[關(guān)鍵詞]： 編碼器 電機(jī) 伺服 流量計(jì)

　　[摘要]：AMAX-2000 系列 (Advantech Machine Automation 系列)能夠擺脫距離和空間的限制，被設(shè)計(jì)用來(lái)解決出現(xiàn)越來(lái)越多的布線問(wèn)題，更好的解決這些復(fù)雜的控制系統(tǒng)的維護(hù)問(wèn)題。工業(yè)自動(dòng)化

　　在當(dāng)今的自動(dòng)化應(yīng)用中，在節(jié)約空間方面有了不錯(cuò)的選擇，一個(gè)關(guān)鍵的因素就是選擇分布式運(yùn)動(dòng)控制，在這種解決方案中，控制架構(gòu)分為主站和從站，主要的控制由中央的控制器(主站)來(lái)承擔(dān)，通過(guò)總線將控制指令傳送到控制系統(tǒng)的從站。采用這種方案的好處非常多，其中最基本的是可以節(jié)約大量的時(shí)間和資金。

　　當(dāng)然，并非所有的分布式控制系統(tǒng)的控制方式都是相同的。如果選擇錯(cuò)誤的分布式控制提供也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題。一旦系統(tǒng)建立，錯(cuò)誤的更改勢(shì)必會(huì)帶來(lái)昂貴的資金和時(shí)間上的成本。因此，在建立一個(gè)系統(tǒng)之前，必須注意實(shí)時(shí)性的要求程序、控制回路的整合程度、系統(tǒng)采用電機(jī)的類型、軟件接口的開(kāi)放性以及其它一些需要關(guān)注的規(guī)格。事先確定好這些問(wèn)題可以使最終的方案更加完善且成本最優(yōu)。

　　每年，新開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的軸數(shù)越來(lái)越多，系統(tǒng)也越來(lái)與復(fù)雜。距離也成為一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)殡姍C(jī)被放置地越來(lái)越遠(yuǎn)離主控制器。AMAX-2000 系列 (Advantech Machine Automation 系列)能夠擺脫距離和空間的限制，被設(shè)計(jì)用來(lái)解決出現(xiàn)越來(lái)越多的布線問(wèn)題，更好的解決這些復(fù)雜的控制系統(tǒng)的維護(hù)問(wèn)題。

　　AMAX-2000系列分為主站卡和從站模塊，主站卡被安裝在主控PC中，從站模塊可以被分散安裝，以方便接近放置在現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。AMAX- 2000系列使得運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的架構(gòu)更加容易，AMAX-2000系列可以節(jié)約布線和編程方面的費(fèi)用，同時(shí)，由于AMAX-2000系列和大部分品牌的電機(jī)都有很好的兼容性，使得采用AMAX-2000系列更加方便。

　　雖然市場(chǎng)整體的數(shù)字沒(méi)有具體的統(tǒng)計(jì)，但是分布式運(yùn)動(dòng)控制越來(lái)越成為運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)的趨勢(shì)。對(duì)供貨商的調(diào)查顯示在某些領(lǐng)域?qū)Ψ植际竭\(yùn)動(dòng)控制的需求越來(lái)越多，比如自動(dòng)化密集型產(chǎn)業(yè)如設(shè)備制造，封裝，半導(dǎo)體及平面顯示器制造等，越來(lái)越多的行業(yè)將使用這一技術(shù)。一個(gè)重要原因是分布式控制方式節(jié)省資金而且能夠節(jié)約安裝時(shí)間。

　　在過(guò)去的10年中，分布式運(yùn)動(dòng)控制方案只是一個(gè)備用選擇。此前，自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不得不采用集中式的控制系統(tǒng)，例如PLC，來(lái)對(duì)電機(jī)的動(dòng)作加以控制。這個(gè)方法的一個(gè)弊端是需要龐大數(shù)量的連接線，一個(gè)伺服電機(jī)需要大量的線來(lái)定義信號(hào)如編碼器反饋、傳感器輸出以及其它從電機(jī)反饋回主控制器的信號(hào)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一軸的運(yùn)動(dòng)控制需要多于25根的線纜。構(gòu)建這樣一個(gè)系統(tǒng)非常具有挑戰(zhàn)性，龐大數(shù)目的線纜使得系統(tǒng)的后續(xù)服務(wù)和可靠性變得十分困難。

　　另一個(gè)缺點(diǎn)是電纜運(yùn)行的長(zhǎng)度。因?yàn)榫€纜需要從中央控制器連接到現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)，距離較長(zhǎng)，每英尺距離的增加都會(huì)增加由于線纜故障及其它問(wèn)題帶來(lái)的系統(tǒng)故障的幾率。同樣的，每英寸增加的線纜長(zhǎng)度也會(huì)增加系統(tǒng)成本。一些原料處理和制造自動(dòng)化系統(tǒng)中不得不架構(gòu)超過(guò)幾百英尺的線纜。單是考慮系統(tǒng)所需的線纜，系統(tǒng)的成本會(huì)非常昂貴而且會(huì)帶來(lái)維護(hù)的困難。

　　另外一些出現(xiàn)在集中式的自動(dòng)化系統(tǒng)中不太明顯的問(wèn)題是，在系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)時(shí)會(huì)遇到一些困難。擴(kuò)展系統(tǒng)或者進(jìn)行升級(jí)意味著整個(gè)系統(tǒng)要進(jìn)行更改而可能帶來(lái)的一些冒險(xiǎn)，而且生產(chǎn)必須停止才能進(jìn)行。這是集中式控制固有的問(wèn)題。集中式系統(tǒng)可以對(duì)實(shí)時(shí)性的命令或動(dòng)作做出快速響應(yīng)，但是也會(huì)因?yàn)榻邮苊钐鄮?lái)的系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)高。當(dāng)然，命令太多之后發(fā)生在非常龐大和復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)中，所以，如果在類似的情況下，可以考慮將控制器分散化，采用分布式的運(yùn)動(dòng)控制方式。

　　相比之下，分布式的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)分布式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能消除或降低這些問(wèn)題的發(fā)生。因?yàn)榭刂乒δ軆?nèi)置在驅(qū)動(dòng)器中，這樣從中央控制器到每個(gè)電機(jī)軸的線纜就大大減少了。和PLC與電機(jī)之間的幾十根的電線相比，分布式運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)只需要一根線纜主站連接從站。

　　線纜數(shù)量的大大減少使得布線和安裝更加容易，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性，也使得維修和故障診斷更加容易。這是因?yàn)楫?dāng)一個(gè)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，無(wú)須對(duì)數(shù)量龐大的長(zhǎng)線纜進(jìn)行檢測(cè)。另外一個(gè)好處就是系統(tǒng)可以在更大的距離范圍內(nèi)進(jìn)行更加精確的控制。分布式的系統(tǒng)有效的減小了指令循環(huán)的時(shí)間并且可以跨越更大的距離。

　　分布式運(yùn)動(dòng)控制方案中的控制器可以獨(dú)立的升級(jí)，也可以減少對(duì)控制器的需求。

　　最后，采用分布式運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)擔(dān)心就是在分布式運(yùn)動(dòng)控制是由控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，由于網(wǎng)絡(luò)擁塞或?qū)χ醒肟刂破鞯奶嘀噶顐鬏敚到y(tǒng)響應(yīng)時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。通過(guò)利用高質(zhì)量或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)可以克服這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)方法不能沒(méi)有解決對(duì)中央控制器需求指令太多的問(wèn)題，另一個(gè)方法可以做到。這個(gè)方法是使用一種智能遙控裝置來(lái)最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)流量。這樣運(yùn)動(dòng)控制指令被有效地傳播散步到整個(gè)系統(tǒng)中，在電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制資源間很好的相配。因此，不會(huì)使得系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)過(guò)重。

　　以下是一些AMAX-2000系列產(chǎn)品在某些領(lǐng)域的應(yīng)用：

　　1、可以兼容不同的供貨商提供的多種電機(jī)：研華為市場(chǎng)上常見(jiàn)的一些電機(jī)，如Panasonic, Mitsubishi and Yaskawa等提供了專門(mén)的接線端子，使得配置更加容易。

　　2、AMAX-2000系列的運(yùn)動(dòng)控制指令和I/O功能采用相同的庫(kù)：這種獨(dú)特的功能可以節(jié)省時(shí)間，因?yàn)槌绦騿T不需要又研究運(yùn)動(dòng)庫(kù)指令庫(kù)又研究I/O庫(kù)。你也可以直接連接到一個(gè)手動(dòng)脈沖發(fā)生器來(lái)調(diào)整并校準(zhǔn)系統(tǒng)而無(wú)需先寫(xiě)出程序。

　　3、高速串行通信技術(shù)：在AMONet RS-485從站模塊塊間的通信速度可達(dá)到20 Mbps。這使在1.04毫秒內(nèi)掃描2048個(gè)輸入/輸出點(diǎn)(或是0.56毫秒內(nèi)掃描1024個(gè)輸入/輸出點(diǎn))成為可能。另外，一個(gè)AMAX-2000系列RS-485主站會(huì)自動(dòng)更新I/O狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)繪制到本地內(nèi)存。運(yùn)行于主機(jī)PC上的軟件就可以通過(guò)簡(jiǎn)單讀取狀態(tài)，因此無(wú)需輪詢的從站模塊。

　　4、導(dǎo)軌安裝的 I/O設(shè)計(jì)：DIN-rail設(shè)計(jì)將節(jié)省50%的分配面板空間，也使布線變得簡(jiǎn)單。

　　5、前端出線I/O和可拆式端子：所有的I/O位于AMAX-2000系列的前端，可拆卸。操作者易于安裝和維修這些帶有可拆式端子的產(chǎn)品。

　　6、定制功能塊：IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)很好的基于運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用和PLCopen運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù)及獨(dú)立用戶界面的框架。用戶可以利用功能塊、梯形圖進(jìn)行編程。

　　7、完整的軟件開(kāi)發(fā)包：AMAX-2000支持Windows CE.NET,它提供了一個(gè)帶有優(yōu)化板載設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的預(yù)先設(shè)定好的影像。MULTIPROG支持所有的IEC 61131-3編程語(yǔ)言。根據(jù)要處理的任務(wù)，編程者的經(jīng)驗(yàn)和公司標(biāo)準(zhǔn)，你可以選擇五種標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言的其中之一，使用MULTIPROG為您提供多方面的優(yōu)勢(shì)。MULTIPRO的使用帶來(lái)了很多的方便，因?yàn)樗斜匦璧臄?shù)據(jù)都可以顯示在MULTIPROG中，在PLC編程和調(diào)試間頻繁切換已不再是必要的。因此，PLC的編程工作隨之減少。