埃斯顿运动控制进阶之道

文/廖文清】以运动控制系统国内第一品牌为目标,向高端运动控制领域进军,已经成为埃斯顿迈向国际化,实现进一步扩大规模发展的必然选择。

为了进一步服务好客户,埃斯顿主要从两个方面加强自身的能力:一方面是产品和产品组合的持续创新,这相当于埃斯顿解决问题的工具;另一个方面就是应用的能力,即用不同的方法和手段来帮助客户解决问题的能力,这也是行业know-how的经验积累能力。

事实上,运动控制在控制层扮演着重要的角色,现在衍生出包括云服务在内的升级业务,埃斯顿在每一个层面都有相应的产品布局,涵盖了从脉冲到总线,从8轴到128轴的产品线。

依托于埃斯顿本身在伺服控制领域的深耕,再加上TRIO高端运控产品的定位和服务,埃斯顿自动化核心零部件产品线已经完成从交流伺服系统到运动控制的系统解决方案的战略转型,业务模式正在实现从单轴—单机—单元的全面升华。

“让机器随心而动”

从第一代EDB和EDC系列伺服产品到第二代ProNet系列伺服产品再到第三代全数字式交流伺服系统产品ProNet Summa,始终体现着埃斯顿以“客户价值驱动”的发展理念。

据悉,EDB和EDC系列产品是国内第一批交流伺服产品,基于此,埃斯顿也作为国内首家交流伺服系统产品品牌诞生了;而ProNet系列产品是埃斯顿市场保有量最高的一款产品,也是综合性能最高的产品,它的电压规格最高,支持所有电机种类,可以满足绝大多数的应用需求。

在原有ProNet的基础上,埃斯顿又推出了升级版本,即PLUS版的ProNet伺服系统产品,性能和功能都有一定的提升,目前依然具有非常顽强的生命力,是埃斯顿的主推产品。这一系列产品与ProNet形成了高低端应用组合的搭配。

2019年3月6日,埃斯顿重磅发布了新一代伺服驱动系统ProNet Summa。ProNet Summa作为埃斯顿第三代伺服系统产品,浓缩了埃斯顿20多年在伺服系统领域的研发成果。

ProNet Summa的参数和功能设计基本上与原来的产品保持一致,这款产品还加入了很多欧系和美系产品的设计理念,包括类书本式的结构设计方式、第二编码器全闭环的功能设计,这也是埃斯顿这几年全球化战略的一个成果体现。埃斯顿自动化运控事业部产品经理张瑞指出,埃斯顿位于意大利的一个欧洲研发中心也参与了ProNet Summa的研发。

埃斯顿自动化ABG产业群总经理周爱林表示,ProNet Summa系列驱动器在产品的功率密度、控制精度、动态响应、智能化等性能参数上实现了进一步地提升,能够快速响应工业机器人、机床机械、电子制造设备、印刷包装行业等细分行业的生产工艺重点,集聚真正竞争优势,用心打造,为用户提供更具差异化的产品。

ProNet Summa支持多种应用功能,包括摩擦补偿功能、色标追踪功能、全闭环功能、FOE在线升级功能等。

其中,在色标追踪功能应用中,Summa方案的优势主要在于:1、在各种生产节拍下,位置补货精度都满足订要求,无需手动设计补偿量;2、重复定位精度高,带补偿的情况下定位精度可以控制在5丝左右;3、位置捕获速度快,最大获取时间为250us。

而全闭环功能带有第二编码器接口,用于检测负载端位置信息实现全闭环功能,抑制机构传动间隙等对终端定位的影响;此外,使用EtherCAT通讯中的FOE功能,可以同时为所有节点驱动器传输升级文件,同步升级,在不开箱的情况下高效地完成固件升级。

值得一提的是,ProNet Summa刚刚荣获2019年度德国IF设计大奖的产品,其系列驱动器体积较市场同类产品减少最高达60%,能够实现紧贴安装、精准控制和极速响应。

ProNet Summa与全新一代EM3A伺服电机配合使用,能够实现6000RPM最高转速,最大瞬时过载能力达3.5倍。同时,ProNet Summa全系列集成了STO安全功能,能够达到工业领域超高安全等级;支持第二编码器接口,实现全闭环控制,提高负载终端定位精度;全面升级驱动器的保护机制,提高伺服系统的可靠性,充分发掘系统的性能。

产品能力:埃斯顿+ Trio

一位业内人士告诉我们:“业内有很多研发控制器的企业都是买TRIO的产品来拆卸、学习,这是一家门外汉也许不太熟悉,但懂行的人膜拜的企业。”

Trio成立于1987年,其从创建到发展一贯致力于运动控制领域内的技术的研发及产品生产,在该领域内拥有世界领先的各项技术及产品,引领着运动控制技术的发展。Trio的主要产品是基于先进的DSP技术的高精密高功能的数字运动控制器,采用64-bit,400MHz以及32-bit,120MHz~533MHz的最新微处理技术,溶合了最新的控制理论及网络技术。

据悉,TRIO已经为世界许多著名的厂家都提供了优质的OEM产品或技术,例如英国的CT、美国的AMC、德国的伦茨和LUST、瑞士的INFRANOR、日本的安川、欧姆龙等。其应用特点为:1、指令便于理解,复杂的运动控制简易化;2、工艺模块的扩展性强,便于封装;3、配合模拟量闭环方案,可实现高精的运动控制系统。

目前,埃斯顿基于TRIO控制器的运控产品已经广泛应用于瓦楞纸、包装、印刷印后设备、板材、钢材、塑料管材等需要随着工件在线跟随和移动的准用加工设备的应用。

在锂电行业应用方案中,采用TRIO运动控制器内置的电子凸轮算法,实现了多轴同步跟随控制,成熟的收放卷张力控制算法,确保放卷张力的稳定及精度,在锂电化成、叠片等工艺段的均有成熟的行业应用。

相比较机械凸轮,电子凸轮更灵活,轨迹易于变动,可以实现更高效率和稳定性,而加工机械凸轮成本更高,并且机械易产生磨损。

在3C行业应用中,TRIO控制器使用多轴同步控制、飞拍技术、高精度龙门同步控制,保证设备高效、高精度稳定运行,软控技术同时给用户带来多样化选择,一台主控集成多方软件,控制多种外设及机器人,大大优化设备结构及性能。

张瑞表示,埃斯顿现有伺服系统产品与TRIO的运动控制器属于互补型产品,Trio控制器可以无缝对接公司EtherCAT总线伺服,而ProNet Summa也使用了EtherCAT作为其运控总线端口,可以整合到Trio控制系统构成较为完整的设备自动化解决方案。

应用能力:平台化的智能控制单元

中国制造2025提出之后,终端客户对于智能工厂以及智能设备的需求渐渐凸显,衍生出客户对于设备的智能化、标准化、模块化的要求越来越高,埃斯顿智能单元解决方案应运而生。

该解决方案是以TRIO的控制系统为核心,结合埃斯顿的伺服、机器人和控制系统、视觉系统等,并实现了一个控制器协同控制多台机器人,同时满足逻辑控制和外部轴控制,为客户提供全面一体的自动化解决方案。

埃斯顿自动化运控产品工程师闵姜缘提出,在传统控制模式下,经常会遇到几个问题:1、PLC、机器人、PC通讯不畅、交互慢;2、机器人动作与外部机构复杂联动困难(动态跟随、同步、插补、一体化控制等);3、多机器人空间避让、多电机柜占用空间;4、一个项目需软件、电气、视觉、机器人工程师;5、项目评估,维护过程中,遇到问题,被多个供应商推诿,问题难解决。

以统一化编程平台优势、电气化简约控制、一站式解决方案为特点的智能控制单元,可以很好地解决上述提到的问题。

具体而言,智能控制单元拥有motion Perfect 软件专家级控制技术,辅助软件3D离线运动仿真,Euclid视觉引导,无需解析数据,大幅缩短项目启动和开发时间。设备与机器人采用内部数据交互,可以实现快速响应协作。单台TRIO控制器,集成控制多台SCARA/DELTA机器人,运动控制伺服轴、视觉、逻辑控制、完美取代PLC, 机器人控制器,省去机器人电柜,设备电柜整体形式,实现结构节约化,性能更高级的平衡。这种集成化的应用在各类3C、包装、锂电等复杂运动控制场景中,具有极强的使用价值。

以应用上的优势来看,智能控制单元作为高端的运动控制的平台化产品,用户可以基于这个平台产品的各项技术,进行定制开发属于自己的机型,满足自己生产的各类非标单元,甚至标准应用单元。此外,用户可以针对多轴、复杂、高精度的应用现场,模块化快速开发。

目前,埃斯顿智能控制单元在3C、锂电、包装等市场取得了较大的突破。此类方案在同类市场中也成为了国内同行竞相模仿的样本。


埃斯顿运动控制进阶之道_设计制作_接口/总线/驱动
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