智能制造与自动化工厂的新平台

2016/10/03 - DIGITIMES企划

在工业4.0的趋势带动下，制造过程中所产生的信息，不仅只是送到云端而已，还得设法让机器跟机器沟通；而机器的复杂度日增，速度要求也愈来愈快，但成本却又不能相对提升，在在都成为智能制造与自动化工厂的难题。

美商英特蒙(IntervalZero)研发经理华伊夫(Yves de la Broise)指出，采用特定的硬件解决方案，虽然就可以解决前述问题，但成本问题依然难以避免，因此选择已经标准化的硬件，搭配定制化的软件解决方案，可能会是更好的解决之道。

传统的运动控制架构，会让不同的硬件控制卡执行不同的任务，而现在的电脑CPU因为可以跑好几个DSP功能，也可以跑原本许多硬件控制卡提供的功能。但华伊夫指出，如果在同一台电脑上执行不同控制卡的功能，除了布线会变得很复杂外，不但不易维护，机台也容易彼此互相干扰，导致数据难以抓取。

如果能用驱动器来搭配线路，虽然可以减少线路的数量，但除了要用不同的驱动器才能使用各自的线路，而且可能会被特定硬件绑住。前述问题也因此让EtherCAT标准开始受到重视，因为支持的硬件数量非常多，用户比较容易找到需要的硬件。

而且华伊夫指出，由于KINGSTAR的解决方案是用软件来解决前述问题，不仅布线可以更加简化，扩展性也更有弹性，可以配合更多的硬件供应商，同时还可有多个数据层，安全性、运动性与I/O的控制都在同一骨干，反应市场需求更加实时。

虽然用同一条线路抓取不同硬件的数据，必须要重新调整架构，通讯埠速度甚至可能因此变慢，通讯设定也因此变得比较复杂。华伊夫表示，在EtherCAT架构下，要用那些硬件，要用那些功能，过去可能要花许多时间研究设定。

华伊夫表示，这些设定的研究时间，原本可能需要一年的开发时间，但台湾的市场生态，必须要缩短到3个月才行。因此开发出KINGSTAR平台解决方案，已经先跟硬件业者完成设定测试，只要一开机，就会自动扫描连接那些硬件，完成自动设定，让EtherCAT架构的效率能维持一定水准。

华伊夫强调，英特蒙是个完全写软件的企业，提供的工业控制平台就像Windows一样，可以让业者在上面开发各类基本功能，尤其是工业4.0或IoT的环境下，客户都会期待机器人能够彼此沟通，需要让不同的控制器可以协同控制，就更需要透过类似KINGSTAR这种运动控制标准平台，才能减轻程序开发的负担。

目前已有许多公司用KINGSTAR平台开发机器人的控制功能，例如PMC，为了能够配合客户使用偏好的硬件，同时也维持硬件的灵活性，选择了EtherCAT架构来处理不同的硬件需求，再透过KINGSTAR平台具有的扩展性与实时控制能力，确保PMC的技术，可以支持极大范围的硬件，却无需修改控制的演算法。

华伊夫表示，客户如果想要自己来做自动控制，可以在KINGSTAR平台上用C/C++或是内建的软件PLC。必要时可以介绍给其他已经写好自动控制的业者，原本的Local I/O还是可以使用；客户原本在跑的程序还是可以跑，因为KINGSTAR只是扮演辅助的功能。

华伊夫指出，KINGSTAR平台的愿景是让客户可以用一个平台就可以跑很多功能，原本需要的硬件数量可以因此而减少；客户还可以自己选硬件，配合EtherCAT可以做到自动设定，并配合客户要求开发应用，进而达到节省硬件成本的目的。

目前IntervalZero的RTX64也更已经开始支持Windows 10，并提供试用版下载，让客户在建立智能制造架构或工业IoT (IIoT)时，可以更加便利并得到更多的协助。


图说：美商英特蒙研发经理华伊夫。