中國作為世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展快的國家之一,隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷深化,中國運(yùn)動(dòng)控制市場一直保持高速增長的態(tài)勢,各個(gè)行業(yè)不斷出現(xiàn)新型數(shù)控設(shè)備。新型數(shù)控設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制需求以及傳統(tǒng)數(shù)控設(shè)備的技術(shù)升級換代需求,都對運(yùn)動(dòng)控制市場提供了強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力。一批本土企業(yè)通過技術(shù)積累、專研于細(xì)分行業(yè)從而突出重圍、嶄露頭角,獲得了一定的競爭優(yōu)勢。國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)由于順應(yīng)了大多數(shù)中國用戶的實(shí)際使用水平和機(jī)床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求,并具有一定價(jià)格優(yōu)勢,得到了廣大用戶的認(rèn)同,已形成了規(guī)模優(yōu)勢。2018年中國運(yùn)動(dòng)控制器市場規(guī)模達(dá)到73.58億元,小幅增長3.5%,未來在數(shù)控領(lǐng)域,在國家政策的大力支持下,通過自主研發(fā)、工程化、產(chǎn)業(yè)化攻關(guān),我國數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化能力得到了提高,具有廣闊的發(fā)展空間,預(yù)計(jì)2025年中國運(yùn)動(dòng)控制器市場規(guī)模有望突破100億元??偩€運(yùn)動(dòng)控制卡方面,東莞博派智能科技有限公司是做的比較早的。蘇州正運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制器
2003年德國漢諾威工業(yè)博覽會,一家以做運(yùn)動(dòng)控制器出名的企業(yè)展臺前人頭攢動(dòng),展出的產(chǎn)品是一種全新的工業(yè)通訊協(xié)議。幾乎整個(gè)從事自動(dòng)化行業(yè)相關(guān)的參會者都訪問過這家的展位并為此感到震驚,有人直接斷言這是一種具有前瞻性的技術(shù),是前沿控制理念的新生代產(chǎn)物。這家公司就是德國倍福自動(dòng)化有限公司(Beckhoff),而這個(gè)被譽(yù)為具有前瞻性的技術(shù)叫做EtherCAT(用于控制自動(dòng)化技術(shù)的以太網(wǎng))。后來的故事一如第一次見到EtherCAT的人們預(yù)料的那樣,這種可以稱得上是“前瞻性”的工業(yè)通訊協(xié)議,憑借其應(yīng)用的多樣性,開放性、高效率,在包括包裝機(jī)、全鋼工廠、機(jī)器人、切割系統(tǒng)、風(fēng)洞和風(fēng)能系統(tǒng)等應(yīng)用程序中得以使用。
國內(nèi)的EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制卡目前做的比較好的是東莞博派智能科技有限公司的ECAT_GAS2系列,使用簡單,支持VC++/C#/VB/DELPHI/QT/LINUX/LABVIEW等,普通電腦甚至筆記本都能用,非常方便。 鹽城正運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制器代理博派ETH_GAS控制卡支持多個(gè)并聯(lián)使用,可擴(kuò)展至2000 個(gè)軸,可滿足所有應(yīng)用場合。
得益于總線型對于脈沖型運(yùn)控產(chǎn)品的替代大潮,EtherCAT從自動(dòng)化市場嶄露頭角。從性能角度來講,EtherCAT在眾多總線型控制協(xié)議中脫穎而出,主要依靠以下三點(diǎn):1.EtherCAT通信速度非??臁K秒p絞線或光纜在100μs內(nèi)處理30μs或100個(gè)軸上的1000個(gè)分布式I/O信號,為實(shí)時(shí)性能設(shè)置了新的限制。這種高速度使得EtherCAT非常適合自動(dòng)化,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)以及其他需要實(shí)時(shí)優(yōu)化的應(yīng)用。2.這是一個(gè)較多采用的開放標(biāo)準(zhǔn)。越來越多的設(shè)備正在通過現(xiàn)場總線或無線連接。并且由于數(shù)據(jù)使用與以太網(wǎng)相同的格式,因此可以直接連接到以太網(wǎng)。不需要特定的路由器或交換機(jī)。這意味著用戶可以通過效率更高的方式使用EtherCAT-IP在同一接口上進(jìn)行多種產(chǎn)品的選擇。3.它自身構(gòu)建的可持續(xù)性。使用成熟的以太網(wǎng)電纜,EtherCAT通訊協(xié)議可以在較為極端的條件下進(jìn)行持續(xù)作業(yè),比如EtherCAT端子可以在-25°C至+60°C的溫度范圍內(nèi)連續(xù)工作(Trinamic的EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制器甚至可以滿足-40°C至125°C的汽車級溫度規(guī)格)。國內(nèi)來說,東莞博派智能科技有限公司推出了工業(yè)用EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制卡,支持2~64軸運(yùn)動(dòng)控制,提供VC++/C#/LABVIEW/VB/DELPHI等動(dòng)態(tài)庫和例程,非常方便。
可能是一種競爭心態(tài),西門子自己也推出了一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)叫做Profinet。Profinet與EtherCAT區(qū)別在于EtherCAT是倍福開始研究的,然后整個(gè)歐洲用的這個(gè)技術(shù)成立了一個(gè)聯(lián)合。把這個(gè)技術(shù)推出來以后,靠著這個(gè)底層的芯片和底層芯片的授權(quán)控制市場。而Profinet是西門子自己建立的生態(tài), 盡管一直以來西門子也在竭盡所能地推自己的Profinet,想“出圈”,但目前兩者之間的關(guān)系有點(diǎn)像智能手機(jī)行業(yè)中的安卓系統(tǒng)和蘋果系統(tǒng)。國內(nèi)的總線運(yùn)動(dòng)控制卡目前多基于EtherCAT.其中做的比較好的是東莞博派智能科技有限公司的ECAT_GAS2系列總線運(yùn)動(dòng)控制卡,不僅支持EtherCAT總線,還有如下特點(diǎn):
1、板卡采用24V直流電源供電。2、控制卡自身有32路通用輸入,采用光耦隔離,抗干擾能力強(qiáng),數(shù)量可擴(kuò)展。3、控制卡自身有16路通用輸出,可直接驅(qū)動(dòng)繼電器,數(shù)量可擴(kuò)展。4、控制卡支持IO擴(kuò)展,可擴(kuò)展至2048輸入/2048輸出。可滿足所有應(yīng)用場合。5、支持以太網(wǎng)或者串口編程。6、脈沖輸出頻率達(dá)2MHz7、控制卡支持多個(gè)并聯(lián)使用。8、控制卡支持點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、速度控制、直線、圓弧、連續(xù)軌跡插補(bǔ),支持速度前瞻。硬件捕獲、電子齒輪/電子凸輪、位置比較輸出。支持PT模式與刀向跟隨。 博派ECAT_GAS2總線運(yùn)動(dòng)控制卡支持點(diǎn)位和連續(xù)軌跡,多軸同步,直線、圓弧、螺旋線、空間直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)模式。
電子齒輪模式能夠?qū)奢S或多軸聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)精確的同步運(yùn)動(dòng),從而替代傳統(tǒng)的機(jī)械齒輪連接。被跟隨的軸稱為主軸,跟隨的軸為從軸,通過將跟隨軸按照某個(gè)比率連接到主軸上,從而達(dá)到主軸運(yùn)動(dòng)時(shí),連接的跟隨軸也跟隨運(yùn)動(dòng)。同時(shí)連接的是脈沖個(gè)數(shù),要考慮不同軸UNITS的比例。電子齒輪作用1.脈沖補(bǔ)償,減少上位機(jī)負(fù)擔(dān)(因?yàn)槟壳坝玫陌l(fā)送脈沖的元件,都有脈沖發(fā)送頻率的限制)。2.匹配電機(jī)發(fā)出的脈沖數(shù)與機(jī)械小移動(dòng)量,可將指令輸入1個(gè)脈沖對應(yīng)的工件(或電機(jī))移動(dòng)量設(shè)定為任意值;可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無極變速,在電機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí),可以防止失步和過沖現(xiàn)象,這樣就能充分發(fā)揮電機(jī)的潛能。3.傳遞同步運(yùn)動(dòng)信息,實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)形式之間的變換(旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)-直線,直線-直線)、簡化控制等。博派ETH_GAS_N運(yùn)動(dòng)控制卡支持速度前瞻。硬件捕獲、電子 齒輪/電子凸輪、位置比較輸出。支持PT和刀向跟隨。佛山博派運(yùn)動(dòng)控制器開發(fā)
博派ETH_GAS系列運(yùn)動(dòng)控制卡支持點(diǎn)位和連續(xù)軌跡,多軸同步,直線、圓弧、螺旋線、空間直線插補(bǔ)等運(yùn)動(dòng)模式。蘇州正運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制器
未來,鋰電設(shè)備將朝著多工藝一體機(jī)及多工位設(shè)備的方向發(fā)展,設(shè)備搭載伺服軸數(shù)也將會同步增多,總線型的伺服產(chǎn)品將是大勢所趨,這進(jìn)一步導(dǎo)致鋰電池設(shè)備行業(yè)的總線型伺服市場份額將進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí),隨著國產(chǎn)伺服的應(yīng)用發(fā)展,EtherCAT協(xié)議伺服產(chǎn)品也將得到進(jìn)一步發(fā)展。(比如常規(guī)產(chǎn)品鋰電設(shè)備切疊一體機(jī),應(yīng)用90—210個(gè)通用伺服)作為老牌大廠,松下也有自己的總線協(xié)議RTEX。不過RTEX用的較少,EtherCAT仍是主流。國內(nèi)總線運(yùn)動(dòng)控制卡,做的比較好的是東莞博派智能科技有限公司的ECAT_GAS2系列,不僅支持EtherCAT.還有以下特點(diǎn):1、板卡采用24V直流電源供電。2、控制卡自身有32路通用輸入,采用光耦隔離,抗干擾能力強(qiáng),數(shù)量可擴(kuò)展。3、控制卡自身有16路通用輸出,可直接驅(qū)動(dòng)繼電器,數(shù)量可擴(kuò)展。4、控制卡支持IO擴(kuò)展,可擴(kuò)展至2048輸入/2048輸出。可滿足所有應(yīng)用場合。5、支持以太網(wǎng)或者串口編程。6、脈沖輸出頻率達(dá)2MHz7、控制卡支持多個(gè)并聯(lián)使用。8、控制卡支持點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)、速度控制、直線、圓弧、連續(xù)軌跡插補(bǔ),支持速度前瞻。硬件捕獲、電子齒輪/電子凸輪、位置比較輸出。支持PT模式與刀向跟隨。蘇州正運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制器