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先進(jìn)“工業(yè)自動(dòng)化”的核心:運動(dòng)控制

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先進(jìn)“工業(yè)自動(dòng)化”的核心:運動(dòng)控制

發(fā)布日期:2017-11-06 作者: 點(diǎn)擊:

   近年來(lái),隨著(zhù)運動(dòng)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,作為一個(gè)獨立的工業(yè)自動(dòng)化控制類(lèi)產(chǎn)品,運動(dòng)控制系統已成為一項成熟的技術(shù),在自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中占有相當重要的地位;而近年整合包括生產(chǎn)決策、整合制造、友善人機、節能環(huán)保加工及全球化生產(chǎn)決策,“智能制造”成為工廠(chǎng)自動(dòng)化的重要趨勢,其中運動(dòng)控制技術(shù)也在其中扮演主要關(guān)鍵角色,也是未來(lái)先進(jìn)“智造”的核心。

 作為自動(dòng)化的一環(huán),運動(dòng)控制技術(shù)在強勁市場(chǎng)需求的推動(dòng)下,運動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展迅速,應用廣泛。幾乎所有的“動(dòng)作”都跟運動(dòng)控制有關(guān)。而現在越來(lái)越多的技術(shù)整合到系統之中,因此,運動(dòng)控制不再只是控制“運動(dòng)”,“智能控制”在制造的角色也日趨重要。

 20世紀,在先進(jìn)國家如美國在強勁市場(chǎng)推動(dòng)之下,運動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段,在21世紀前,集中式控制系統稱(chēng)霸自動(dòng)化設計世界,通過(guò)CPU由主機來(lái)管理馬達運動(dòng),不管是脈沖式或是通信式,均通過(guò)指令的下達來(lái)影響馬達的動(dòng)作,一個(gè)口令一個(gè)動(dòng)作,達成生產(chǎn)線(xiàn)的終極目標;但之后隨著(zhù)PC系統加上DSP與FPGA的發(fā)展,也讓運動(dòng)控制進(jìn)入了新階段。

 與自動(dòng)化一起發(fā)展運動(dòng)控制技術(shù)跟著(zhù)成長(cháng)

 運動(dòng)控制起源于早期的伺服系統(ServomechaNIsm),基本上可以說(shuō)是一個(gè)相當有歷史的技術(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō),運動(dòng)控制就是對機械運動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理,使其按照預期的運動(dòng)軌跡和規定的運動(dòng)參數進(jìn)行運動(dòng)。早期的運動(dòng)控制技術(shù),主要是伴隨著(zhù)CNC技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù),以及工廠(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而共同發(fā)展,也因此在這些技術(shù)的發(fā)展同時(shí),運動(dòng)控制的技術(shù)也隨著(zhù)系統的發(fā)展而開(kāi)始變化。

 運動(dòng)控制設備,可分為泛用及專(zhuān)用兩類(lèi),泛用系從最初通過(guò)PLC整合運動(dòng)模塊,到近年來(lái)PC-Based運動(dòng)控制卡等產(chǎn)品的導入,至于專(zhuān)用系的部分,則是CNC控制器的持續發(fā)展,兩個(gè)方向的運動(dòng)控制系統硬件發(fā)展,均已逐漸趨向頂峰,加上生產(chǎn)線(xiàn)逐漸復雜化,對前述兩層面的運動(dòng)控制要求,也跟著(zhù)擴張。

 由于生產(chǎn)線(xiàn)的復雜化,加上在系統上的“信息整合”需求,包括視覺(jué)與數據庫的導入,以及ERP及MES等制造管理系統的導入,也擴張了前述各類(lèi)控制器對信息整合的相關(guān)要求,讓運動(dòng)控制在生產(chǎn)在線(xiàn)的角色不只是只有控制“運動(dòng)”,對系統的整合性要求也日益增加。

 另外,近年來(lái)工業(yè)機器人的蓬勃發(fā)展,也使得運動(dòng)控制技術(shù)產(chǎn)生了相當的質(zhì)變,如何搭配工業(yè)機器人與運動(dòng)控制系統,建立完整生產(chǎn)線(xiàn)的同步整合,也成為生產(chǎn)在線(xiàn)的新興課題。

 由于運動(dòng)控制的目標,是要完成生產(chǎn)線(xiàn)流程制造產(chǎn)品,在中間的運動(dòng)控制過(guò)程,其實(shí)并不是最最重要,反而是如何能正確實(shí)時(shí)的達到要求,才是最重要的功能;加上現在各種產(chǎn)品精細度要求愈來(lái)愈高,對制程要求也愈來(lái)愈嚴苛,而運動(dòng)控制講究實(shí)時(shí)與精準,要達到最佳化,就得整合各種相關(guān)技術(shù),這樣的整合被視為難度最高的控制技術(shù)。

 如何整備,或許是自動(dòng)化廠(chǎng)商目前面臨的重要課題,而運動(dòng)控制似乎已經(jīng)不只是運動(dòng)的控制,在制程控制中逐漸成為重要的發(fā)展面向。

 


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