所謂得標準者得天下,倍福、西門子等作為生態建立者站在“生態鏈”的頂端,下游設備廠商產品用的生態十有八九都是他們的標準,比如倍福認可并使用EtherCAT,加上一波大力推廣,那下游的一眾廠商(尤其是選擇使用PC-based運動控制器產品的廠商)就必須得使用EtherCAT,以達到適配。這樣一來,搭載EtherCAT通訊協議的自動化產品就能很順利地進入到供應鏈下游的廣闊市場中。
國內基于EtherCAT總線的控制卡做的比較好的是東莞博派智能科技有限公司,他們推出的ECAT_GAS2系列控制卡提供了VC++及C#和Delphi以及VB下的動態庫,用戶可利用動態庫提供的API完成板卡打開、關閉、IO輸入輸出、電機點位/速度/插補/硬件捕獲/電子齒輪/比較輸出等運動控制功能。Labview下也可以通過調用C++動態庫的方式使用。同時板卡支持Linux、Android、iOS、Wince、Python、QT等開發環境及語言。 博派ETH_GAS系列8軸控制卡有8 路零位輸入、8 路負硬限位輸入、8 路正硬限位輸入。北京以太網運動控制器開發
在過去的幾年中,安川電機相對于其它日系廠商來說內心比較糾結,一方面認可總線通訊的發展,而且也在總線里主推Mechatrolink產品(MetroLink-III是Yaskawa與2007年開發的基于EtherCAT物理層的運動控制現場總線協議。目前已研發到MetroLink-4,未來將在Σ-10上應用);另一方面,因為在鋰電、電子等行業很多上位控制使用的是EtherCAT協議,使得安川電機在這些領域里支持EtherCAT總線的產品比較多,并且得益于鋰電、電子等市場需求的提升,2021年安川電機EtherCAT總線產品的銷售額有些許上漲。其實這種糾結的心態是受安川電機本身銷售策略(推自家的總線協議)的影響,導致總體上來講EtherCAT產品很少。像前些年,安川電機在中國區內主推M2和M3總線,沒有應用EtherCAT協議,而當時國內很多數控系統以及伺服電機廠家已經安裝了安川電機M2和M3總線產品。武漢博派運動控制器代理前瞻運動是指在設備運動前,對設備的位置和狀態進行檢查,以確保安全性和可靠性。
在實際加工過程中,為追求加工效率會開啟連續插補,運動軌跡的拐角處若不減速,當拐角較大時,會對機臺造成較大沖擊,影響加工精度。若關閉連續插補,使拐角處減速為0,雖然保護了機臺,但是加工效率受到了較大影響,所以提供了前瞻指令,使在拐角處自動判斷是否將拐角速度降到一個合理的值,既不會影響加工精度又能提高加工的速度,這就是軌跡前瞻功能的作用。運動控制器的軌跡前瞻可以根據用戶的運動路徑自動計算出平滑的速度規劃,減少機臺的沖擊,從而提高加工精度。自動分析在運動緩沖區的指令軌跡將會出現的拐點,并依據用戶設置的拐角條件,自動計算拐角處的運動速度,也會依據用戶設定的加速度值計算速度規劃,使任何加減速過程中的加減速都不超過ACCEL和DECEL的值,防止對機械部分產生破壞沖擊力。
無論是倍福的EtherCAT還是西門子推出的Profinet,其實它們在整個工業自動化市場能夠獲得如此廣泛的應用其實有一個共同的邏輯:西門子是在中國PLC整體市場占住了頭部位置,倍福在中國PC—based運動控制器市場也是處于頭部位置。你在控制器方面是老大,就意味著你把握住了自動化產品線中的上位產品,基于此你在自動化領域往往就可以指定很多標準和規則,像西門子制定的現場總線PROFIBUS標準、MindSphere World全球用戶組織等,前者助其建立“朋友圈”,后者營造了生態圈。運動控制主要涉及步進電機、伺服電機的控制,控制結構模式一般是:控制裝置+驅動器+(步進或伺服)電機。
PLC的運動控制是指PLC系統通過控制運動設備的運動軸,實現精確、穩定和可編程的運動控制功能。它可以控制運動設備(如電機、伺服驅動器等)的位置、速度和加速度等參數,以實現所需的運動軌跡和運動邏輯。選取支持運動控制的PLC時,以下是一些關鍵因素和考慮事項:(1)運動控制功能:確保PLC具備完善的運動控制功能,包括軸控制、軌跡規劃、速度和加速度控制等。PLC應支持多個運動軸的控制,并能滿足具體應用的運動控制需求。(2)接口和通信能力:PLC需要提供與運動設備(如伺服驅動器、編碼器等)的接口和通信能力。常見的接口包括模擬量輸入/輸出、數字量輸入/輸出、編碼器反饋接口等。同時,PLC應支持常見的通信協議,如EtherCAT、CANopen等,以便與運動控制設備進行數據交換和協同控制。(3)編程和配置工具:PLC選型時,要考慮其編程和配置工具的友好性和便利性。一些PLC廠商提供專門的運動控制編程語言或函數塊,簡化了運動控制程序的開發和調試過程。(4)性能和實時性:選擇具備足夠的性能和實時性能的PLC,以滿足高速、精確的運動控制要求。性能指標包括掃描周期、運動軸數量、數據處理能力等。以太網運動控制卡方面東莞博派智能科技有限公司是做的比較好的。蘇州正運動運動控制器編程
PLC即輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。北京以太網運動控制器開發
日系廠商歐姆龍2012 年開始推廣 EtherCAT 總線伺服,主推在如鋰電、包裝這樣的市場(傳統的脈沖伺服針對高精度定位控制滿足不了,低端市場也不需要像總線伺服那么高的性能)。尤其在鋰電行業,歐姆龍的存在感特別強,2021年其PLC產品在鋰電行業的份額遙遙考前。一般來說, 在一條鋰電產線上出于統一性和兼容性的角度考量,總線EtherCAT的協議會比較受到青睞。當下,國產伺服廠商的運動控制型PLC產品也大多選用EtherCAT作為其總線協議的主力選擇。運動控制卡方面,目前國內支持EtherCAT的并不多,東莞博派智能科技有限公司的ECAT_GAS2系列是做的比較好的,不僅支持EtherCAT總線,還有以下特點:1、板卡采用24V直流電源供電。2、控制卡自身有32路通用輸入,采用光耦隔離,抗干擾能力強,數量可擴展。3、控制卡自身有16路通用輸出,可直接驅動繼電器,數量可擴展。4、控制卡支持IO擴展,可擴展至2048輸入/2048輸出。可滿足所有應用場合。5、支持以太網或者串口編程。6、脈沖輸出頻率達2MHz7、控制卡支持多個并聯使用。8、控制卡支持點位運動、速度控制、直線、圓弧、連續軌跡插補,支持速度前瞻。硬件捕獲、電子齒輪/電子凸輪、位置比較輸出。支持PT模式與刀向跟隨。北京以太網運動控制器開發