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控制系統

臺達:運動控制將更多地被整合在自動化控制中

星之球激光 來源:中達電通股份有限公司2011-09-30 我要評論(0 )   

運動控制技術追求的目標始終是高速、高精度。中國的運動控制技術已從早期的以單片機或微處理器,或以專用芯片作為核心處理器,發展為基于 總線 的以 DSP 和 FPGA 作為核...

運動控制技術追求的目標始終是高速、高精度。中國的運動控制技術已從早期的以單片機或微處理器,或以專用芯片作為核心處理器,發展為基于總線的以DSPFPGA作為核心處理器的開放式運動控制器為上位控制系統。充分利用DSP的計算能力,進行復雜的運動規劃、高速實時多軸插補、誤差補償和更復雜的運動學、動力學計算,從而使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩;而系統結構的更加開放,使客制化的應用需求變得更加方便。

  中國是一個制造大國,細分行業的個性化需求較多,因此中國的運動控制技術發展與行業分布密切相關,控制器產品可以根據客戶的特殊工藝要求和技術要求進行個性化的定制,形成獨特的產品,在行業專屬性上有很大的優勢。經過了近些年的應用與發展,國內運動控制器產品在硬件層面已經能與國外品牌相抗衡,有的甚至還更加先進。但在對底層軟件核心算法及二次開發平臺易用性的研究方面,還存在著一定的差距。

  通用運動控制器的發展日益趨旺。針對中國市場來說,通用運動控制器(GMC)市場容量預計會在2014年達到10.65億美金,而CNC運動控制器市場規模將會達到12.39億美金。其市場增長的動力主要集中在兩方面:一方面是行業升級換代帶來的運動控制產品升級;另一方面,一些新興產業的迅速崛起,同樣為運動控制產品提供了新的拓展空間。

  隨著國家產業結構的調整,以及國外品牌、產業解決方案的沖擊,國內的運動控制產品也在與行業緊密結合的過程中面臨前所未有的挑戰。就運動控制技術發展來看,自動化企業正在通過整合來增加自己的競爭力:做驅動的公司會考慮在驅動器上增加控制功能,而做控制器的公司又會考慮和驅動器公司配套合作,甚至有些被其收購。更值得一提的是,運動控制技術將會越來越多地被整合在自動化控制這個更大的平臺上發展。

  臺達在運動控制領域已經形成了系統化的解決方案,包括通用型伺服、運動控制卡以及總線型CNC數控系統。臺達目前的運動控制技術在滿足通用性技術覆蓋傳統行業方面擁有很完備的解決方案,并且在總線型產品架構方面走在了市場的前列,在某些產品領域已取得了與歐美主流品牌相媲美的技術發展水平。

  臺達的伺服系統已發展為通用型、智能型并重的解決方案。例如A2-M系列伺服,這是一款高分辨率網絡型伺服。支持CANopen運動總線,能夠實現高速網絡通訊控制。運動控制卡采用臺達獨特的DMC-Net總線架構,相比市場主流的脈沖、模擬量的控制方式,在技術上有了大幅度的提升,同時為相關行業提供了系統化、高集成化的系統解決方案。

CNC數控系統也采用臺達獨特的DMC-Net總線架構,具有卓越的性能和安全性,不僅裝配容易、穩定性佳,在擴展上也更為彈性化,傳輸數據可達20MB/s,數據更新頻率最高可達2kHz。其內置64位高速雙CPU,可執行多任務處理提升運作效能;搭配臺達高速通訊型伺服,實現全數字化數據傳輸并提升噪聲抑制能力;配置高分辨率編碼器,解析精度達0.1μm,提升控制平滑及精準度。

  在自動化技術迅速發展的同時,運動控制技術作為其關鍵組成部分,將會有前所未有的大發展,國內外各個廠家相繼推出運動控制的新技術、新產品。例如全閉環交流伺服驅動技術(Full Closed AC Servo)、直線電機驅動技術(Linear Motor Driving)、可編程序計算機控制器(Programmable Computer Controller,PCC)和運動控制卡(Motion Controlling Board)等幾項具有代表性的新技術。

  國家高新技術的開發與產業化,也為運動控制技術的發展提供了更大的發展空間和更加廣闊的市場。運動控制技術如果要有廣闊的發展,必須要與過程控制相結合,依托過程控制廣闊的行業覆蓋,拓展技術、行業的覆蓋面,達到相輔相成的效果。

  在當前運動控制方案越來越集成化的今天,選擇運動控制系統一定不能是單一的產品選型思路,應考慮對于行業、設備類型的技術結合層面,最好是針對有很明顯行業技術特色的產品來進行選擇,一來保證了技術開發的可移植性,同時在行業內也容易形成統一的工藝開發平臺。

  對于運動控制廠商來說,一定要形成覆蓋自己全部產品面的總線解決方案,如果本公司的產品有多種控制方式:串口、Ethernet、CANOpen、PROFIBUS等,但卻沒有形成合力,這將永遠處于沒有自身特色的單一產品的狀態;而主流大廠商的產品均為單一總線形式覆蓋全系列產品,最大限度地滿足集成化需求。

  臺達PCI-DMC-A01運動控制卡內建獨特的DMC-NET總線,可高速連接各種裝置,例如伺服馬達、步進馬達、遠端模塊、DD馬達及直線馬達等。所有裝置均掛到DMC-NET總線上,不必再配置針對不同驅動器的脈沖、模擬量、IO接口板,避免了接口類型太多帶來的系統兼容性和穩定性的問題。PCI-DMC-A01運動控制卡控制軸數眾多,最多可控制12軸,這是目前市場上控制軸數最高的。如果做超過8軸的工程項目,只采用一塊卡就可以,十分方便。總線型運動控制卡大幅減少配線,從而提高了系統穩定性,降低了維護成本。

  在軟件方面,運動控制廠商要采用分行業對應的方案、功能模塊以及工藝模塊的分享工作,這樣對于客戶來說有非常大的吸引力,同時對于品牌在對應行業的口碑會有“以點帶面”的強大的滲透力量。在服務方面,臺達已經擁有很好的服務體系,無論是2h的反應速度,還是48h的上門服務,均處于業內領先的地位。

 

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