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台达:客制化自动化控制方案满足运动控制行业

2019-06-01 14:00栏目:评测
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  运动控制技术追求的目标始终是高速、高精度。中国的运动控制技术已从早期的以单片机或微处理器或专用芯片作为核心处理器,发展到了基于总线的以DSP和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器的上位控制系统。充分利用DSP的计算能力,进行复杂的运动规划、高速实时多轴插补、误差补偿和更复杂的运动学、动力学计算,从而使得运动控制精度更高、速度更快、运动更加平稳,而系统结构的更加开放,使定制化的应用需求变得更加方便。

运动控制的发展应与行业需求紧密结合

  中国是一个制造大国,细分行业的个性化需求较多,因此中国的运动控制技术发展与行业分布密切相关,控制器产品可以根据客户的特殊工艺要求和技术要求进行个性化的定制,形成独特的产品,在行业专属性上有很大的优势。台达集团中达电通股份有限公司伺服与数控产品开发处经理李文建认为,经过近几年的应用与发展,国内运动控制器产品在硬件层面已经能与国外品牌相抗衡,有的甚至还更加先进,但在对底层软件核心算法及二次开发平台易用性的研究方面还存在着一定的差距。

  李文建分析说,中国通用运动控制器(GMC)市场容量预计会在2014年达到10.65亿美元,而CNC运动控制器市场规模将会达到12.39亿美元。其市场增长的动力将主要集中在两方面:一是行业升级换代带来的运动控制产品升级,二是一些新兴产业的迅速崛起,同样为运动控制产品提供了新的拓展空间。

  随着国家产业结构的调整,以及全球产业进程的冲击,国内的运动控制产品也在与行业紧密结合的过程面临前所未有的挑战。就运动控制技术发展来看,自动化企业正在通过整合来增加自己的竞争力。做驱动的公司会考虑在驱动器上增加控制功能,而做控制器的公司又会考虑和驱动器公司配套合作,甚至有些被其收购。更值得一提的是,运动控制技术越来越多地被整合在自动化控制这个更大的平台上发展。

  如今,台达在运动控制领域已经形成系统化的解决方案,包括通用型伺服、运动控制卡、总线型CNC数控系统。台达目前的运动控制技术在满足通用性技术覆盖传统行业方面有很完备的解决方案,并且在总线型产品架构方面走在了市场的前列,在某些产品领域已取得了与欧美主流厂牌相媲美的技术发展水平。李文建介绍说。

 台达的伺服系统已发展为通用型、智能型并重的解决方案。比如A2-M系列伺服是一款高分辨率网络型伺服,支持CANopen运动总线,实现高速网络通讯控制。运动控制卡采用台达独特的DMC-Net总线架构,相比市场主流的脉冲、模拟量的控制方式,在技术上有了大幅度的提升,同时为相关行业提供了系统化、高集成化的系统解决方案。李文建在介绍这款先进的产品时,充满着自豪感。

  据李文建介绍,台达数控系统也采用台达独特的DMC-Net总线架构,具有卓越的性能和安全性,不仅在装配上容易、稳定性佳,在扩展上也更为弹性,传输数据可达20Mb/s,数据更新频率最高可达2kHz。其内置64位高速双CPU,可执行多任务处理提升运作效能。搭配台达高速通讯型伺服,实现全数字化数据传输及提升噪声抑制能力;配置高分辨率编码器,解析精度达0.1m,提升控制平滑及精准度。

运动控制结合过程控制,前景广阔

 在自动化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,将会有前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。例如全闭环交流伺服驱动技术(Full Closed AC Servo)、直线电机驱动技术(Linear Motor Driving)、可编程序计算机控制器(Programmable Computer Controller,PCC)和运动控制卡(Motion Controlling Board)等几项具有代表性的新技术。李文建认为,国家高新技术的开发与产业化,也为运动控制技术的发展提供了更大的发展空间和更加广阔的市场。运动控制技术如果要有广阔的发展,必须要与过程控制相结合,依托过程控制广阔的行业覆盖,拓展技术、行业的覆盖面,做到你中有我、我中有你、相辅相成,共同发展。


在运动控制方案越来越集成化的今天,选择运动控制系统一定不能是单一产品,而应考虑对于行业、设备类型的技术结合层面,最好是选择有很明显行业技术特色的产品,一来保证了技术开发的可移植性,同时在行业内也容易形成统一的工艺开发平台。针对用户如何选择运动控制方案时,李文建如是建议。

李文建认为,对于运动控制厂商来说,一定要形成覆盖自己全部产品面的总线解决方案,如果一个生产商的产品有多种的控制方式(串口、Ethernet、CANOpen、PROFIBUS等),相当于没有形成合力,永远处于没有自身特色的单一产品,而主流大厂的产品均为单一总线形式覆盖全系列产品,最大限度地满足集成化需求。

台达PCI-DMC-A01运动控制卡内建独特的DMC-NET总线,可高速连接各种装置,例如伺服马达、步进马达、远端模块、DD马达,直线马达等。所有装置均挂到DMC-NET总线上,不必再配置针对不同驱动器的脉冲、模拟量、IO接口板,避免了接口类型太多带来的系统兼容性和稳定性的问题。据李文建介绍,PCI-DMC-A01运动控制卡控制轴数最多可控制12轴,这是目前市场上控制轴数最高的,如果做超过8轴的工程项目,只采用一块卡就可以,十分方便。总线型运动控制卡,大幅减少配线,从而提高了系统稳定性,降低了维护成本。

在软件方面,运动控制厂商要采用分行业对应的方案、功能模块、工艺模块的分享工作,这样对于客户来说有非常大的吸引力,同时对于品牌在对应行业的口碑会有以点带面的强大的渗透力量。据李文建介绍,在服务方面,台达已经有很好的服务体系,无论是2小时的反应速度还是48小时的上门服务,均走在了业内领先的地位。