高性能時代,該如何選擇你的運動控制器?

控制工程中文版 發佈 2024-03-05T03:25:08.697945+00:00

本期導讀當製造業轉型升級被反覆提及上升到戰略層面之時,其背後的助推手——智能裝備也一度藉助央視的《大國重器》紀錄片走入大眾視野,在這場實現中國裝備製造業邁向高端製造的宏大敘事中,核心部件成為了基石。事實上,談到高端裝備製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。

本期導讀

當製造業轉型升級被反覆提及上升到戰略層面之時,其背後的助推手——智能裝備也一度藉助央視的《大國重器》紀錄片走入大眾視野,在這場實現中國裝備製造業邁向高端製造的宏大敘事中,核心部件成為了基石。

事實上,談到高端裝備製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,亦是工業自動化設備的核心部件,其決定了工業自動化水平,進而決定了裝備製造的水平。


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,三者的市場份額也一直伴隨著不同市場的應用發生著變化。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%。



從產品進化的角度來看,PC-based運動控制器相較於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能夠實現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步替代PLC,如在機器視覺領域的應用。那麼對於提供運動控制器的廠商而言,只有不斷適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、高性價比、模塊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-354AMAX-357控制器充分滿足設備開發商與用戶的需求。


專用or通用,需求為先

首先,AMAX-354與AMAX-357是最高可支持到32軸控制的EtherCAT運動控制器,可用於高速、高精度的運動與I/O控制,提供本地Slice I/O擴充遠程EtherCAT I/O模塊連接,用戶可針對需求選擇相應的擴充方式。


從產品定位與應用來看,基於ARM-based的AMAX-354控制器的產品定位是專用設備控制器,內建Linux核心具有穩定與低延遲的控制系統,能夠充分實現高速、高精度運動控制,其小於智慧型手機的超微型體積使得空間利用最大化,並提供低代碼軟體開發環境—MotionNavi Designer,支持研華BASIC語言程序設計,縮短用戶的開發與除錯時間。


概括來看,AMAX-354產品特色

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. 適合桌面型緊湊配電空間設備;

2. 簡單且易學習的BASIC語言;

3. 高性價比方案,省成本;

4. 只需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、易用性並重的產品發展方向,能夠適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。藉助於MotionNavi Designer低代碼開發軟體,進一步降低了用戶的應用門檻,大大提升了易用性。




而基於PC-based的AMAX-357走的是通用型控制系路線,為用戶預留了靈活的二次開發接口,設備製造商可根據其設備的控制需求編程開發控制系統,因此AMAX-357控制器具備開放與彈性的架構,為用戶打開了二次技術開發、工藝快速疊代升級的技術路徑,並為用戶自身核心競爭力構建提供了必要的技術手段。


用戶可採用研華MotionNavi API進行程式開發,支持C/C++、VS.net等高級語言,提供完整範例程式,可快速上手與開發,並提供MQTT等通訊,使用戶可以將EthereCAT通訊所採集的OT數據進一步連接IT雲端,實現工業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+板卡的控制方式引發的設備體積越來越大的問題,幫助用戶在緊湊有限的空間內實現高精運動控制。因此,從產品特點上來看,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。



值得一提的是,研華MotionNavi Designer作為一款多樣化的開發工具,能夠實現彈性自定義,包括自定義變量和子程序,具有支持BASIC語言開發(包括Low-code開發、類Robot語言)、多線程(支持支援10 Task同時運行)、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,能夠幫助用戶高效完成程序開發、機台調試、設備生產、遠程調試、產品更換調試等場景下的工作。


為適應需要,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、快速開發智能製造生產線和智能製造裝備的必然趨勢。傳統運動控制器雖然集成了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接口交互按數據實現同步等,造成成本高、系統複雜、維護困難。


而基於研華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體現。


深入場景,化繁為專

場景一

效率至上,解決您的後顧之憂

在一條完整的產線中,隨著生產工藝的發展需求,控制的設備數量越來越多,實現的控制功能也日趨複雜。在過往,設計者都習慣將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,導致控制系統不穩定性也逐漸提高。


在系統正常運轉的情況下,將所有控制功能都集中在一起的弊端也許並不明顯,而一旦產線中的某一設備發生故障,客戶需要把整條產線都暫停以維修出現了問題的設備,直到設備恢復正常,才能整線啟動運作。由於停機所造成的生產進度延誤、生產效率受影響等等問題,卻是生產型客戶所不能容忍的。


研華
AMAX-354/357控制器,基於邊緣控制的概念,化繁為簡,客戶可以在設備運行過程中快速定位到故障設備,可以將故障的設備單元直接重啟或是移除,而不影響整條產線的正常運轉,從而降低產線故障停機時間。在生產效率至上的場景下,研華AMAX-354/357控制器即可輕鬆應對,解決您的後顧之憂。

場景二

專業的事交給專業的人

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、運動控制等等模塊的配合,而往往懂機器視覺的廠商並不熟悉運動控制。對運動控制系統的開發,如何實現兩套系統的穩定交互實時高效聯動配合,如何處理當CPU的負荷過高、內存過大、處理流程過多時的卡頓現象導致機器視覺在完成同一檢測任務生產節拍等等問題。


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適應這一場景。當然,機器視覺只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」輕鬆承擔運動控制的角色


場景三

設備空間有限

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著更靈活,也意味著客戶可以集成更多的單元模塊,適應小批量、多品種的柔性製造。


比如在
半導體領域,高度集成化的設備串聯起了整條產線,設備占地空間越大,廠商投入越大,在上下料等要求不高的流程中,完全可以基於研華AMAX-354/357控制器來實現,其相當於智慧型手機體積大小,可有效應對設備空間的極限挑戰



當然,延伸至對空間要求同樣嚴苛的桌面型設備,研華AMAX-354/357控制器依然輕鬆應對。研華AMAX-354/357控制器小小體積,占地極其有限,將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,想用戶之所想,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、智能化升級。

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