本期,咱們?cè)俸?jiǎn)單回顧梳理下其中的幾個(gè)要點(diǎn)。
記得早年剛?cè)胄袝r(shí),信息化、集成化對(duì)于工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制來(lái)說(shuō),絕對(duì)是非常時(shí)尚的技術(shù)名詞,那會(huì)兒業(yè)內(nèi)只有極少數(shù)的自動(dòng)化品牌在倡導(dǎo)像ACOPOS這樣的基于工業(yè)總線和以太網(wǎng)技術(shù)的集成運(yùn)動(dòng)控制解決方案。而現(xiàn)如今我們可以看到,總線型運(yùn)控系統(tǒng)幾乎已經(jīng)成為廣大設(shè)備廠商和制造企業(yè)普遍默認(rèn)的標(biāo)配了。
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不過(guò),隨著工業(yè)制造系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)線自動(dòng)化的要求越來(lái)越高,各類設(shè)備中運(yùn)控系統(tǒng)的軸數(shù)必定是不斷增加的,同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制與其他類型的設(shè)備系統(tǒng)之間的交互操作也將變得更為深入、頻繁,這促使集成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)必須在自身、向下、橫向、向上這樣幾個(gè)維度進(jìn)一步迭代。
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所謂自身維度,就是在應(yīng)對(duì)新的運(yùn)動(dòng)控制需求時(shí),產(chǎn)品性能的進(jìn)一步提升,例如:控制環(huán)響應(yīng)特性、功率密度、空間優(yōu)化、易用性、自適應(yīng)算法、集成安全...等等。
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向下,指的是與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的融合,以幫助提升系統(tǒng)總體效率和靈活性,這主要是需要引入更多的機(jī)電一體化產(chǎn)品,如:直線電機(jī),直接驅(qū)動(dòng)技術(shù),在傳輸系統(tǒng)中嵌入電磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是一個(gè)很好的例子。
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橫向,是說(shuō)運(yùn)動(dòng)控制需要能夠和機(jī)器人、視覺(jué)...等其他類型的自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng),進(jìn)行更為深度、頻繁的交互操作。
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而向上,則是根據(jù)需要對(duì)運(yùn)控設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的深度挖掘、存貯和分析,用以幫助提升設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理的綜合效率。
運(yùn)控技術(shù)在上述三個(gè)維度的迭代,給制造系統(tǒng)在控制平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)這兩個(gè)方面都提出了新的要求。
控制平臺(tái)方面,它不僅要能夠應(yīng)對(duì)軸數(shù)更多、功能更為復(fù)雜的設(shè)備應(yīng)用;
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同時(shí)還必須具備足夠強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。
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同時(shí)我們也需要意識(shí)到,不同類型和層級(jí)的應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)交互操作,并不意味著一定要把它們?nèi)空系揭粋€(gè)單一的控制平臺(tái)中去,借助實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)打通系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道或許是更為現(xiàn)實(shí)且可持續(xù)的做法。從這個(gè)意義上說(shuō),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將有可能逐步演變?yōu)橐环N去中心化的分布式架構(gòu)。
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上面提到的這些變化趨勢(shì),都是運(yùn)動(dòng)控制與其他應(yīng)用系統(tǒng)在同一空間內(nèi)不同方向的融合,但其實(shí)除了這些,未來(lái)的運(yùn)控系統(tǒng)還需要在時(shí)間維度上實(shí)現(xiàn)全方位的融合。這也就是我們常說(shuō)的數(shù)字孿生,即將運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、集成、調(diào)試、使用、維護(hù)...等各個(gè)階段的數(shù)據(jù)整合在一個(gè)軟件平臺(tái)上,對(duì)其從系統(tǒng)流程、單機(jī)設(shè)備、產(chǎn)品元件...等多個(gè)層面進(jìn)行全生命周期的綜合管理。
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可以說(shuō),借助工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),當(dāng)前的工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制已經(jīng)與通用自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)的集成在了一起,形成了我們所熟知的金字塔架構(gòu);接下來(lái),自動(dòng)化與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將通過(guò)新的互聯(lián)網(wǎng)和IT技術(shù)逐步與整個(gè)工業(yè)制造系統(tǒng)在各個(gè)層面進(jìn)行深度融合。
記得前段時(shí)間老宋曾說(shuō)「自動(dòng)化早已不是那個(gè)自動(dòng)化了」,運(yùn)動(dòng)控制何嘗不是如此呢。