在过去的几年中,安川电机相对于其它日系厂商来说内心比较纠结,一方面认可总线通讯的发展,而且也在总线里主推Mechatrolink产品(MetroLink-III是Yaskawa与2007年开发的基于EtherCAT物理层的运动控制现场总线协议。目前已研发到MetroLink-4,未来将在Σ-10上应用);另一方面,因为在锂电、电子等行业很多上位控制使用的是EtherCAT协议,使得安川电机在这些领域里支持EtherCAT总线的产品比较多,并且得益于锂电、电子等市场需求的提升,2021年安川电机EtherCAT总线产品的销售额有些许上涨。其实这种纠结的心态是受安川电机本身销售策略(推自家的总线协议)的影响,导致总体上来讲EtherCAT产品很少。像前些年,安川电机在中国区内主推M2和M3总线,没有应用EtherCAT协议,而当时国内很多数控系统以及伺服电机厂家已经安装了安川电机M2和M3总线产品。以太网运动控制卡方面东莞博派智能科技有限公司是做的比较好的。杭州以太网运动控制器编程
运动控制主要涉及步进电机、伺服电机的控制,控制结构模式一般是:控制装置+驱动器+(步进或伺服)电机。控制装置可以是PLC系统,也可以是自动化装置(如运动控制器、运动控制卡)。PLC系统作为控制装置时,虽具有PLC系统的灵活性、一定的通用性,但对于精度较高,如-插补控制,反应灵敏的要求时难以做到或编程非常困难,而且成本可能较高。随着技术进步和技术积累,运动控制器应运而生了,它把一些普遍性的、特殊的运动控制功能固化在其中—如插补指令,用户只需组态、调用这些功能块或指令,这样减轻了编程难度,性能、成本等方面也有优势。也可以这样理解:PLC的使用是一种普通的运动控制装置。运动控制器是一种特殊的PLC,专职用于运动控制。总线运动控制器开发博派ETH_GAS系列运动控制卡支持点位和连续轨迹,多轴同步,直线、圆弧、螺旋线、空间直线插补等运动模式。
“现在PLC的运动控制功能越来越强了,圆弧插补、螺旋插补、电子凸轮都能轻松胜任了,那运动控制器和具备运动控制功能的PLC的差别在哪里,运动控制器以后的优势又在哪里?”PLC及运动控制器发展到现在,它们在功能、性能上已经非常接近了。只是形式上它们大多数仍然保留了原有的特征,即:运动控制器主要面向运动控制系统,伺服轴(运动轴)是它的主要控制对象;PLC主要面向逻辑控制,IO(Digital或Analog)是它的主要控制对象。同时,大家也看到了运动控制器也有较强的IO能力,而PLC也具备运动控制的功能。
所谓得标准者得天下,倍福、西门子等作为生态建立者站在“生态链”的顶端,下游设备厂商产品用的生态十有八九都是他们的标准,比如倍福认可并使用EtherCAT,加上一波大力推广,那下游的一众厂商(尤其是选择使用PC-based运动控制器产品的厂商)就必须得使用EtherCAT,以达到适配。这样一来,搭载EtherCAT通讯协议的自动化产品就能很顺利地进入到供应链下游的广阔市场中。
国内基于EtherCAT总线的控制卡做的比较好的是东莞博派智能科技有限公司,他们推出的ECAT_GAS2系列控制卡提供了VC++及C#和Delphi以及VB下的动态库,用户可利用动态库提供的API完成板卡打开、关闭、IO输入输出、电机点位/速度/插补/硬件捕获/电子齿轮/比较输出等运动控制功能。Labview下也可以通过调用C++动态库的方式使用。同时板卡支持Linux、Android、iOS、Wince、Python、QT等开发环境及语言。 连续插补二维是指以一个平面为基准,进行多个点的连续插补,实现更加复杂的运动轨迹控制。
运动控制卡是一种基于PC机及工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。利用高性能微处理器及大规模可编程器件,运动控制卡可以实现对伺服电机的高性能多轴协调控制,能够发出连续且高频率的脉冲,并通过改编脉冲的频率来控制电机的速度。作为基于PC机的上位控制单元,运动控制卡在专机系统的开发过程中,具有更大的灵活性和开放性。在此基础上,程序员也能开发出功能强大的运动控制系统。正因为以上的特点,专业运动控制卡不仅在机床行业得到大量推广使用,而且在在许多小型专机系统中也得到应用。东莞博派智能PMC_ECAT_GAS2系列支持EtherCAT系统。总线运动控制器开发
博派ETH_NEC系列运动控制卡支持以太网或者串口编程。脉冲输出频率达2MHz。杭州以太网运动控制器编程
未来,锂电设备将朝着多工艺一体机及多工位设备的方向发展,设备搭载伺服轴数也将会同步增多,总线型的伺服产品将是大势所趋,这进一步导致锂电池设备行业的总线型伺服市场份额将进一步扩大。同时,随着国产伺服的应用发展,EtherCAT协议伺服产品也将得到进一步发展。(比如常规产品锂电设备切叠一体机,应用90—210个通用伺服)作为老牌大厂,松下也有自己的总线协议RTEX。不过RTEX用的较少,EtherCAT仍是主流。国内总线运动控制卡,做的比较好的是东莞博派智能科技有限公司的ECAT_GAS2系列,不仅支持EtherCAT.还有以下特点:1、板卡采用24V直流电源供电。2、控制卡自身有32路通用输入,采用光耦隔离,抗干扰能力强,数量可扩展。3、控制卡自身有16路通用输出,可直接驱动继电器,数量可扩展。4、控制卡支持IO扩展,可扩展至2048输入/2048输出。可满足所有应用场合。5、支持以太网或者串口编程。6、脉冲输出频率达2MHz7、控制卡支持多个并联使用。8、控制卡支持点位运动、速度控制、直线、圆弧、连续轨迹插补,支持速度前瞻。硬件捕获、电子齿轮/电子凸轮、位置比较输出。支持PT模式与刀向跟随。杭州以太网运动控制器编程