运动控制在智能自动化的集成与应用

今天就由电子元器件展小编将为你解读更多行业新趋势。

 

「智能制造」是未来的重点。现今的机器手臂及自动化设备的各种不同系统架构上,长期以来企业习惯使用 PLC 或 PC-Based 的 PCI/PCIe 运动控制卡及高阶视觉卡(或称影像撷取卡,Frame Grabber)。

 

当仔细研究这些硬卡设计时,就会发现运动控制及图像处理的逻辑,其实都是运行在这些板卡中芯片里的实时系统,而当下使用的每一台电脑都只是一般 Windows系统,而非自动化所需要的实时系统(Real-Time OS)。

 

当我们重新检视这样的系统架构时,发现 Windows 往往只是被用来当作操作接口,仅使用到 10 - 20% CPU 的效能;另一方面,假设我们使用 4 张运动控制卡来连接 16 个驱动器与马达为例,4 张运动控制卡代表的是购买4 个实时系统。

 

我们不禁要试问,在目前普遍使用板卡的架构下,从过去到现在,我们到底在一个控制器里购买了多少个实时系统但是只做一件事呢?

 

在此同时,新世代的制造业对自动化的需求若渴,市场竞争激烈的情形下,往往一条自动化生产线,包括机器手臂、PLC、机器视觉(Vision)外加传感器、数据连网等,需求功能越来越多,不同系统间的集成难度相对越来越高。

 

再者,自动化的人才供应一直都是十分缺乏的,尤其是优秀的软件人才,以至于大量使用现成的硬件来组合。虽然使用电脑,但是却没有充分发挥电脑该有的效能及成果,所以,在思考「智能制造」的新系统架构与需求时,提供一个智能自动化架构的系统来解决人才与成本的问题,同时又能够满足「智能制造」的要求,就是现在与未来的重要课题。感谢现今科技的不断演进,不但大幅提升电脑指令周期与性能,软、硬件的集成度也越来越高,渐渐使得整体系统的价格更加亲民。

 

试想,若一个具实时性、纯软件的控制系统平台,加上工业标准的 EtherCAT 总线、软件 PLC、 软件运动控制、甚至视觉系统与物联网平台等,能够全部「多合一」集成在同一台多核心、 x64 的 Windows电脑中运行。藉由电脑 CPU 中每个不同核心来运行不同的功能,并藉此取代 IO 卡、运动控制轴卡、影像撷取卡、或其他 FPGA 功能的卡片,还能够控制一或多台机器人,或一条自动化生产线,相信它的效能与弹性是呈倍数的递增,但是总成本是相对的递减许多。

 

这或许是一个我们所期待的高集成、省成本、高效能的新智能控制系统,重要的是「不被绑系统、自主控制成本」!

 

以上便是电子元器件展小编为大家整理的相关内容,如果大家对这方面比较感兴趣,可以到电子元器件展参观交流。2022年4月20-22日,电子元器件展将于上海世博展览馆隆重开幕,届时,全球领先的700个电子制造专用设备供应商及品牌参展将空降上海,展示覆盖PCBA制程、3C自动化专用设备及技术解决方案,诚邀您莅临参观,为您解读更多行业发展新趋势。

文章来源:工控论坛