmniejszeniu wymiarów urządzenia nawet o 20%.
Nowoczesne algorytmy regulacji bazują na klasycznych układach PID, obecnych w serwonapędach od samego początku. Podlegają one nieustannym modyfikacjom, która zwiększa inteligencję układu regulacji, m.in. przez dostarczenie nowych funkcji. Niedawno producenci serwonapędów zaczęli wdrażać nowe techniki sterowania, takie jak feed-forward. Pojawiają się także funkcje tłumienia wibracji i kompensacji tarcia na podstawie automatycznie wykonywanych pomiarów, a także inne zaawansowane opcje.
Zwiększone możliwości obliczeniowe, połączone z zaawansowanymi algorytmami regulacji, skutkują dramatycznym skróceniem czasu cyklów. Chociaż dyskusja na temat algorytmów sterowania nie jest interesująca dla większości użytkowników OEM, realne korzyści z ich stosowania to szybsze strojenie i uruchomienie maszyny, czyli niższe koszty uruchomienia całego systemu.
Dostępne obecnie serwonapędy potrafią monitorować i estymować wpływ starzenia na charakterystykę maszyny. Na przykład estymacja inercji obciążenia, dokonywana na podstawie relacji między wejściem a wyjściem, może być łatwo skorygowana za pomocą kilku parametrów wzmocnienia. To bardzo korzystna funkcja, ułatwiająca planowanie konserwacji i utrzymanie maszyny w szczytowej formie.
Dzięki najnowszym CPU producenci serwonapędów skuteczniej radzą sobie z niedopasowaniem inercji i wibracjami, w porównaniu do poprzednich generacji serwowzmacniaczy. W miarę upływu czasu osiągi każdej maszyny będą ulegać zmniejszeniu w wyniku zużycia jej elementów i działania wibracji. Dostrojenie kilku parametrów wzmocnienia i aktywacja filtra rezonansowego i/lub mechanizmów przeciwdziałania wibracjom może przywrócić parametry maszyny z pierwszego dnia po uruchomieniu.
Poprawiona estymacja charakterystyki maszyny pomaga użytkownikom w codziennym utrzymaniu osiągów wyposażenia, obniża całkowity koszt posiadania (TCO) i maksymalizujewskaźnik wykorzystania wyposażenia (OEE) przez wydłużenie jego życia, będącego skutkiem bardziej efektywnego utrzymania, serwisu i planowania produkcji.