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    先進“工業自動化”的核心:運動控制

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    先進“工業自動化”的核心:運動控制

    發布日期:2017-11-06 作者: 點擊:

       近年來,隨著運動控制技術的不斷進步和完善,作為一個獨立的工業自動化控制類產品,運動控制系統已成為一項成熟的技術,在自動化產業中占有相當重要的地位;而近年整合包括生產決策、整合制造、友善人機、節能環保加工及全球化生產決策,“智能制造”成為工廠自動化的重要趨勢,其中運動控制技術也在其中扮演主要關鍵角色,也是未來先進“智造”的核心。

     作為自動化的一環,運動控制技術在強勁市場需求的推動下,運動控制技術發展迅速,應用廣泛。幾乎所有的“動作”都跟運動控制有關。而現在越來越多的技術整合到系統之中,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,在先進國家如美國在強勁市場推動之下,運動控制技術進入快速發展階段,在21世紀前,集中式控制系統稱霸自動化設計世界,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,達成生產線的終極目標;但之后隨著PC系統加上DSP與FPGA的發展,也讓運動控制進入了新階段。

     與自動化一起發展運動控制技術跟著成長

     運動控制起源于早期的伺服系統(ServomechaNIsm),基本上可以說是一個相當有歷史的技術。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,使其按照預期的運動軌跡和規定的運動參數進行運動。早期的運動控制技術,主要是伴隨著CNC技術、工業機器人技術,以及工廠自動化技術的發展而共同發展,也因此在這些技術的發展同時,運動控制的技術也隨著系統的發展而開始變化。

     運動控制設備,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運動控制卡等產品的導入,至于專用系的部分,則是CNC控制器的持續發展,兩個方向的運動控制系統硬件發展,均已逐漸趨向頂峰,加上生產線逐漸復雜化,對前述兩層面的運動控制要求,也跟著擴張。

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

     另外,近年來工業機器人的蓬勃發展,也使得運動控制技術產生了相當的質變,如何搭配工業機器人與運動控制系統,建立完整生產線的同步整合,也成為生產在線的新興課題。

     由于運動控制的目標,是要完成生產線流程制造產品,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;加上現在各種產品精細度要求愈來愈高,對制程要求也愈來愈嚴苛,而運動控制講究實時與精準,要達到最佳化,就得整合各種相關技術,這樣的整合被視為難度最高的控制技術。

     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不只是運動的控制,在制程控制中逐漸成為重要的發展面向。

     


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