工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要怎樣的運動控制系統(tǒng)？

無論是“工業(yè)4.0”，還是“中國制造2025”，都是以建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為重要目標之一。在現(xiàn)階段制造業(yè)的世界里，工業(yè)互聯(lián)也已不再是一個夢想，隨著網(wǎng)絡互聯(lián)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術的深入應用，將為工業(yè)生產(chǎn)帶來一次嶄新的變革。而在這一進程中，運動控制行業(yè)技術應如何適應新時期發(fā)展的要求？工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的生產(chǎn)制造模式將需要怎樣的運動控制系統(tǒng)及產(chǎn)品？這些都是值得行業(yè)人士認真思考的課題。

本期，我們特別邀請到深圳市正運動技術有限公司副總經(jīng)理陳光華，以及深圳市匯升?？乜萍加邢薰窘?jīng)理趙玉恒，請他們來和大家分享一下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)趨勢下對于運動控制行業(yè)發(fā)展影響的看法和觀點，期望為產(chǎn)業(yè)帶來有價值的訊息。

控制系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡化、集成化、智能化方向邁進

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)控制方式已不能滿足設備自動化程度更高的要求，運動控制系統(tǒng)涵蓋的內容越來越廣泛，總的來說，控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、集成化、智能化發(fā)展是必然趨勢。

自動化的最終環(huán)節(jié)是電機按照設定指令運行，如今的自動化設備電機軸數(shù)較以前顯著增加，如何控制眾多軸數(shù)電機實現(xiàn)復雜動作是控制系統(tǒng)必須要面對的問題，因此網(wǎng)絡化控制方案的出現(xiàn)目的之一就是要解決傳統(tǒng)控制方案中的硬件、軟件甚至電氣解決不了的復雜問題。無論是傳統(tǒng)以太網(wǎng)、EtherCat、Profinet，還是已廣泛應用的CAN-bus，都是控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化的市場需求體現(xiàn)，也是控制系統(tǒng)廠商提高系統(tǒng)附加值的普遍做法。

深圳市匯升?？乜萍加邢薰窘?jīng)理趙玉恒

其中，通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性會直接影響網(wǎng)絡型控制系統(tǒng)的市場應用，這是用戶重點關注的一點。通訊不穩(wěn)定，即使系統(tǒng)功能再強大，也無法獲得市場認同。而通訊系統(tǒng)本身需要較長時間實際應用測試，確保各種控制功能穩(wěn)定實現(xiàn)、控制指令通行順暢，這樣才能獲得市場認同。

另外，通用性也會影響系統(tǒng)的應用效果。不同品牌間同種通訊接口是否真正按照網(wǎng)絡標準協(xié)議設定、是否能做到無縫對接都會直接影響用戶體驗。通用性問題其實是人為設定的技術壁壘，目前市場已有產(chǎn)品中確實存在這種狀況，使用戶選擇的自由度大打折扣。

集成化同樣也是網(wǎng)絡式控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢之一。整個控制系統(tǒng)功能進一步增強、以往不同功能的硬件進一步融合，比如之前作為上位機的工控機、PLC，作為執(zhí)行機構的驅動器與電機都是并行存在的，網(wǎng)絡化趨勢中工控機與PLC會融合、驅動器與電機也會融合，也就是高度集成，只有這樣才能充分發(fā)揮網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的技術優(yōu)勢。以此目標來看已有市場產(chǎn)品，大多數(shù)只能算作過渡產(chǎn)品，而例如優(yōu)愛寶機器人開發(fā)的微型控制電腦（工控機+PLC）、驅控一體機等一類產(chǎn)品顯然已先行一步。

智能化是網(wǎng)絡化控制方案有別于傳統(tǒng)控制方案的一個重要特點，也是網(wǎng)絡化控制方案功能增強的一個表征。智能化與集成化密不可分，會同時在簡化控制系統(tǒng)架構、降低應用難度方面給用戶以更好的體驗。

綜上所述，網(wǎng)絡化、集成化、智能化是工業(yè)控制系統(tǒng)的必然趨勢，也是考驗眾多控制系統(tǒng)廠商特別是國內廠商技術實力的關鍵要素。開發(fā)出網(wǎng)絡式控制系統(tǒng)方案不難，難的是控制方案如何做到穩(wěn)定、如何讓用戶容易上手，這是控制系統(tǒng)廠商在獲得持續(xù)競爭力方面必須要做的努力。

運動控制系統(tǒng)向下以太網(wǎng)總線化，向上云數(shù)據(jù)化時代來臨

EtherCAT是目前發(fā)展最為迅速的實時工業(yè)以太網(wǎng)技術之一，但在實際應用上，EtherCAT運動控制系統(tǒng)現(xiàn)階段最大的問題主要在于國內外EtherCAT伺服價格仍然略為偏高。據(jù)預計，隨著EtherCAT運動控制市場的高速發(fā)展，EtherCAT伺服出貨量即將出現(xiàn)“井噴”，在未來1-2年內EtherCAT伺服的價格將與脈沖型伺服的價格相差無幾。

深圳市正運動技術有限公司副總經(jīng)理陳光華

從市面上大多數(shù)現(xiàn)有的EtherCAT伺服驅動系統(tǒng)的開發(fā)情況來看，各家產(chǎn)品及系統(tǒng)都有各自擅長的領域或應用特點。例如，有的適合直線電機應用，有的在客戶群體中的認知度較高，有的伺服系統(tǒng)的剛性高、自適應性強，有的伺服系統(tǒng)的編碼器支持種類廣泛，有的伺服系統(tǒng)的售后調試服務好，有的伺服系統(tǒng)功率涵蓋范圍寬，有的伺服系統(tǒng)與伺服電機采用一體化設計，有的伺服系統(tǒng)采用多軸合一的一體化設計，有的售前售后服務體驗好等等。

實際上，以太網(wǎng)總線型運動控制的選型重點首先要評估方案的可行性，選擇能夠滿足行業(yè)工藝要求的產(chǎn)品方案；其次是要考慮性能指標的要求；然后還需要考慮項目整體的開發(fā)難易程度，以及廠家的支持力度、售后服務、交貨貨期時間等等。在一套以太網(wǎng)總線型運動控制系統(tǒng)中，以太網(wǎng)總線型運動控制器在整個系統(tǒng)起到了非常關鍵的作用，控制器的技術支持與服務、軟件開發(fā)的難易度更決定著項目的成敗，而控制器的價格才是最后需要考慮的因素。

深圳市正運動技術有限公司是一家很年輕的公司，看準工業(yè)以太網(wǎng)的飛速發(fā)展，以及市場需求的迫切性，公司陸續(xù)推出了64軸的EtherCAT運動控制器ZMC464和32軸EtherCAT運動控制器ZMC432，并進一步迅速開發(fā)出6軸版本EtherCAT運動控制器ZMC406，以及高性價比的3軸/4軸的EtherCAT運動控制器ZMC203E/ZMC204E。

正運動的運動控制器有很好的開放性，具備與更高一級的MES、ERP系統(tǒng)的通訊接口，同時也具備以太網(wǎng)接口，方便與更高一級的設備數(shù)據(jù)管控中心進行數(shù)據(jù)的雙向交互，支持運動控制系統(tǒng)的運行監(jiān)測，在線診斷，以及過往數(shù)據(jù)的回溯，未來潛在風險的預測與預維護。除了具備良好的廠務管理數(shù)據(jù)接口外，正運動的EtherCAT控制器都具備與當下主流云終端互聯(lián)互通的硬件接口，以便快捷地與華為云、騰訊云、阿里云等云系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)。而在用戶體驗上，越來越多的客戶在使用了EtherCAT控制器后，他們的體會是絕對值編碼器再也不用回零了，控制電纜減少了，故障好診斷了，電器柜更加整潔漂亮了，再也不用焊接脈沖的控制線纜了，總之，客戶在生產(chǎn)研發(fā)與售后服務的全流程過程中，已經(jīng)實實在在地體會到了EtherCAT運動控制系統(tǒng)的諸多好處。

運動控制系統(tǒng)向下以太網(wǎng)總線化，向上云數(shù)據(jù)化的時代已經(jīng)到來，深圳正運動的EtherCAT運動控制器也力爭與時代接軌，與時代同行。