撥·云·見(jiàn)·月

文:2015年第三期

  伺服系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),是控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。分布、開(kāi)放、互聯(lián)以及高可靠性成為總線/以太網(wǎng)式伺服驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值點(diǎn)。

    

LS產(chǎn)電│L7N EtherCAT總線型伺服                 路斯特│ServoOne CM多軸系統(tǒng)

匯川技術(shù)│IS620N系列EtherCAT總線伺服     匯川技術(shù)│IS620N系列EtherCAT總線伺服

 

步科自動(dòng)化│Kinco FD系列總線伺服系統(tǒng)  眾為興│EM系列EM3S總線伺服驅(qū)動(dòng)器

合信技術(shù)│H系列EtherCAT/CANopen伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

   隨發(fā)展,目前中國(guó)伺服總線/以太網(wǎng)式伺服驅(qū)動(dòng)器處于何種階段?企業(yè)面臨哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)?總線/以太網(wǎng)式伺服驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展又將為未來(lái)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)帶來(lái)怎樣的變革?

   《伺服與運(yùn)動(dòng)控制》本期以《撥云見(jiàn)月——中國(guó)總線/以太網(wǎng)式伺服驅(qū)動(dòng)器如何優(yōu)勢(shì)發(fā)展》為主題,邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀總線/以太網(wǎng)伺服驅(qū)動(dòng)企業(yè)暢談產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

LS產(chǎn)電
L7N EtherCAT總線型伺服

“新丁”新貌
   不知是巧合還是行業(yè)發(fā)展必然,總線型伺服和“工業(yè)4.0”幾乎同時(shí)進(jìn)入業(yè)界視野。與總線控 制器、總線儀表不同,總線型伺服可謂自動(dòng)化生態(tài)圈的“新丁”。過(guò)去受困于傳統(tǒng)通信速率問(wèn)題,而無(wú)法將高響應(yīng)、高動(dòng)態(tài)的伺服系統(tǒng)納入麾下,成為上一代通信生 態(tài)的一件憾事。如今,應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)不斷發(fā)展,高實(shí)時(shí)性已不再是不可逾越的山峰??偩€型伺服攜分布式、省配線及更好的擴(kuò)展性與統(tǒng)一性等諸多優(yōu)勢(shì)沖出,對(duì)工控 行業(yè)影響眾多。僅節(jié)省配線一項(xiàng),就值得稱(chēng)贊。試想在不使用總線伺服的情況下完成一個(gè)幾十軸的項(xiàng)目,多如發(fā)絲的信號(hào)線會(huì)多么令人失落。


于灝
LS產(chǎn)電伺服Team
技術(shù)工程師

   以EtherCAT為例?;贑ANopen物理層發(fā)展而來(lái)的EtherCAT具備著CAN總線近100倍的通信速率。不僅完美解決伺服系統(tǒng)所需的高實(shí) 時(shí)、高響應(yīng),還解決傳統(tǒng)伺服脈沖丟步、抗干擾差、同步時(shí)好時(shí)壞的問(wèn)題。當(dāng)然,價(jià)格相對(duì)較高。鑒于中國(guó)工業(yè)的特殊性,價(jià)格與性能的取舍往往成為客戶最不想考 慮卻不能逃避的問(wèn)題。不必多說(shuō),遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)伺服的價(jià)格儼然成為了總線型伺服在延伸拓展道路上的一道難關(guān)。

   通往成功的道路通常不會(huì)一帆風(fēng)順,總線與傳統(tǒng)系統(tǒng)的操作也有著明顯的區(qū)別。雖然各廠商已盡量將兩者同化。但對(duì)應(yīng)用者而言,也有一些概念需要特別去了解。 然而因認(rèn)知、價(jià)格、甚至使用習(xí)慣,其應(yīng)用機(jī)會(huì)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)系統(tǒng)。只有少數(shù)工程師有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)使用這種功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異的產(chǎn)品。由此看來(lái),無(wú)論是設(shè)備設(shè)計(jì)與開(kāi) 發(fā),還是項(xiàng)目推廣與應(yīng)用,相關(guān)人才資源都極為匱乏。認(rèn)知決定了行業(yè)拓展的廣泛程度;相應(yīng)的人才決定了行業(yè)應(yīng)用的普及程度。

   隨時(shí)代的進(jìn)步,人才被行業(yè)不斷地培養(yǎng),總線產(chǎn)品在成本上取得了重大突破。相信屆時(shí),總線型伺服將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),而總線系統(tǒng)也將一舉奪魁主導(dǎo)工控行業(yè)。

L7NEtherCAT總線型伺服
   2009年,LS產(chǎn)電啟動(dòng)了新產(chǎn)品線L7系列的研發(fā)工程。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,LS產(chǎn)電并不滿足于將傳統(tǒng)I/O型伺服的性能提升、外觀重做,而意在新產(chǎn)品 誕生于行業(yè)于企業(yè)都能有一個(gè)新高度的開(kāi)始。在多方的研討與交流下,LS產(chǎn)電決定將支持EtherCAT的總線型伺服列為研發(fā)重點(diǎn),加入L7系列產(chǎn)品線,并 命名“L7N”。經(jīng)過(guò)多年努力,L7N驅(qū)動(dòng)器于2012年投入市場(chǎng),一經(jīng)問(wèn)世,無(wú)論其優(yōu)異性能還是適當(dāng)價(jià)格,都得到了總線系統(tǒng)用戶的廣泛好評(píng)。更有幸的 是,LS產(chǎn)電產(chǎn)品與ETG會(huì)員企業(yè)上位系統(tǒng)基本可做到無(wú)縫對(duì)接,完美表現(xiàn)出開(kāi)放性通信協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)。

   總線應(yīng)用正在慢慢崛起。為在這高速發(fā)展的時(shí)代站穩(wěn)腳跟,LS產(chǎn)電正在開(kāi)展的項(xiàng)目——內(nèi)置位置控制模塊、支持簡(jiǎn)單邏輯程序編寫(xiě)、支持三方馬達(dá)編碼器接入、 擁有更高性能、更穩(wěn)定續(xù)航能力的新一代總線型伺服“L7NH”也即將投入市場(chǎng)。相信隨L7NH的問(wèn)世,不僅能將LS產(chǎn)電帶向更寬廣的道路,也能為整個(gè)行業(yè) 發(fā)展獻(xiàn)出一份微薄之力。

 

路斯特

ServoOneCM多軸系統(tǒng)
元年開(kāi)啟
   
跨國(guó)總線式伺服驅(qū)動(dòng)器企業(yè)的中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r很好,是市場(chǎng)的主導(dǎo)。而本土總線式伺服驅(qū)動(dòng)器企業(yè)起步晚,躍躍欲試,正從簡(jiǎn)單的伺服做起,希望取得更多的市場(chǎng)份額。

   本土總線式伺服驅(qū)動(dòng)器受困于技術(shù)不完善、產(chǎn)品不成熟、知名度不高。本土驅(qū)動(dòng)器企業(yè)向總線式伺服驅(qū)動(dòng)器延伸拓展存在難度。需要技術(shù)積累和應(yīng)用驗(yàn)證。本土總 線式伺服驅(qū)動(dòng)器企業(yè)在基因與發(fā)展戰(zhàn)略上有一種共性,那就是好高騖遠(yuǎn)、急功近利。推動(dòng)這些本土企業(yè)發(fā)展的核心因素是研發(fā)的持續(xù)地投入和真正地創(chuàng)新。

   總線式伺服驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)發(fā)展元年早已開(kāi)啟。目前處于平穩(wěn)上升的階段,預(yù)計(jì)將在三到五年內(nèi)迎來(lái)爆發(fā)式地增長(zhǎng)。

  郭廣東

路斯特技術(shù)工程師

ServoOneCM多軸系統(tǒng)
 
 路 斯特公司早在20年前就前瞻性地開(kāi)發(fā)了CDD和CDE系列總線式伺服驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)時(shí)總線類(lèi)型是CANopen和Profibus-DP。路斯特發(fā)展總線式伺 服驅(qū)動(dòng)器的初衷與契機(jī)是通過(guò)提高可靠性和系統(tǒng)響應(yīng)來(lái)提升自動(dòng)化設(shè)備的整體性能。2006年,當(dāng)?shù)聡?guó)路斯特公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)后,CDD和CDE系列總線式伺 服驅(qū)動(dòng)器取得了快速和穩(wěn)定的增長(zhǎng)。

   LTIMotion正在進(jìn)行的項(xiàng)目是ServoOneCM多軸系統(tǒng),中小電流規(guī)格(單軸額定電流32A,三軸額定電流12A)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)完成。正在開(kāi)發(fā)更大電流規(guī)格的多軸系統(tǒng)ServoOneCL.計(jì)劃在兩三年內(nèi)完成。ServoOneCM多軸系統(tǒng)的目標(biāo)市場(chǎng)是機(jī)器人、電子、包裝等行業(yè)。

   總線式伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視,ServoOneCM多軸伺服系統(tǒng)配合SystemOneCM系統(tǒng),符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),安全性能更出眾。驅(qū)動(dòng)控制器可以選擇集成安全監(jiān)控功能,該配置可加入符合SIL3,PLe,Cat4的多種安全功能;通過(guò)安全PLC和EtherCATFSoE,SystemOneCM可以提供安全工作區(qū)監(jiān)控,保護(hù)工作區(qū)內(nèi)的操作員和機(jī)器人及其相互協(xié)作。

   LTIMotion有ServoCPlus、ServoA、ServoOne、ServoOneCM等多個(gè)系列的總線式伺服驅(qū)動(dòng)器。其中 ServoCPlus是小功率單軸CANopen總線伺服,ServoA是小功率單軸EtherCAT總線伺服,ServoOne是大功率單軸伺服,ServoOne支持CANopen、ProfiBus-DP、EtherCAT、ServoOne、VARAN、ProfiNet等多種總線的高性能伺服。ServoOneCM是多軸伺服。

   ServoCPlus伺服驅(qū)動(dòng)器在紡織行業(yè)諸如圓網(wǎng)印花機(jī)、集體落紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)等應(yīng)用中,節(jié)省了成本,創(chuàng)造了效益。ServoA伺服驅(qū)動(dòng)器在瓦楞紙縱切 機(jī)的應(yīng)用中,提高了系統(tǒng)響應(yīng),提升了機(jī)器性能。ServoOne伺服驅(qū)動(dòng)器在轉(zhuǎn)塔沖和高速攪拌機(jī)的應(yīng)用中,提高了生產(chǎn)速度,產(chǎn)生了更多價(jià)值。 ServoOneCM伺服驅(qū)動(dòng)器在高速貼片機(jī)和包裝生產(chǎn)機(jī)的應(yīng)用中,提高了生產(chǎn)效率,提高了產(chǎn)品附加值。

   SystemOneCM一體化地集成了運(yùn)動(dòng)控制器、電源模塊和多軸驅(qū)動(dòng)器,當(dāng)提到靈活性、安全性、高動(dòng)態(tài)、高精度和簡(jiǎn)易性,它已經(jīng)完全形成了新的標(biāo)準(zhǔn),使得SystemOneCM與眾不同。您準(zhǔn)備好了在您的領(lǐng)域來(lái)一場(chǎng)革新嗎?

匯川技術(shù)

IS620N系列EtherCAT總線伺服
高速實(shí)時(shí)總線,打通“工業(yè)4.0”底層配置
   
我們所談的總線式伺服主要指高速實(shí)時(shí)總線,帶寬至少在百兆級(jí)別,這種總線伺服配合絕對(duì)值編碼器電機(jī),微觀看,可真正實(shí)現(xiàn)減少配線,提高可靠性;宏觀看可實(shí)現(xiàn)方案的柔性化及信息化,方便與上位機(jī)及控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,為未來(lái)“工業(yè)4.0”打通底層配置。

  總線式伺服應(yīng)用場(chǎng)合主要是先進(jìn)制造業(yè),包括高端機(jī)床與一些電子制造、紡織、印刷、包裝等高端機(jī)型。隨中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造升級(jí),帶來(lái)越來(lái)越多的升級(jí)總線的需 求。“總線式伺服要出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)”,需具備三個(gè)條件:性價(jià)比高的上位機(jī);性價(jià)比高的總線伺服;產(chǎn)業(yè)升級(jí)的進(jìn)一步旺盛。目前來(lái)看已具備了趨勢(shì),市場(chǎng)對(duì)總線逐 漸從陌生,到認(rèn)識(shí),到接受,而很多上位機(jī)企業(yè)都在發(fā)展總線,相信最近幾年會(huì)迎來(lái)總線的一個(gè)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

  總線產(chǎn)品的安全問(wèn)題基本上總線協(xié)議有做考慮,比如EtherCAT會(huì)考慮通訊的校驗(yàn),掉線等問(wèn)題,伺服更多的是考慮在出現(xiàn)通訊故障情況下的處理,這個(gè)處 理與普通的故障處理邏輯是差不多的。當(dāng)然為了提高系統(tǒng)的可靠性與安全性,有些上位機(jī)會(huì)做冗余處理,比如使用環(huán)網(wǎng)等。

薛斌峰
匯川技術(shù)運(yùn)動(dòng)控制
產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理

兼容性、上位機(jī)有待加強(qiáng)
   
另 一方面,目前總線標(biāo)準(zhǔn)眾多,客戶選擇困難。用戶更關(guān)心系統(tǒng)的易用性,可靠性,兼容性及成本。一些用戶尚未采用總線伺服,也是由于性價(jià)比以及高風(fēng)險(xiǎn)的因素 ——目前市場(chǎng)上總線產(chǎn)品兼容性有待加強(qiáng),客戶選擇較少,這是目前總線伺服應(yīng)用最大的問(wèn)題;總線產(chǎn)品是新事物,產(chǎn)品本身成熟度不夠,客戶接受度有限;另外, 多數(shù)行業(yè)還不是剛需。

  對(duì)本土的伺服廠家來(lái)說(shuō),總線式伺服推廣又受制于與之匹配的上位機(jī)(客戶選擇主要看方案,方案中包括上位控制器與伺服,如果沒(méi)有有競(jìng)爭(zhēng)力的上位機(jī),總線伺 服是不好推廣的),而國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的上位機(jī)系統(tǒng)恰恰比較缺乏;目前,本土總線式伺服使用協(xié)議大多是第三方標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,推廣策略以進(jìn)口替代為主,自己系統(tǒng)打包的形 式較少,這是本體企業(yè)無(wú)奈的發(fā)展模式?,F(xiàn)今只有某些高端的設(shè)備使用進(jìn)口品牌的總線伺服,其價(jià)格都比較高,原因主要是1、軸數(shù)眾多,總線是剛需;2、上位機(jī) 集成的工藝方案是剛需;如果本土總線式上位機(jī),伺服,絕對(duì)值編碼器在成本與性能,包括易用性取得重大突破,并且可以提供打包的解決方案,行業(yè)變革將來(lái)臨。

 

IS620N系列EtherCAT總線伺服
   
匯 川技術(shù)所有產(chǎn)品的初衷都是為了給客戶帶來(lái)價(jià)值,為客戶創(chuàng)造價(jià)值。總線式伺服的契機(jī)就是契合時(shí)代的發(fā)展需求。匯川技術(shù)EtherCAT伺服定位為匹配廣大優(yōu) 秀的上位機(jī)包括匯川技術(shù)自己的AM600中型PLC及IMC系列運(yùn)動(dòng)控制器,一起為客戶,尤其是先進(jìn)制造業(yè)的客戶,帶來(lái)性價(jià)比高的系統(tǒng)解決方案,將總線產(chǎn) 品平民化,幫助推動(dòng)總線應(yīng)用的爆發(fā),目前市場(chǎng)進(jìn)展良好。

  同時(shí)在國(guó)內(nèi)本土廠家中,匯川掌握了總線核心技術(shù),并自制生產(chǎn)23bit多圈絕對(duì)值編碼器,綜合性價(jià)比高,值得期待。

   目前匯川主推IS620N系列EtherCAT總線伺服,該伺服借助EtherCAT總線技術(shù)的高實(shí)時(shí)性以及高帶寬結(jié)合我司伺服本身的高響應(yīng)(1.2kHz速度環(huán)帶寬),可匹配匯川技術(shù)自主研發(fā)的23bit多圈絕對(duì)值編碼器電機(jī),DDR電機(jī)等,結(jié)合第三方上位機(jī),為雕銑機(jī)、印刷、包裝、光伏設(shè)備生產(chǎn)線、LED、鋰電設(shè)備等客戶產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供解決方案,達(dá)到客戶滿意的效果。


清能德創(chuàng)
CoolDriveA8及CoolDriveR6 EtherCAT伺服系列
困惑與需求
   相比傳統(tǒng)伺服,總線式伺服通訊速率更快,精度更高,響應(yīng)更快,非常適合工業(yè)機(jī)器人、印刷機(jī)械,數(shù)控高精度加工中心、高性能包裝機(jī)械等多軸控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

  就品牌而言,歐洲應(yīng)用較早,目前主流總線通訊方式基本為歐洲企業(yè)提出,引領(lǐng)總線/以太網(wǎng)伺服的發(fā)展,成本上也更容易消化。同時(shí),產(chǎn)品用量也大,又進(jìn)一步降低成本,走入正循環(huán),是目前眾多高端設(shè)備的首選。

  日本企業(yè)多開(kāi)發(fā)自用總線協(xié)議,市場(chǎng)占有量較高,但近年才開(kāi)始向其他伺服廠商開(kāi)放,發(fā)展相對(duì)滯緩,喪失先機(jī),需進(jìn)行升級(jí)。中國(guó)總線/以太網(wǎng)伺服應(yīng)用開(kāi)始于 2000年后。眾多企業(yè)多從2010年才進(jìn)入此市場(chǎng),沿襲日系產(chǎn)品風(fēng)格多年,升級(jí)研發(fā)工業(yè)總線或者以太網(wǎng)產(chǎn)品,需在軟件、接口、芯片、編碼器多方面重新考 量與設(shè)計(jì)并通過(guò)企業(yè)宣傳、樣機(jī)測(cè)試、企業(yè)方案展示培養(yǎng)客戶。

  另一方面,市場(chǎng)推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。例如機(jī)器人、高端數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械,對(duì)伺服要求較高,眾多用戶要求伺服驅(qū)動(dòng)器必須具備以太網(wǎng)功能。反過(guò)來(lái)看,目前機(jī)床行 業(yè)不大景氣,其中很重要的一個(gè)因素是同質(zhì)化低成本產(chǎn)品眾多——是否需要提升性能,采用總線/以太網(wǎng)伺服,取決于終端用戶觀念的轉(zhuǎn)變。但任何機(jī)械行業(yè)往高端 走,總線/以太網(wǎng)伺服都將是優(yōu)勢(shì)選擇。

  目前以臺(tái)達(dá)、匯川、埃斯頓、邁信、新時(shí)達(dá)、清能德創(chuàng)等為代表的國(guó)內(nèi)總線/以太網(wǎng)伺服優(yōu)異廠家雖對(duì)總線的理解不同,軟硬件及性能均有所差別。另一方面,這 些廠家都在某些層面同國(guó)外品牌競(jìng)爭(zhēng),通過(guò)技術(shù)熱度、本土服務(wù)優(yōu)勢(shì)、國(guó)外品牌同類(lèi)產(chǎn)品的帶動(dòng),已在機(jī)器人、塑料機(jī)械、紡織機(jī)械等領(lǐng)域取得一定成果。一些企業(yè) 也正通過(guò)脈沖式伺服的渠道優(yōu)勢(shì),通過(guò)降低總線/以太網(wǎng)伺服成本,讓原有客戶接受,以開(kāi)拓市場(chǎng);也有企業(yè)將產(chǎn)品應(yīng)用于自身設(shè)備,通過(guò)設(shè)備與系統(tǒng)一起推向市 場(chǎng)。

李星霖
清能德創(chuàng)市場(chǎng)部經(jīng)理

機(jī)器人以太網(wǎng)伺服驅(qū)動(dòng)器
   清能德創(chuàng)2012年便加入ETG組織,2013年清能德創(chuàng)成為第一家通過(guò)該組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的國(guó)內(nèi)伺服企業(yè)。目前ETG組織在全世界范圍內(nèi)會(huì)員超過(guò) 4000家,是擁有最多總線/以太網(wǎng)會(huì)員的組織。不僅包括伺服企業(yè),還有眾多上位機(jī)、傳感器、IO配套企業(yè),互聯(lián)選擇較多。對(duì)廠家來(lái)說(shuō)也更方便。

  目前清能德創(chuàng)推出的以太網(wǎng)伺服驅(qū)動(dòng)器主要有兩款:CoolDriveA8及CoolDriveR6。

  CoolDriveA8伺服系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。CoolDriveR6針對(duì)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)量身打造,同目前通用伺服方案相比,最多可節(jié)省50%的安裝 空間。同時(shí),CoolDriveR6加入速度、加速度前饋補(bǔ)償,力矩補(bǔ)償?shù)妊a(bǔ)償算法,可較好地解決機(jī)器人本體在高速運(yùn)行、快速定位時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng),并且提高 機(jī)器人的動(dòng)態(tài)特性。

 

   2015年,機(jī)器人領(lǐng)域?qū)I(yè)以太網(wǎng)需求依然旺盛。隨著行業(yè)發(fā)展,清能德創(chuàng)也將拓展新行業(yè),針對(duì)新的行業(yè)推出通用伺服。

步科自動(dòng)化
KincoFD系列總線伺服系統(tǒng)
設(shè)備升級(jí)的機(jī)會(huì)
   
全面的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通化是智慧工廠的基本需求,總線式伺服在此舞臺(tái)可大施拳腳。因?yàn)橹挥袘?yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線連接的伺服系統(tǒng),才能通過(guò)遠(yuǎn)程接口給操作、搭建、診斷、服務(wù)和維護(hù)提供雙向通信。

   總線式伺服發(fā)展的挑戰(zhàn)在于通信規(guī)范化的需求,但是規(guī)范已經(jīng)有了,例如“驅(qū)動(dòng)配置文件”。步科自動(dòng)化預(yù)計(jì),2015年EtherCAT會(huì)快速發(fā) 展,Profinet也會(huì)隨西門(mén)子的持續(xù)市場(chǎng)推廣而發(fā)展,CANopen相比EtherCAT有成本優(yōu)勢(shì),可選擇性更多,2015年將會(huì)取得較大程度的增 長(zhǎng)。

   另一方面,現(xiàn)場(chǎng)總線的不利因素仍比有利因素多?,F(xiàn)場(chǎng)總線仍被理解為一個(gè)比傳統(tǒng)方式更為昂貴的方案,特別對(duì)于CANopen而言。

   應(yīng)用時(shí),許多用戶不熟悉現(xiàn)場(chǎng)總線伺服,認(rèn)為這是種先進(jìn)的技術(shù),所以成本昂貴,并且操作復(fù)雜。實(shí)際上,許多關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)總線的討論都蜻蜓點(diǎn)水,沒(méi)有深究技術(shù)細(xì) 節(jié)。比如,有人說(shuō)“CANopen對(duì)于高端的運(yùn)控控制來(lái)說(shuō)太慢了”,真相是:多達(dá)12軸的CANopenCNC同步應(yīng)用能夠以4ms為一個(gè)周期,同步精度 高達(dá)2微秒。這相當(dāng)于2臺(tái)使用2500線編碼器的伺服電機(jī)同時(shí)運(yùn)行在3000RPM時(shí),只有1inc的位置誤差(1inc=0.036度)。

   不過(guò),客戶對(duì)總線的接受程度總體上越來(lái)越高,機(jī)器設(shè)備的升級(jí)將為總線發(fā)展帶來(lái)更多機(jī)會(huì)。

Frank.Loebel
Kinco步科運(yùn)動(dòng)控制
研發(fā)總監(jiān)

靈活選擇總線
   
相 比一般伺服驅(qū)動(dòng)器,現(xiàn)場(chǎng)總線伺服能完全由控制器控制,調(diào)整參數(shù)、診斷和維護(hù),甚至固件也能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線升級(jí)。比如,終端客戶的一臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題,機(jī)器的控 制器可直接自行診斷發(fā)生錯(cuò)誤的伺服驅(qū)動(dòng)器,還能遠(yuǎn)程完成維護(hù)。另外,一個(gè)新的伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行電氣連接后,控制器能夠自動(dòng)配置伺服驅(qū)動(dòng)器使機(jī)器正常工作。

   除了現(xiàn)場(chǎng)總線伺服自身的特性有益于智慧工廠外,機(jī)器搭建者和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者也會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)——簡(jiǎn)化了機(jī)器的硬件設(shè)計(jì),減少接線負(fù)擔(dān)。

   另外,終端用戶能夠感受到,使用現(xiàn)場(chǎng)總線后機(jī)器的靈活性和可靠性。

   目前應(yīng)用范圍較為廣泛,不同層次的總線技術(shù)已應(yīng)用了數(shù)十年。應(yīng)用需求的不同(例如高速印刷機(jī)、簡(jiǎn)單抓取),性能和成本決定了現(xiàn)場(chǎng)用哪種總線。

   甚至有低成本需求的客戶也可應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線。例如CANopen解決方案的成本并不比傳統(tǒng)的脈沖控制成本高,對(duì)于2軸以上的設(shè)備來(lái)說(shuō),CANopen現(xiàn)場(chǎng)總線方案的成本更低,同時(shí)還能提供通信功能。

   當(dāng)然,具體應(yīng)用時(shí),需注意機(jī)器的接線。不恰當(dāng)接線會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾,影響現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊。

拓展EtherCAT及Profinet產(chǎn)品
 
 步科有完善的CANopen伺服和控制器產(chǎn)品線,可提供伺服或完整的解決方案。步科的Profibus-DP總線伺服產(chǎn)品,配合西門(mén)子等控制器在市場(chǎng)上穩(wěn)定應(yīng)用多年。

   步科已經(jīng)開(kāi)發(fā)了EtherCAT方案,將來(lái)會(huì)提供EtherCAT和Profinet產(chǎn)品。

   步科的FD系列總線產(chǎn)品,支持標(biāo)準(zhǔn)CANopen,支持同步插補(bǔ)模式,支持BISS/SSI/NIKON等多種編碼器協(xié)議,同時(shí)可驅(qū)動(dòng)直線和直驅(qū)伺服電機(jī)。

   FD系列總線產(chǎn)品已在瓦楞紙、LCD行業(yè)等多軸應(yīng)用場(chǎng)合表現(xiàn)出色,在總線伺服市場(chǎng)應(yīng)用中穩(wěn)居前列。

 

眾為興
EM系列EM3S總線伺服驅(qū)動(dòng)器
優(yōu)勢(shì)
   
總 線式伺服驅(qū)動(dòng)器高速發(fā)展主要受兩方面推動(dòng):總線式伺服驅(qū)動(dòng)器本身的便利性及市場(chǎng)的需求。目前國(guó)家正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)重要階段,眾多設(shè)備為單機(jī),亟需升級(jí)。 另一方面,目前通訊方式百花齊放,一些通訊平臺(tái)還相對(duì)封閉;同時(shí)受限于價(jià)格及應(yīng)用基礎(chǔ)難度,產(chǎn)業(yè)縱深發(fā)展還需時(shí)間。此外,客戶群改變(以前客戶群多為設(shè)備 廠商,現(xiàn)在多面向系統(tǒng)集成商),需重新打通渠道。

國(guó)內(nèi)企業(yè)的機(jī)會(huì)
   
行業(yè)現(xiàn)狀是:歐洲廠商伺服基本采用總線/工業(yè)以太網(wǎng)方式。國(guó)內(nèi)90年代起便采用較底層的232、485等通訊方式,真正開(kāi)發(fā)總線/以太網(wǎng)產(chǎn)品卻是近年開(kāi)始。國(guó)內(nèi)企業(yè)大多同國(guó)外品牌競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)同行交鋒較少。

   相比國(guó)外總線伺服廠家,國(guó)內(nèi)企業(yè)服務(wù)、價(jià)格有明顯優(yōu)勢(shì)。其他機(jī)會(huì)還在于:攜手國(guó)內(nèi)企業(yè)推進(jìn)產(chǎn)業(yè),替代國(guó)外品牌產(chǎn)品;引導(dǎo)脈沖市場(chǎng)客戶升級(jí)換代;開(kāi)辟新興市場(chǎng)。

   需注意,企業(yè)定位很大程度決定了總線/以太網(wǎng)伺服的性能,定位低達(dá)不到總線要求,定位高企業(yè)開(kāi)發(fā)與推廣則需更高要求。

   同時(shí),總線/以太網(wǎng)產(chǎn)品需從系統(tǒng)層去考慮。目前用戶更多關(guān)注全套解決方案,包括性能和預(yù)期的要求、服務(wù)體系等,而不再一味追求成本。企業(yè)需全方位創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健發(fā)展。

李?lèi)傢|
眾為興市場(chǎng)總監(jiān)

擴(kuò)展性與量體裁衣
   
目前眾為興既提供總線式伺服,也提供脈沖式伺服。總線伺服產(chǎn)品主要為EM系列EM3S總線伺服驅(qū)動(dòng)器。該系列支持多種主流實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng),多種編碼器接口,產(chǎn)品性能卓越。

   建設(shè)總線式伺服上,主要有幾個(gè)方向:

   一、著手新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。包括更全面的功率,納入一些非主流總線通訊,讓產(chǎn)品更具擴(kuò)展性。

   二、由于不同行業(yè)具有不同工藝需求,例如3C行業(yè)對(duì)設(shè)備的響應(yīng)性、同步性要求較高,金屬加工設(shè)備更多考慮加工的精確度、路徑規(guī)劃等內(nèi)容,眾為興會(huì)根據(jù)行業(yè)工藝與需求,量體裁衣,提供合適功能產(chǎn)品,幫用戶提高效率,節(jié)省成本。

   三、眾為興聚焦機(jī)器人、包裝、3C及一些新興行業(yè)。這些行業(yè)總線用量較大,成長(zhǎng)也較快。眾為興以整體打包方案或者技術(shù)配套方案深入。不僅提供總線式驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,還提供總線

   式上位機(jī)等產(chǎn)品。例如,機(jī)器人領(lǐng)域,眾為興提供驅(qū)動(dòng)到PLC到電機(jī)的全套方案。

   四、與業(yè)界優(yōu)秀企業(yè)合作。例如眾為興與貝加萊合作,結(jié)合其優(yōu)異總線控制器去開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,達(dá)到更佳效果。

   五、加大研發(fā)、營(yíng)銷(xiāo)和服務(wù)的投入,及時(shí)響應(yīng)客戶需求。目前眾為興也在積極拓展海外渠道,在中東、印度等地區(qū)與國(guó)家都取得一定成效。

“3.0”階段產(chǎn)品
   
落實(shí)到“智能制造2025”,“工業(yè)4.0”??偩€式驅(qū)動(dòng)可在自動(dòng)化層面為智能化及人機(jī)交互提供基礎(chǔ)。制造業(yè)從“1.0”、“2.0”向“3.0”、“4.0”過(guò)渡,突出表現(xiàn)在替代人工,產(chǎn)線互聯(lián),生產(chǎn)更智能??偩€式驅(qū)動(dòng)可使整條產(chǎn)線更方便更智能,擁有更開(kāi)放的擴(kuò)展性。

合信技術(shù)
H系列EtherCAT/CANopen伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
五大優(yōu)勢(shì)
  總線式解決方案,相比傳統(tǒng)脈沖方案,優(yōu)勢(shì)突出。   首先,總線伺服驅(qū)動(dòng)接線布線簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)脈沖方案單軸接線要十根以上,若增加反饋模塊,還需加線,工作量大。總線式伺服一般兩根通線即可,非常方便。

  其次,總線方式精度高,通信信號(hào)干擾少,也不易出現(xiàn)信號(hào)偏移,具有高可靠性。

  第三點(diǎn),總線方式可降低系統(tǒng)總成本。無(wú)需板卡或者軸等硬件,伺服軸數(shù)量越多,性價(jià)比優(yōu)勢(shì)越凸顯。

  第四點(diǎn),易于擴(kuò)張。以前加軸需加模塊,現(xiàn)在加網(wǎng)線即可。

  此外,總線方式可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。LED/拋光等設(shè)備產(chǎn)線較長(zhǎng)的,采用脈沖方式,需分底式控制,總線方式則不需要,并且網(wǎng)線長(zhǎng)度可達(dá)五十甚至一百米,后期維護(hù)也方便。

  作為“互聯(lián)網(wǎng)+”及“工業(yè)4.0”底層產(chǎn)品,總線式伺服,勢(shì)在必行。

周云宇
合信技術(shù)副總經(jīng)理

提供總線式完整解決方案
 
目前合信自動(dòng)化伺服系列既支持脈沖也支持RS-485、CANopen、EtherCAT多種總線通訊方式。其中EtherCAT總線產(chǎn)品傳輸速率最高可達(dá)100Mbps,特別適合多軸控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

  此外,有別于單一總線產(chǎn)品提供商,合信自動(dòng)化不僅提供伺服產(chǎn)品,還提供自主研發(fā)的上位機(jī)(人機(jī)界面、PLC)等,為用戶提供整體解決方案,消除用戶對(duì)總線 式產(chǎn)品的“兼容性”顧慮,并降低成本——相較日/歐系EtherCAT總線產(chǎn)品,合信總線伺服產(chǎn)品售價(jià)低20%-30%。

  合信自動(dòng)化2010年起便著手總線式伺服產(chǎn)品的研發(fā),13年正式推出H系列EtherCAT、CANopen伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。除芯片,二系列產(chǎn)品主站代碼等 都為合信自主研發(fā)。目前此二系列已在紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、電子設(shè)備、玻璃及木工機(jī)械等行業(yè)設(shè)備的多軸控制系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用。

  例如,紡織經(jīng)編機(jī)軸數(shù)較多。脈沖方案接線多,模塊占用空間大。合信自動(dòng)化總線式方案只需一根網(wǎng)線串聯(lián),主控系統(tǒng)體積小,性能與國(guó)外品牌齊平。

  中空玻璃自動(dòng)涂膠機(jī)控制系統(tǒng)較龐大,I/O點(diǎn)數(shù)較多,合信提供總線式整套方案。配合中型PLC實(shí)現(xiàn)控制,可保證高速運(yùn)行效率。

  繞線機(jī)領(lǐng)域,合信自動(dòng)化根據(jù)用戶需求既提供脈沖方案,也提供EtherCAT方案。

  水鉆自動(dòng)磨拋機(jī)領(lǐng)域。單機(jī)設(shè)備軸數(shù)約為十七個(gè),合信可通過(guò)單體控制系統(tǒng),一根總線實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離電柜之間的連接。

創(chuàng)新,讓控制更簡(jiǎn)單
 
目前合信正著手新機(jī)型的研發(fā)與傳統(tǒng)機(jī)型的改造升級(jí),并投入銷(xiāo)售額的12%-15%進(jìn)行研發(fā),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出業(yè)界水準(zhǔn)。合信技術(shù)預(yù)計(jì)在6月中旬正式推出麥控星云物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái),該平臺(tái)采用128bits的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)加密模式,是合信技術(shù)自主研發(fā)的一款開(kāi)放、穩(wěn)定、安全的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。

  同時(shí),合信技術(shù)麥控星云平臺(tái)提供Android及IOS、PC客戶端,并提供開(kāi)放的接口與ERP等第三方軟件實(shí)現(xiàn)連接,真正讓每一臺(tái)設(shè)備都在物聯(lián)網(wǎng)中,隨時(shí)隨地互聯(lián)互通。這也將是合信技術(shù)貫徹“讓控制更簡(jiǎn)單”的工控夢(mèng)想的又一里程碑的創(chuàng)舉!

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