工業(yè)以太網(wǎng)助力 運(yùn)動(dòng)控制數(shù)字化轉(zhuǎn)型
文:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 編輯部2020年第四期
在今天,生活正在發(fā)生巨變,人們?cè)絹?lái)越多地追求自我個(gè)性,即使足不出戶(hù)也可以實(shí)現(xiàn)面對(duì)面的交流、在線(xiàn)學(xué)習(xí)、消費(fèi)娛樂(lè),商務(wù)洽談等不同任務(wù)。每一種改變的背后都能看到數(shù)字化技術(shù)的身影,數(shù)字化使開(kāi)發(fā)新的商業(yè)模式成為可能,數(shù)字化解決方案能提高生產(chǎn)柔性與生產(chǎn)力,使未來(lái)工業(yè)能夠提供更多潛能。數(shù)字化正在推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的巨變。
數(shù)字化是提高競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)造新機(jī)遇、滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求的最有效手段。在未來(lái)的數(shù)十年中數(shù)字化將幫助我們?cè)谠S多領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)步,并將繼續(xù)在各行各業(yè)對(duì)我們的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。中國(guó)希望通過(guò)“十三五”規(guī)劃來(lái)抓住這一機(jī)遇,致力于將由出口和投資拉動(dòng)的經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)模式。在這樣的大環(huán)境下企業(yè)需要依靠以數(shù)字化創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)自我升級(jí),在全球范圍提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。
我們認(rèn)為智能工廠(chǎng)由兩個(gè)部分組成,一種是裝備的智能化,叫做看得見(jiàn)的智能化,比如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、立體倉(cāng)庫(kù)、忙碌而有序的AGV小車(chē)。還有一種是看不見(jiàn)的智能化,如數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集和流動(dòng),把正確的數(shù)據(jù)在正確的時(shí)間傳遞給正確的人和機(jī)器。在數(shù)字化升級(jí)改造中這兩部分是惺惺相惜,相互依托的關(guān)系。企業(yè)在制定升級(jí)方案的時(shí)候應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,不僅需要選擇合適的自動(dòng)化產(chǎn)品比如各種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備、流水線(xiàn)的自動(dòng)化運(yùn)行,更要注重?cái)?shù)據(jù)通訊的準(zhǔn)確性、低延時(shí)、可延伸、便于擴(kuò)展。隨著以太網(wǎng)通信技術(shù)的提升,組網(wǎng)價(jià)格變得低廉、通信協(xié)議兼容性良好、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一體化的工業(yè)以太網(wǎng)得到推廣。
2020年度全球工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)分析(資料來(lái)源:HMS Networks)
2020年5月29日,工業(yè)通訊和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)解決方案的獨(dú)立供應(yīng)商HM SNetworks發(fā)布了2020年度全球工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)分析報(bào)告。該分析主要針對(duì)全球工廠(chǎng)自動(dòng)化的新安裝節(jié)點(diǎn)數(shù),估計(jì)了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)的市場(chǎng)份額及發(fā)展趨勢(shì)。
該分析報(bào)告顯示,從新安裝節(jié)點(diǎn)來(lái)看,工業(yè)以太網(wǎng)的市場(chǎng)份額增加到64%(去年為59%),而現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的市場(chǎng)份額下降到30%(去年為35%),無(wú)線(xiàn)技術(shù)的市場(chǎng)份額保持在6%不變。工業(yè)以太網(wǎng)持續(xù)推動(dòng)工廠(chǎng)的工業(yè)互聯(lián),全球份額排名前三分別為:EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT。
鳴志(MOONS’)是世界知名的運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域綜合制造商,擁有豐富而完善的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品體系,我們旨在充分利用產(chǎn)品創(chuàng)新及多樣化的優(yōu)勢(shì),以完美的設(shè)計(jì)為客戶(hù)提供各種驅(qū)動(dòng)解決方案,以滿(mǎn)足他們的個(gè)性化需求。公司50%以上驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品出口美國(guó)、歐洲、日本等地。得益于全球化的戰(zhàn)略布局,鳴志不但在中國(guó)而且在北美擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
得益于全球化的戰(zhàn)略布局,鳴志深知通訊技術(shù)對(duì)于運(yùn)控類(lèi)產(chǎn)品的重要性不亞于產(chǎn)品本身的性能,每一代產(chǎn)品規(guī)劃都堅(jiān)持把以太網(wǎng)產(chǎn)品放在研發(fā)首位。自2012年發(fā)布首款支持EtherNet/IP的開(kāi)環(huán)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器STAC系列問(wèn)世以來(lái),歷經(jīng)多年打磨升級(jí),鳴志于2017年再次推出支持EtherCAT協(xié)議的開(kāi)環(huán)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器STF系列。STAC和STF的誕生使設(shè)備制造商有了更多自由的選擇,結(jié)束了國(guó)內(nèi)沒(méi)有可配套的以太網(wǎng)開(kāi)環(huán)產(chǎn)品的尷尬局面。2018年、2019年,公司又分別發(fā)布了全閉環(huán)步進(jìn)伺服SSDC系列,高性能伺服M3系列,全面支持Modbus/TCP,EtherNet/IP,EtherCAT等以太網(wǎng)通訊。2020年初由于新冠疫情爆發(fā),促使全世界加強(qiáng)口罩、呼吸機(jī)等醫(yī)療物資的生產(chǎn)。為了提升現(xiàn)場(chǎng)的安裝效率,更快地投入生產(chǎn),鳴志全系列驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品均推出使用pushin連接器的版本,使安裝接線(xiàn)更方便。
在2020 IAS展會(huì)上除了常規(guī)產(chǎn)品以外,鳴志將隆重推出具有劃時(shí)代意義的支持工業(yè)以太網(wǎng)通訊的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品。
TSM14PoE系列集成式步進(jìn)伺服電機(jī)(Power of Ethernet)
TSM14PoE電機(jī)是鳴志TSM系列集成式步進(jìn)伺服電機(jī)產(chǎn)品的新成員。TSM系列集成式電機(jī)由于采用驅(qū)控一體的設(shè)計(jì),原本就具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約線(xiàn)束的優(yōu)點(diǎn),也是鳴志公司的明星產(chǎn)品。PoE系列是鳴志在TSM的基礎(chǔ)上結(jié)合新一代以太網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新突破。
TSM14 PoE并非簡(jiǎn)單地把動(dòng)力線(xiàn)和通訊線(xiàn)絞合在一起,而是通過(guò)一根普通的網(wǎng)線(xiàn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的供電和Ethernet通訊,是真正意義上的單電纜解決方案。
按以往的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用工程師在現(xiàn)場(chǎng)裝配接線(xiàn)的時(shí)候需要用到各類(lèi)冷壓端子、分線(xiàn)器、熱縮管、剝線(xiàn)鉗、烙鐵等接線(xiàn)工具,而TSM14PoE采用通用的RJ45網(wǎng)
線(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)方便。由于無(wú)需使用單獨(dú)的電源電纜,顯著降低了材料和裝配成本,減少了安裝時(shí)出錯(cuò)的可能性。同時(shí),它也最大限度地減少了電纜線(xiàn)路、控制柜中以及機(jī)器本身的空間要求,無(wú)需專(zhuān)用工具,準(zhǔn)備工作更簡(jiǎn)單,安裝效率更高,尤其是在長(zhǎng)距離通訊情況下不僅擁有工業(yè)以太網(wǎng)高帶寬、低延時(shí)的優(yōu)點(diǎn),還可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的系統(tǒng)電源分配方案,這讓機(jī)器制造商在設(shè)計(jì)上有更多選擇,在系統(tǒng)布局中降低硬件和系統(tǒng)成本。
Technosoft iPOS系列驅(qū)動(dòng)器
2019年3月瑞士Technosoft Motion公司正式成為鳴志的全資子公司。Technosoft專(zhuān)注于基于最新控制技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),核心技術(shù)主要表現(xiàn)為All-inOne(一體化,即單臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器兼具有控制器功能和驅(qū)動(dòng)器功能)和Onefor-All(一機(jī)多功能,即以單臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、無(wú)刷電機(jī)以及直線(xiàn)電機(jī)等多種控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功能)。其設(shè)計(jì)的MotionChip(一種專(zhuān)用于運(yùn)動(dòng)控制的DSP解決方案)被嵌入到各種智能伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品中,為高端醫(yī)療/生命科學(xué),工業(yè)自動(dòng)化、半導(dǎo)體設(shè)備、超細(xì)微加工和機(jī)器人等各種運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用領(lǐng)域提供緊湊、靈活、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
通常情況下運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由上位機(jī)使用高級(jí)指令進(jìn)行編程,驅(qū)動(dòng)器接受上位機(jī)指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。Technosoft公司的iPOS系列驅(qū)動(dòng)器是一款基于最新DSP技術(shù)的全數(shù)字智能伺服驅(qū)動(dòng)器,集多類(lèi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制功能一體,無(wú)需外部運(yùn)動(dòng)控制器,即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。驅(qū)動(dòng)器通過(guò)內(nèi)置的TML指令即使沒(méi)有上位機(jī)控制也可執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩控制模式,單軸、多軸或獨(dú)立(Standalone)工作模式可選。iPOS系列產(chǎn)品支持CANopen,EtherCAT,Ethernet,TMLCAN等多種通訊協(xié)議。
TML是一種高級(jí)指令,可用于配置和參數(shù)化基于MontionChip的驅(qū)動(dòng)器,并執(zhí)行高級(jí)的動(dòng)作操作。應(yīng)用高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制語(yǔ)言(TML),下列操作均可在驅(qū)動(dòng)器上直接完成:
●設(shè)置各種運(yùn)動(dòng)模式(T/S型曲線(xiàn),PVT,PT,電子齒輪、凸輪等)
●在線(xiàn)改變運(yùn)動(dòng)模式或運(yùn)動(dòng)參數(shù)
●執(zhí)行回原點(diǎn)順序
●通過(guò)以下方式控制程序流程:條件跳轉(zhuǎn)與TML功能調(diào)用;預(yù)定義或可編程條件產(chǎn)生的TML中斷(如保護(hù)觸發(fā)、限位開(kāi)關(guān)變換或捕獲輸入等);等待可編程事件發(fā)生
●數(shù)字I/O處理和模擬量輸入信號(hào)
●執(zhí)行算術(shù)和邏輯操作
●執(zhí)行多軸之間的數(shù)據(jù)傳輸
●通過(guò)發(fā)送多軸運(yùn)動(dòng)指令從另一個(gè)軸控制其中一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)
●發(fā)送組(Group)控制指令(多點(diǎn)傳輸),可同時(shí)啟動(dòng)該組所有軸已預(yù)存的運(yùn)動(dòng)程序
●實(shí)現(xiàn)多軸同步控制(多達(dá)256軸)運(yùn)用EasyMotion Studio編程TML程序,您能在復(fù)雜多軸的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)主機(jī)(Master)與驅(qū)動(dòng)器之間的分布式智能控制,減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和通信需求。
2020年9月15日—19日,鳴志將在上海國(guó)家會(huì)展中心6.1H館D016展位IAS現(xiàn)場(chǎng)恭候您的光臨。愿我們的技術(shù)與服務(wù)能為您帶來(lái)極佳的用戶(hù)體驗(yàn)。
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