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工業(yè)自動化——未來先進“智能制造”的核心

2015-07-19 09:45 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:中國機器人網(wǎng) 來源:中國機器人網(wǎng)
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近年來,隨著運動控制技術(shù)的不斷進步和完善,作為一個獨立的工業(yè)自動化控制類產(chǎn)品,運動控制系統(tǒng)已成為一項成熟的技術(shù),在自動化產(chǎn)業(yè)...

  近年來,隨著運動控制技術(shù)的不斷進步和完善,作為一個獨立的工業(yè)自動化控制類產(chǎn)品,運動控制系統(tǒng)已成為一項成熟的技術(shù),在自動化產(chǎn)業(yè)中占有相當(dāng)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(jié)能環(huán)保加工及全球化生產(chǎn)決策,“智能制造”成為工廠自動化的重要趨勢,其中運動控制技術(shù)也在其中扮演主要關(guān)鍵角色,也是未來先進“智造”的核心。

  作為自動化的一環(huán),運動控制技術(shù)在強勁市場需求的推動下,運動控制技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛。幾乎所有的“動作”都跟運動控制有關(guān)。而現(xiàn)在越來越多的技術(shù)整合到系統(tǒng)之中,因此,運動控制不再只是控制“運動”,“智能控制”在制造的角色也日趨重要。

  20世紀(jì),在先進國家如美國在強勁市場推動之下,運動控制技術(shù)進入快速發(fā)展階段,在21世紀(jì)前,集中式控制系統(tǒng)稱霸自動化設(shè)計世界,通過CPU由主機來管理馬達運動,不管是脈沖式或是通信式,均通過指令的下達來影響馬達的動作,一個口令一個動作,達成生產(chǎn)線的終極目標(biāo);但之后隨著PC系統(tǒng)加上DSP與 FPGA的發(fā)展,也讓運動控制進入了新階段。

  與自動化一起發(fā)展運動控制技術(shù)跟著成長

  運動控制起源于早期的伺服系統(tǒng)(ServomechaNIsm),基本上可以說是一個相當(dāng)有歷史的技術(shù)。簡單地說,運動控制就是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理,使其按照預(yù)期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)進行運動。早期的運動控制技術(shù),主要是伴隨著CNC技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù),以及工廠自動化技術(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,運動控制的技術(shù)也隨著系統(tǒng)的發(fā)展而開始變化。

  運動控制設(shè)備,可分為泛用及專用兩類,泛用系從最初通過PLC整合運動模塊,到近年來PC-Based運動控制卡等產(chǎn)品的導(dǎo)入,至于專用系的部分,則是CNC控制器的持續(xù)發(fā)展,兩個方向的運動控制系統(tǒng)硬件發(fā)展,均已逐漸趨向頂峰,加上生產(chǎn)線逐漸復(fù)雜化,對前述兩層面的運動控制要求,也跟著擴張。

  由于生產(chǎn)線的復(fù)雜化,加上在系統(tǒng)上的“信息整合”需求,包括視覺與數(shù)據(jù)庫的導(dǎo)入,以及ERP及MES等制造管理系統(tǒng)的導(dǎo)入,也擴張了前述各類控制器對信息整合的相關(guān)要求,讓運動控制在生產(chǎn)在線的角色不只是只有控制“運動”,對系統(tǒng)的整合性要求也日益增加。

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

  由于運動控制的目標(biāo),是要完成生產(chǎn)線流程制造產(chǎn)品,在中間的運動控制過程,其實并不是最最重要,反而是如何能正確實時的達到要求,才是最重要的功能;加上現(xiàn)在各種產(chǎn)品精細度要求愈來愈高,對制程要求也愈來愈嚴(yán)苛,而運動控制講究實時與精準(zhǔn),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,或許是自動化廠商目前面臨的重要課題,而運動控制似乎已經(jīng)不只是運動的控制,在制程控制中逐漸成為重要的發(fā)展面向。

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