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，而使用类比信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整合PLC，另外其取得成本也相对便宜，但其配线整合上较为复杂，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，其较低的数据传输延迟时间，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时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光纤通讯界面，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，使用光通讯让大量数据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，以及达到触发信号小于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，数据传输效率，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。)