工業(yè)以太網(wǎng)助力 運動控制數(shù)字化轉(zhuǎn)型
文:中國傳動網(wǎng) 編輯部2020年第四期
在今天,生活正在發(fā)生巨變,人們越來越多地追求自我個性,即使足不出戶也可以實現(xiàn)面對面的交流、在線學(xué)習(xí)、消費娛樂,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,使未來工業(yè)能夠提供更多潛能。數(shù)字化正在推動工業(yè)領(lǐng)域的巨變。
數(shù)字化是提高競爭力和創(chuàng)造新機遇、滿足客戶個性化需求的最有效手段。在未來的數(shù)十年中數(shù)字化將幫助我們在許多領(lǐng)域取得長足進(jìn)步,并將繼續(xù)在各行各業(yè)對我們的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。中國希望通過“十三五”規(guī)劃來抓住這一機遇,致力于將由出口和投資拉動的經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動的經(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)新來實現(xiàn)自我升級,在全球范圍提升核心競爭力。
我們認(rèn)為智能工廠由兩個部分組成,一種是裝備的智能化,叫做看得見的智能化,比如數(shù)控機床、機器人、立體倉庫、忙碌而有序的AGV小車。還有一種是看不見的智能化,如數(shù)據(jù)的自動收集和流動,把正確的數(shù)據(jù)在正確的時間傳遞給正確的人和機器。在數(shù)字化升級改造中這兩部分是惺惺相惜,相互依托的關(guān)系。企業(yè)在制定升級方案的時候應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,不僅需要選擇合適的自動化產(chǎn)品比如各種類型的驅(qū)動電機來實現(xiàn)設(shè)備、流水線的自動化運行,更要注重數(shù)據(jù)通訊的準(zhǔn)確性、低延時、可延伸、便于擴展。隨著以太網(wǎng)通信技術(shù)的提升,組網(wǎng)價格變得低廉、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)市場分析(資料來源: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)市場分析報告。該分析主要針對全球工廠自動化的新安裝節(jié)點數(shù),估計了現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)和無線的市場份額及發(fā)展趨勢。
該分析報告顯示,從新安裝節(jié)點來看,工業(yè)以太網(wǎng)的市場份額增加到64%(去年為59%),而現(xiàn)場總線的市場份額下降到30%(去年為35%),無線技術(shù)的市場份額保持在6%不變。工業(yè)以太網(wǎng)持續(xù)推動工廠的工業(yè)互聯(lián),全球份額排名前三分別為:EtherNet/IP、PROFINET和EtherCAT。
鳴志(MOONS’)是世界知名的運動控制領(lǐng)域綜合制造商,擁有豐富而完善的運動控制產(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,以完美的設(shè)計為客戶提供各種驅(qū)動解決方案,以滿足他們的個性化需求。公司50%以上驅(qū)動產(chǎn)品出口美國、歐洲、日本等地。得益于全球化的戰(zhàn)略布局,鳴志不但在中國而且在北美擁有強大的研發(fā)團(tuán)隊。
得益于全球化的戰(zhàn)略布局,鳴志深知通訊技術(shù)對于運控類產(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的開環(huán)步進(jìn)驅(qū)動器STAC系列問世以來,歷經(jīng)多年打磨升級,鳴志于2017年再次推出支持EtherCAT協(xié)議的開環(huán)步進(jìn)驅(qū)動器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)束了國內(nèi)沒有可配套的以太網(wǎng)開環(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),促使全世界加強口罩、呼吸機等醫(yī)療物資的生產(chǎn)。為了提升現(xiàn)場的安裝效率,更快地投入生產(chǎn),鳴志全系列驅(qū)動器產(chǎn)品均推出使用pushin連接器的版本,使安裝接線更方便。
在2020 IAS展會上除了常規(guī)產(chǎn)品以外,鳴志將隆重推出具有劃時代意義的支持工業(yè)以太網(wǎng)通訊的運動控制產(chǎn)品。
TSM14PoE系列集成式步進(jìn)伺服電機(Power of Ethernet)
TSM14PoE電機是鳴志TSM系列集成式步進(jìn)伺服電機產(chǎn)品的新成員。TSM系列集成式電機由于采用驅(qū)控一體的設(shè)計,原本就具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約線束的優(yōu)點,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并非簡單地把動力線和通訊線絞合在一起,而是通過一根普通的網(wǎng)線同時實現(xiàn)電機的供電和Ethernet通訊,是真正意義上的單電纜解決方案。
按以往的經(jīng)驗,應(yīng)用工程師在現(xiàn)場裝配接線的時候需要用到各類冷壓端子、分線器、熱縮管、剝線鉗、烙鐵等接線工具,而TSM14PoE采用通用的RJ45網(wǎng)
線,現(xiàn)場接線方便。由于無需使用單獨的電源電纜,顯著降低了材料和裝配成本,減少了安裝時出錯的可能性。同時,它也最大限度地減少了電纜線路、控制柜中以及機器本身的空間要求,無需專用工具,準(zhǔn)備工作更簡單,安裝效率更高,尤其是在長距離通訊情況下不僅擁有工業(yè)以太網(wǎng)高帶寬、低延時的優(yōu)點,還可以簡化復(fù)雜的系統(tǒng)電源分配方案,這讓機器制造商在設(shè)計上有更多選擇,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專注于基于最新控制技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計,核心技術(shù)主要表現(xiàn)為All-inOne(一體化,即單臺電機驅(qū)動控制器兼具有控制器功能和驅(qū)動器功能)和Onefor-All(一機多功能,即以單臺電機驅(qū)動控制器可以同時實現(xiàn)對直流電機、步進(jìn)電機、無刷電機以及直線電機等多種控制電機的驅(qū)動功能)。其設(shè)計的MotionChip(一種專用于運動控制的DSP解決方案)被嵌入到各種智能伺服驅(qū)動器產(chǎn)品中,為高端醫(yī)療/生命科學(xué),工業(yè)自動化、半導(dǎo)體設(shè)備、超細(xì)微加工和機器人等各種運動控制應(yīng)用領(lǐng)域提供緊湊、靈活、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
通常情況下運動控制系統(tǒng)由上位機使用高級指令進(jìn)行編程,驅(qū)動器接受上位機指令驅(qū)動電機執(zhí)行相關(guān)動作。Technosoft公司的iPOS系列驅(qū)動器是一款基于最新DSP技術(shù)的全數(shù)字智能伺服驅(qū)動器,集多類電機驅(qū)動與運動控制功能一體,無需外部運動控制器,即可實現(xiàn)復(fù)雜的運動控制。驅(qū)動器通過內(nèi)置的TML指令即使沒有上位機控制也可執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩控制模式,單軸、多軸或獨立(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是一種高級指令,可用于配置和參數(shù)化基于MontionChip的驅(qū)動器,并執(zhí)行高級的動作操作。應(yīng)用高級運動控制語言(TML),下列操作均可在驅(qū)動器上直接完成:
●設(shè)置各種運動模式(T/S型曲線,PVT,PT,電子齒輪、凸輪等)
●在線改變運動模式或運動參數(shù)
●執(zhí)行回原點順序
●通過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
●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
●通過發(fā)送多軸運動指令從另一個軸控制其中一個軸的運動
●發(fā)送組(Group)控制指令(多點傳輸),可同時啟動該組所有軸已預(yù)存的運動程序
●實現(xiàn)多軸同步控制(多達(dá)256軸)運用EasyMotion Studio編程TML程序,您能在復(fù)雜多軸的運動控制應(yīng)用中實現(xiàn)主機(Master)與驅(qū)動器之間的分布式智能控制,減少開發(fā)時間和通信需求。
2020年9月15日—19日,鳴志將在上海國家會展中心6.1H館D016展位IAS現(xiàn)場恭候您的光臨。愿我們的技術(shù)與服務(wù)能為您帶來極佳的用戶體驗。
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