工控运动控制技术国内应用与发展的跑道
导语:自20世纪80年代初期,通用运动已经开始在国外多个行业应用,尤其是在微电子行业的应用更加广泛。而当时运动在我国的应用规模和行业面很小,国内也没有厂商开发出通用的运动产品。然而,如今情况已大不一样。
目前,国内的运动生产厂商提供的产品大致可以分为三类:
⑴ 以单片机或微处理器作为核心的运动,这类运动速度较慢,精度不高,成本相对较低。在一些只需要低速点位运动控制和对轨迹要求不高的轮廓运动控制场合应用。
⑵ 以专用芯片(ASIC)作为核心处理器的運動,這類運動結構比較簡單,但這類運動大多數只能輸出脈衝信號,工作於開環控制方式。这类對单轴的點位控制場合是基本滿足要求,但是对于要求多軸協調運動和高速軌跡插補控制的大型機床,這類運動不能滿足要求。由於硬件資源限制,這些圓弧插補算法通常都採用逐點比較法,這樣一來圓弧插補精度也不高。此外,由於硬件資源有限,大量的小續動情況下,如模具雕刻等,也無法使用這種技術。
⑶ 基于PC总线的以DSP和FPGA作为核心处理器的一种开放式運動。这类开放式運動以DSP芯片作为運行的心臟,以PC机為信息處理平台,而運行則以卡片形式嵌入到PC机中,即“PC+運行”的模式。这样的组合将PC机强大的信息处理能力与开放性结合起来,与运动轨迹控制能力紧密结合,有着信息處理能力強、開放程度高、運動轨跡準確、通用性好的優勢。这種運動充分利用了DSP快速数据處理功能以及FPGA超強邏輯處理能力,便於設計出功能完善、高性能且能實現闭环操作。由于采用FPGA技术进行硬件设计,可以根据客户特殊工艺需求及技术标准进行定制化改造,从而形成独特產品品质。
综上所述,不同类型的手段各有千秋,对于不同的领域和需求都有适用的范围。但随着科技进步,我们看到的是一种趋势,那就是更先进更智能化的手段正在逐步取代传统手段,为工业自动化注入新的活力,并推动着我们的生产效率向前迈进。