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高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

作者:控制工程中文版

本期導讀

當制造業轉型更新被反複提及上升到戰略層面之時,其背後的助推手——智能裝備也一度借助央視的《大國重器》紀錄片走入大衆視野,在這場實作中國裝備制造業邁向高端制造的宏大叙事中,核心部件成為了基石。

事實上,談到高端裝備制造就離不開工業自動化,談到工業自動化就離不開運動控制。運動控制是工控的核心場景,亦是工業自動化裝置的核心部件,其決定了工業自動化水準,進而決定了裝備制造的水準。

運動控制一直是以PLC、PC-based、專用控制器三分天下的形式各自發展,三者的市場佔有率也一直伴随着不同市場的應用發生着變化。目前PLC市場占比41%,PC-based市場占比28%,專用控制器市場占比31%。

從産品進化的角度來看,PC-based運動控制器相較于專用控制器擁有更高的靈活度,在工業物聯網時代,功能上比PLC能夠實作面對更為複雜的場景;在一些行業中,PC-based或專用控制器正在逐漸替代PLC,如在機器視覺領域的應用。那麼對于提供運動控制器的廠商而言,隻有不斷适應市場需求變化推陳出新,才能在這百億級的藍海市場中勇立潮頭。

毫無疑問,就運動控制系統的發展趨勢來看,易使用、小型化、高成本效益、子產品化和網絡化等是運動控制系統不斷疊代的方向。為此,深耕運動控制的研華推出了AMAX-354與AMAX-357控制器,充分滿足裝置開發商與使用者的需求。

專用or通用,需求為先

首先,AMAX-354與AMAX-357是最高可支援到32軸控制的EtherCAT運動控制器,可用于高速、高精度的運動與I/O控制,提供本地Slice I/O擴充遠端EtherCAT I/O子產品連接配接,使用者可針對需求選擇相應的擴充方式。

從産品定位與應用來看,基于ARM-based的AMAX-354控制器的産品定位是專用裝置控制器,内建Linux核心具有穩定與低延遲的控制系統,能夠充分實作高速、高精度運動控制,其小于智能手機的超微型體積使得空間利用最大化,并提供低代碼軟體開發環境—MotionNavi Designer,支援研華BASIC語言程式設計,縮短使用者的開發與除錯時間。

概括來看,AMAX-354産品特色:

1.超微型體積;

2.Modbus,、TCP/IP通訊;

3.MotionNavi Designer軟體開發;

AMAX-354控制器的優勢:

1. 适合桌面型緊湊配電空間裝置;

2. 簡單且易學習的BASIC語言;

3. 高成本效益方案,省成本;

4. 隻需500行指令,快速開發;

5. 高可靠度、穩定度、低延遲

AMAX-354控制器充分順應了高可靠性、實時性、高速高精,開放性、靈活性、易用性并重的産品發展方向,能夠适應各種複雜工藝要求,具備了性能上的深度和功能上的寬度,同時還具備了多源異構系統的重構便利性。借助于MotionNavi Designer低代碼開發軟體,進一步降低了使用者的應用門檻,大大提升了易用性。

高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

而基于PC-based的AMAX-357走的是通用型控制系路線,為使用者預留了靈活的二次開發接口,裝置制造商可根據其裝置的控制需求程式設計開發控制系統,是以AMAX-357控制器具備開放與彈性的架構,為使用者打開了二次技術開發、工藝快速疊代更新的技術路徑,并為使用者自身核心競争力建構提供了必要的技術手段。

使用者可采用研華MotionNavi API進行程式開發,支援C/C++、VS.net等進階語言,提供完整範例程式,可快速上手與開發,并提供MQTT等通訊,使使用者可以将EthereCAT通訊所采集的OT資料進一步連接配接IT雲端,實作工業4.0與物聯網的完美整合。

AMAX-357誕生的一個主要目的是為了解決傳統工控機+闆卡的控制方式引發的裝置體積越來越大的問題,幫助使用者在緊湊有限的空間内實作高精運動控制。是以,從産品特點上來看,AMAX-357具有微型體積省配件省空間、對比IPC+軸卡方案AMAX-357控制器更省成本、一體化設計可靠度更高等優勢。

高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

值得一提的是,研華MotionNavi Designer作為一款多樣化的開發工具,能夠實作彈性自定義,包括自定義變量和子程式,具有支援BASIC語言開發(包括Low-code開發、類Robot語言)、多線程(支援支援10 Task同時運作)、多樣通訊(Modbus TCP/IP for HMI、TCP/IP for Vision Integration)、檔案操作(存放工單、配置與Log檔案)等特點,能夠幫助使用者高效完成程式開發、機台調試、裝置生産、遠端調試、産品更換調試等場景下的工作。

高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

為适應需要,開發一體化的邏輯控制、運動控制、視覺控制開發平台是高效、快速開發智能制造生産線和智能制造裝備的必然趨勢。傳統運動控制器雖然內建了PLC功能,但PLC和運動控制是相對獨立的兩套軟體,常需要I/O接口互動按資料實作同步等,造成成本高、系統複雜、維護困難。

而基于研華AMAX-354、MotionNavi Designer的軟硬體一體的運動控制系統,以上問題迎刃而解,這一點在接下來的應用展示中亦可全面展現。

深入場景,化繁為專

場景一

效率至上,解決您的後顧之憂

高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

在一條完整的産線中,随着生産工藝的發展需求,控制的裝置數量越來越多,實作的控制功能也日趨複雜。在過往,設計者都習慣将其控制在一個大型控制器當中,但因為系統技術發展逐漸龐大且複雜,導緻控制系統不穩定性也逐漸提高。

在系統正常運轉的情況下,将所有控制功能都集中在一起的弊端也許并不明顯,而一旦産線中的某一裝置發生故障,客戶需要把整條産線都暫停以維修出現了問題的裝置,直到裝置恢複正常,才能整線啟動運作。由于停機所造成的生産進度延誤、生産效率受影響等等問題,卻是生産型客戶所不能容忍的。

研華AMAX-354/357控制器,基于邊緣控制的概念,化繁為簡,客戶可以在裝置運作過程中快速定位到故障裝置,可以将故障的裝置單元直接重新開機或是移除,而不影響整條産線的正常運轉,進而降低産線故障停機時間。在生産效率至上的場景下,研華AMAX-354/357控制器即可輕松應對,解決您的後顧之憂。

場景二

專業的事交給專業的人

高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

機器視覺的應用是一個複雜的系統,其中涉及到了光源、相機、底層算法、應用算法、運動控制等等子產品的配合,而往往懂機器視覺的廠商并不熟悉運動控制。對運動控制系統的開發,如何實作兩套系統的穩定互動實時高效關聯配合,如何處理當CPU的負荷過高、記憶體過大、處理流程過多時的卡頓現象,導緻機器視覺在完成同一檢測任務生産節拍等等問題。

此時,最需要的是把專業的事情交還給專業的人來做,視覺廠商的專長在視覺軟硬體方面,而運動控制則可由研華AMAX-354/357控制器來完成。AMAX-354/357的高可靠度、穩定度、低延遲、易開發等特點可完美适應這一場景。當然,機器視覺隻是典型應用場景之一,在其餘對運動控制要求相對不嚴苛的場合下,AMAX-354/357控制器均可作為“最佳配角”輕松承擔運動控制的角色。

場景三

裝置空間有限

高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

在談到運動控制的發展趨勢之時,我們一再強調小型化是一個非常重要的方向,這不僅是因為小型化意味着更靈活,也意味着客戶可以內建更多的單元子產品,适應小批量、多品種的柔性制造。

比如在半導體領域,高度內建化的裝置串聯起了整條産線,裝置占地空間越大,廠商投入越大,在上下料等要求不高的流程中,完全可以基于研華AMAX-354/357控制器來實作,其相當于智能手機體積大小,可有效應對裝置空間的極限挑戰。

當然,延伸至對空間要求同樣嚴苛的桌面型裝置,研華AMAX-354/357控制器依然輕松應對。研華AMAX-354/357控制器小小體積,占地極其有限,将更大的舞台交給客戶。

當然,無論市場如何變化,深入客戶應用場景,想使用者之所想,才是研華AMAX-354/357控制器誕生的初衷,做一個真正的“幕後”助力客戶的自動化、智能化更新。

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