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运动控制技术再进化?光通讯推升运动控制效能!

运动控制技术再进化?光通讯推升运动控制效能!

运动控制器的通讯协定一直是设备业者非常着重的议题,传统的脉波控制已经难以应付现今多轴高速通讯的需求,而使用类比讯号控制需要有资深的控制工程师进行调适,因此通讯式如PROFINET、POWERLINK、EtherNET I/P、Modbus/TCP、EtherCAT便如雨后春笋般持续出现,再现今物联网与工业4.0时代,基于光纤通讯的运动控制技术逐渐受到重视。

使用光通讯技术进行运动控制为何会比传统控制方式有更高的效能?

传统的脉波控制模式,虽然在大部分的应用中可以方便使用者集成PLC,另外其取得成本也相对便宜,但其配线集成上较为复杂,并且最大的技术瓶颈会在于,使用脉波控制模式无法进行全闭回路的控制,精度受到限制,另外单位时间脉波输出的时脉频率,也会受限于PLC或轴卡的脉波输出上限,以及驱动器的最高脉波输入频率,因此在高分辨率的控制系统中,速度上限就会受到限制。

通讯式对于系统硬件架构而言,是可以简化配线的方式,尤其由德商所开始推行的EtherCAT架构,在市场上取得一定程度的市占率外,其较低的资料传输延迟时间,以及较低的硬件成本等优势,逐渐在许多设备厂成功导入。由于通讯速度关系,未来若运动控制系统分辨率提升,或者有更高频的制动器需进行高速通讯,EtherCAT的架构将会无法跟的上技术提升的需求,这时,基于光通讯的运动控制技术将会成为下一世代最重要的技术突破口。

基于光通讯的运动控制技术

透过Aerotech新一代的HyperWire光纤通讯接口,它可以突破传统网络通讯的时脉频率上限,以及提升其抗杂讯能力,使用光通讯让大量资料读取与写入成为轻易完成的工作,最高达到192KHz的伺服更新频率,以及达到触发讯号小于40ns的延迟时间,若是应用于精密加工产业,也就代表对于运动与制程条件的「同步性」可以达到更高,进而推升制程良率的控制。

实际上的测试结果显示,在相同的机械系统条件下,光纤通讯技术可提升精密移动平台的定位稳定性达2?3倍以上,于超高解析光学显微应用,雷射微细加工,甚至X-Ray扫描等,均可以有效将制程精度进行提升。

Aerotech的光纤通讯运动控制技术,目前可以搭配多种驱动器使用,支持线性马达,伺服马达,DD马达外,压电定位系统,音圈马达,雷射扫描头等,均可以用光通讯技术将自身硬件级现在次往上推升,提升系统动态效能,资料传输效率,降低杂讯与延迟时间,达到快、稳、准的目标,欢迎各位于8/21(三)至8/24(六)台北国际自动化展南港展览馆1楼I406-I408摊位交流,将提供更先进的运动控制技术,协助提升自动化设备的产能与精度目标。(本文由美商艾罗德克提供,刘中兴整理报导。)

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