運動控制技術(shù)追求的目標(biāo)始終是高速、高精度。中國的運動控制技術(shù)已從早期的以單片機或微處理器或以專用芯片作為核心處理器，發(fā)展到了基于總線的以DSP和FPGA作為核心處理器的開放式運動控制器的上位控制系統(tǒng)。充分利用DSP的計算能力，進(jìn)行復(fù)雜的運動規(guī)劃、高速實時多軸插補、誤差補償和更復(fù)雜的運動學(xué)、動力學(xué)計算，從而使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩(wěn)，而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的更加開放，使客制化的應(yīng)用需求變得更加方便。
運動控制的發(fā)展應(yīng)與行業(yè)需求緊密結(jié)合
中國是一個制造大國，細(xì)分行業(yè)的個性化需求較多，因此中國的運動控制技術(shù)發(fā)展與行業(yè)分布密切相關(guān)，控制器產(chǎn)品可以根據(jù)客戶的特殊工藝要求和技術(shù)要求進(jìn)行個性化的定制，形成獨特的產(chǎn)品，在行業(yè)專屬性上有很大的優(yōu)勢。中達(dá)電通股份有限公司伺服與數(shù)控產(chǎn)品開發(fā)處總監(jiān)李文建先生認(rèn)為，經(jīng)過近幾年的應(yīng)用與發(fā)展，國內(nèi)運動控制器產(chǎn)品在硬件層面已經(jīng)能與國外品牌相抗衡，有的甚至還更加先進(jìn)。但在對底層軟件核心算法及二次開發(fā)平臺易用性的研究方面還存在著一定的差距。
李文建分析說，中國通用運動控制器（GMC）市場容量預(yù)計會在2014年達(dá)到10.65億美金，而CNC運動控制器市場規(guī)模將會達(dá)到12.39億美金。其市場增長的動力將主要集中在兩方面：一是行業(yè)升級換代帶來的運動控制產(chǎn)品升級，二是一些新興產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，同樣為運動控制產(chǎn)品提供了新的拓展空間。
隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及全球產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的沖擊，國內(nèi)的運動控制產(chǎn)品也在與行業(yè)緊密結(jié)合的過程面臨前所未有的挑戰(zhàn)。就運動控制技術(shù)發(fā)展來看，自動化企業(yè)正在通過整合來增加自己的競爭力。做驅(qū)動的公司會考慮在驅(qū)動器上增加控制功能，而做控制器的公司又會考慮和驅(qū)動器公司配套合作，甚至有些被其收購。更值得一提的是，運動控制技術(shù)越來越多地被整合在自動化控制這個更大的平臺上發(fā)展。
如今，臺達(dá)在運動控制領(lǐng)域已經(jīng)形成系統(tǒng)化的解決方案，包括通用型伺服、運動控制卡、總線型CNC數(shù)控系統(tǒng)。“臺達(dá)目前的運動控制技術(shù)在滿足通用性技術(shù)覆蓋傳統(tǒng)行業(yè)方面有很完備的解決方案，并且在總線型產(chǎn)品架構(gòu)方面走在了市場的前列，在某些產(chǎn)品領(lǐng)域已取得了與歐美主流廠牌相媲美的技術(shù)發(fā)展水平。”李文建介紹說。
“臺達(dá)的伺服系統(tǒng)已發(fā)展為通用型、智能型并重的解決方案。比如A2-M系列伺服，它是一款高分辨率網(wǎng)絡(luò)型伺服。支持CANopen運動總線，實現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)通訊控制。運動控制卡采用臺達(dá)獨特的DMC-Net總線架構(gòu)，相比市場主流的脈沖、模擬量的控制方式，在技術(shù)上有了大幅度的提升，同時為相關(guān)行業(yè)提供了系統(tǒng)化、高集成化的系統(tǒng)解決方案。”李文建在介紹這款先進(jìn)的產(chǎn)品時，充滿著自豪感。
據(jù)李文建介紹，臺達(dá)數(shù)控系統(tǒng)也采用臺達(dá)獨特的DMC-Net總線架構(gòu)，具有卓越的性能和安全性，不僅在裝配上容易、穩(wěn)定性佳，在擴展上也更為彈性，傳輸數(shù)據(jù)可達(dá)20Mb/s，數(shù)據(jù)更新頻率最高可達(dá)2kHz。其內(nèi)置64位高速雙CPU，可執(zhí)行多任務(wù)處理提升運作效能。搭配臺達(dá)高速通訊型伺服，實現(xiàn)全數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸及提升噪聲抑制能力；配置高分辨率編碼器，解析精度達(dá)0.1μm，提升控制平滑及精準(zhǔn)度。
運動控制結(jié)合過程控制，前景廣闊
在自動化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，將會有前所未有的大發(fā)展，國內(nèi)外各個廠家相繼推出運動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。例如全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)（Full Closed AC Servo）、直線電機驅(qū)動技術(shù)（Linear Motor Driving）、可編程序計算機控制器（Programmable Computer Controller，PCC）和運動控制卡（Motion Controlling Board）等幾項具有代表性的新技術(shù)。李文建認(rèn)為，國家高新技術(shù)的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，也為運動控制技術(shù)的發(fā)展提供了更大的發(fā)展空間和更加廣闊的市場。“運動控制技術(shù)如果要有廣闊的發(fā)展，必須要與過程控制相結(jié)合，依托過程控制廣闊的行業(yè)覆蓋，拓展技術(shù)、行業(yè)的覆蓋面，做到你中有我、我中有你、相輔相成，共同發(fā)展。”
“在運動控制方案越來越集成化的今天，選擇運動控制系統(tǒng)一定不能是單一產(chǎn)品，而應(yīng)考慮對于行業(yè)、設(shè)備類型的技術(shù)結(jié)合層面，最好是選擇有很明顯行業(yè)技術(shù)特色的產(chǎn)品，一來保證了技術(shù)開發(fā)的可移植性，同時在行業(yè)內(nèi)也容易形成統(tǒng)一的工藝開發(fā)平臺。”針對用戶如何選擇運動控制方案時，李文建如是建議。
李文建認(rèn)為，對于運動控制廠商來說，一定要形成覆蓋自己全部產(chǎn)品面的總線解決方案，如果一個生產(chǎn)商的產(chǎn)品有多種的控制方式（串口、Ethernet、CANOpen、PROFIBUS等），相當(dāng)于沒有形成合力，永遠(yuǎn)處于沒有自身特色的單一產(chǎn)品，而主流大廠的產(chǎn)品均為單一總線形式覆蓋全系列產(chǎn)品，最大限度地滿足集成化需求。
臺達(dá)PCI-DMC-A01運動控制卡內(nèi)建獨特的DMC-NET總線，可高速連接各種裝置，例如伺服馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、遠(yuǎn)端模塊、DD馬達(dá)，直線馬達(dá)等。所有裝置均掛到DMC-NET總線上，不必再配置針對不同驅(qū)動器的脈沖、模擬量、IO接口板，避免了接口類型太多帶來的系統(tǒng)兼容性和穩(wěn)定性的問題。據(jù)李文建介紹，PCI-DMC-A01運動控制卡控制軸數(shù)最多可控制12軸，這是目前市場上控制軸數(shù)最高的，如果做超過8軸的工程項目，只采用一塊卡就可以，十分方便�？偩�型運動控制卡，大幅減少配線，從而提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低了維護(hù)成本。
在軟件方面，運動控制廠商要采用分行業(yè)對應(yīng)的方案、功能模塊、工藝模塊的分享工作，這樣對于客戶來說有非常大的吸引力，同時對于品牌在對應(yīng)行業(yè)的口碑會有以點帶面的強大的滲透力量。據(jù)李文建介紹，在服務(wù)方面，臺達(dá)已經(jīng)有很好的服務(wù)體系，無論是2小時的反應(yīng)速度還是48小時的上門服務(wù)，均走在了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的地位。
