打造一個成功的運動控制項目最緊要的是深入理解你的具體應(yīng)用中的機(jī)器需求和技術(shù)規(guī)定。工程師們很常見的錯誤就是一下子鉆入工程組態(tài)細(xì)節(jié)里，研究準(zhǔn)確的運動軌跡或者轉(zhuǎn)矩要求。但是忽視了很多迫在眉睫的其他因素，影響了有效的工程組態(tài)。例如解決系統(tǒng)集成問題、項目管理以及決策技巧等等。為避免運動控制中的失誤，需要將工程和管理方面很多技巧帶到應(yīng)用中來。 　　 沒有完全理解機(jī)器需求，未作出周密的運動控制方案 　　 這種基本錯誤源于對具體用途的機(jī)器未作深入詳細(xì)了解。不知道機(jī)器的運動形式，也不了解轉(zhuǎn)矩和通信的要求，這樣選擇的硬件和軟件都不會適合需要。沒有實施計劃匆忙上馬，安裝調(diào)試等步驟只會延誤時間，增加成本。等到工程師發(fā)現(xiàn)裝上了滾珠絲杠，但需要直線電機(jī)來滿足速度需求的時候，那就麻煩了——需要大動干戈，重新設(shè)計。這就應(yīng)了那句老話：“沒有時間把它做對，咋有時間把它做好”。 忽視最佳性能的集成要求 　　 在這方面，很多工程師認(rèn)為實現(xiàn)系統(tǒng)集成太麻煩，不如選些好的部件裝上完事。選擇好的執(zhí)行器作為硬件是不錯，但在高速運轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)電機(jī)好用而執(zhí)行器運作不正常怎么辦？要根據(jù)機(jī)器需 求認(rèn)真審查各個部件，確保他們組合以后能夠發(fā)揮機(jī)器規(guī)定的性能，而且整機(jī)好用。一般來說，如果工程師們采用單一廠家的產(chǎn)品，而且與廠家配合緊密，整機(jī)應(yīng)該沒有問題。如果有多個供應(yīng)商，工程師的任務(wù)就繁重了。他們應(yīng)該保證整機(jī)在具體使用中發(fā)揮效益。 　　 選擇方案之前忽略了系統(tǒng)各種可能選項 　　 這是指忽略了各種可能選項而直接選定一種方案，會造成不顧需要買入過于好的設(shè)備，例如可用普通感應(yīng)電機(jī)／驅(qū)動系統(tǒng)的地方而購買了伺服電機(jī)；也可能是買入達(dá)不到設(shè)備要求的產(chǎn)品，如買了步進(jìn)電機(jī)而實際需要伺服系統(tǒng)。還有的時候，工程師選擇的方案限制了機(jī)器能力，原因是他們選擇的廠家不能提供全面的解決方案。 　　 舉個例子來說，在應(yīng)該配用高效直接驅(qū)動解決方案的場合，選擇了常規(guī)電機(jī)帶動機(jī)械執(zhí)行器。因此，應(yīng)該審視一下機(jī)器上的每根軸，問問自己那根軸的需求是什么，如何滿足它達(dá)到最佳性能而又不超限。詢價階段可找多個廠家聽聽他們的不同觀點，每根軸都要多做分析，避免片面聽信一家的方案或者產(chǎn)品。 　　 不知道何時選擇最優(yōu)產(chǎn)品和單一供應(yīng)商的全系統(tǒng) 　　 在只有基本性能需求，又缺乏工程資源來集成解決方案的情況下，挑選最優(yōu)產(chǎn)品的做法很可能會造成潛在的兼容性問題。這種選擇最優(yōu)產(chǎn)品的方法往往是從某家買了最好的電機(jī)，又從其他廠家分別買了最好的放大器、最好的控制器以及最好的機(jī)械部件等等。如果你自己準(zhǔn)確知道所要達(dá)到的性能要求，并準(zhǔn)備提供相應(yīng)的資源來選擇和集成這些部件，這也可能是一個成功的解決方案。 　　 如果只考慮應(yīng)用的性能而不管成本，你是可以這樣做的。但是在另一方面，如果你期望的是一個基本的解決方案，那么你也可以求助于一家單一的供應(yīng)商，因為你能夠確認(rèn)其部件能夠匹配良好?？傊罱K取決于你期望達(dá)到什么目的和結(jié)果。 只看價格不顧性能 　　 關(guān)鍵是要遵循工程組態(tài)過程規(guī)律。應(yīng)該先把系統(tǒng)的規(guī)格要求弄清楚，選擇最佳部件后，再同廠家進(jìn)行艱苦的價格商議。不要先定下價格框框，依次選擇部件。一旦用后一種方法，是非常冒險的，如果系統(tǒng)不能按要求運轉(zhuǎn)，最后還要花費許多的時間和金錢進(jìn)行修理。事實上，有生意做的時候，供應(yīng)商通常會盡量配合協(xié)助顧客，當(dāng)然，當(dāng)你先選了最低價位產(chǎn)品后，又對廠家說“達(dá)不到我所需要的性能”時，廠家可能會說“你選的產(chǎn)品不對，我能幫你解決問題，但是價格就沒辦法談了”。 　　 選擇性能高于應(yīng)用需要的產(chǎn)品 　　 前面敘述了只看價格的錯誤，還有只買最新科技產(chǎn)品的觀點。30年來輿論一直說要淘汰直流驅(qū)動，可是，實際上直流調(diào)速電機(jī)還有用武之地。隨著時間推移具體應(yīng)用可能會摒棄某些技術(shù)，采用不同的技術(shù)，但是，實際上，除非最新技術(shù)確實能為設(shè)備制造和/或顧客帶來真正的效益，否則沒有人會采用這些先進(jìn)技術(shù)。 　　 誤解機(jī)械動力學(xué)對運用控制部件的作用 　　 選用最佳運動控制部件并不能確保成功。各種機(jī)器連接了運動控制部件以后改變了動力特性（摩擦、慣量、柔性、電氣噪聲等），反過來影響且表現(xiàn)為運動控制系統(tǒng)問題。不了解這些，會使整個系統(tǒng)越來越貴，越來越糟，直至失靈。 　　 其中一個重要因素就是柔性問題。我們多次經(jīng)歷這樣的事例：人們設(shè)計好機(jī)器，選了昂貴的部件，又買了強(qiáng)勁快準(zhǔn)的伺服系統(tǒng)。用柔性聯(lián)軸節(jié)連接電機(jī)，早把傳動設(shè)計準(zhǔn)則扔到九霄云外去了。最后用戶生氣地喊道：“我們怎么調(diào)試這臺機(jī)器也不干活”。 　　 我們找來了有關(guān)的工程師檢查發(fā)現(xiàn)有些事情不對。電機(jī)能力高于設(shè)計要求，應(yīng)該沒有問題。再來檢查電機(jī)和負(fù)載之間的聯(lián)軸節(jié)。重新調(diào)節(jié)系統(tǒng)柔性后系統(tǒng)速度又上不來。這些教訓(xùn)迫使我們反思：“自己真正了解這臺機(jī)器碼？各個部件如何集成的呢？ 低估電纜的重要性 　　 一些工程師認(rèn)為電纜不算控制系統(tǒng)的重要部分，頂多就是連接元件的幾根電線。有時工程師努力了解機(jī)器，選配控制器、驅(qū)動單元和執(zhí)行器，卻忘記了電纜。其實電纜也是運動控制方案的組成部分，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（NEC，U，CE）也不行。電纜彎曲超過材料或設(shè)計要求，材質(zhì)不當(dāng)、屏蔽絕緣不好，都會給系統(tǒng)帶來隱患。 　　 很多運動控制系統(tǒng)的電纜屬于用戶自己選配（屏蔽和絕緣特性）安裝的。如果移動電纜帶有一定軸向或者扭曲負(fù)荷，那么電纜就很重要了。屏蔽處理不當(dāng)可能帶來電氣噪聲。系統(tǒng)無法啟動可能存在電器噪聲問題。系統(tǒng)表現(xiàn)異常，出現(xiàn)很多怪事，最后只好求助維修服務(wù)了。 　　 高質(zhì)量電纜不一定很昂貴，但在小電機(jī)體系里有時電纜會比電機(jī)貴。有人會感到很奇怪，但實際經(jīng)常是這樣。如果仔細(xì)審視具體的使用場合，不難找出降低電纜成本的途徑。很多用戶都是等到最后才開始選擇訂貨電纜，忘記了電纜也是整個機(jī)器設(shè)計中的組成部分。 　　Chris Radley, 丹納赫傳動（Danaher Motion）高級產(chǎn)品經(jīng)理 數(shù)字運動控制網(wǎng)絡(luò)之市場選擇 　　 作為全球領(lǐng)先的運動控制產(chǎn)品制造商，丹納赫傳動（Danaher Motion）始終以幫助客戶更快地制造出更好的機(jī)器為己任，通過不斷地技術(shù)傳新，提高復(fù)雜制造作業(yè)的效率及生產(chǎn)率。以下，就目前運動控制網(wǎng)絡(luò)的市場動態(tài)進(jìn)行分析，并對Sercos和SynqNet做一對比，供廣大廠商參考。 　　 Sercos 　　 Sercos （Serial Real-time Communications System的縮寫），是一個以光纖為傳輸介質(zhì)、16Mbps速率的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，主要針對自動化系統(tǒng)中的多軸運動控制系統(tǒng)而設(shè)計，自1989年向國際標(biāo)準(zhǔn)組織（IEC）提出申請以來，已發(fā)展到了SERCOS第三代（Sercos III）。 　　 目前，來自行業(yè)分析師的信息表示，羅克威爾自動化（Rockwell Automation）公司的新產(chǎn)品開發(fā)正在脫離SERCOS，轉(zhuǎn)為青睞于Ethernet IP作為未來應(yīng)用開發(fā)的核心協(xié)議，與此同時，該公司所采取的公共策略也證明了這一變化。 　　 Rockwell定義了Ethernet IP工業(yè)協(xié)議，而且是Ethernet IP控制器、I/O 產(chǎn)品、人機(jī)界面產(chǎn)品和驅(qū)動器的主要生產(chǎn)商。Ethernet IP是一個性能較低的通訊協(xié)議，其循環(huán)通訊時間為10-100ms， 同步時間大約為10μs 。Rockwell 公司將不太可能開發(fā)基于SERCOS III的產(chǎn)品與服務(wù)， 但會繼續(xù)支持基于其專有SERCOS II的平臺。這樣，Bosch Rexroth 公司就成為支持SERCOS III 協(xié)議的最后幾個大廠商之一。 　　 最近Nyquist 公司被Bosch Rexroth 公司并購這一事實，讓人不得不相信SERCOS III將成為Nyquist 公司未來1394 "FireWire"實施的重點舉措。目前，Bosch Rexroth已擁有兩種SERCOS III 試驗產(chǎn)品和一個SERCOS II 移植接口以及來自Automata 的一個開發(fā)控制器。迄今尚未進(jìn)行現(xiàn)場安裝。 　　 SynqNet° 與此同時，SynqNet自從在Semicon West 2001 半導(dǎo)體設(shè)備與材料展會上首次發(fā)布以來，已有超過142,000 個軸進(jìn)行了現(xiàn)場安裝?？梢哉f，這是在運動控制領(lǐng)域內(nèi)被用戶采用率增長最快的數(shù)字協(xié)議。 　　 SynqNet 基于IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)，且采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件，是專為滿足高性能運動、驅(qū)動以及I/O 集成等眾多應(yīng)用的需要而設(shè)計的。其結(jié)構(gòu)允許進(jìn)行靈活設(shè)計，并可以提供各種定制選項。目前，在全球范圍內(nèi)向大中型OEM 供貨的丹納赫傳動（Danaher Motion）、Yaskawa Electric以及其他七個驅(qū)動器和I/O 產(chǎn)品供應(yīng)商，都為SynqNet 解決方案提供支持。 　　 SynqNet 的未來基于向標(biāo)準(zhǔn)千兆（500Mbit/s x 500 Mbit/s） 以太網(wǎng)物理層的集成， 以便增大帶寬，同時保持向后的兼容性。丹納赫傳動（Danaher Motion）仍將致力于同新的和現(xiàn)有SynqNet 供應(yīng)商合作，提供完整的運動控制解決方案。SynqNet 是完整的運動控制解決方案中的一項關(guān)鍵革新技術(shù)，它將繼續(xù)向各種垂直市場和應(yīng)用領(lǐng)域滲透。 　　 綜上所述，革新的編程與調(diào)節(jié)軟件、全球服務(wù)支持、使用簡便、性能高超、全面定制、且架構(gòu)靈活，所有這些都使SynqNet與基于Ethernet 的其他協(xié)議不同。不僅如此，SynqNet已經(jīng)完成的安裝數(shù)量也證明了SynqNet 的成功及未來的發(fā)展?jié)摿Α? 運動控制網(wǎng)絡(luò)比較表