在近期舉辦的“2021中國運動控制/直驅(qū)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上,MECHATROLINK協(xié)會上海事務局介紹了MECHATROLINK協(xié)會的發(fā)展歷程,MECHATROLINK總線的總體性能以及目前總線產(chǎn)品的生態(tài)鏈情況,并重點講解了MECHATROLINK-4總線和Σ-LINK Ⅱ的性能特點。
在2003年組建的MECHATROLINK Members Club的基礎上,2005年MECHATROLINK協(xié)會正式成立,2006年協(xié)會在美國、德國、韓國、中國成立了相關分部,2007年專門為半導體行業(yè)制定相關標準,2008年MECHATROLINK-Ⅲ總線技術(shù)正式面世,2014年獲得IEC61158,IEC61784,2016年獲得中國國家標準GB/T18473-2016,2018年MECHATROLINK-4、Σ-LINK Ⅱ通訊協(xié)議面世。
截止到2021年3月份,MECHATROLINK協(xié)會會員已有3643家,其中中國廠商有1710家,已開發(fā)的對應產(chǎn)品包括上位機在內(nèi),總有547種類相關產(chǎn)品(截止2020年)。
MECHATROLINK技術(shù)發(fā)展
首先,MECHATROLINK是一種帶有運動控制的開放式現(xiàn)場網(wǎng)絡總線,可實現(xiàn)一臺控制器同時與多種從站設備(步進、伺服、變頻器、IO模塊、傳感器、機器人等等)進行數(shù)據(jù)交互。MECHATROLINK協(xié)議最早誕生于安川電機,包括安川電機最早的設備自有技術(shù)都是以MECHATROLINK為主,所以它在可靠性和安全性方面已經(jīng)得到了很多具體應用場所的驗證。
這里重點介紹一下新推出的MECHATROLINK-4技術(shù)的特點和應用優(yōu)勢。MECHATROLINK-4是高性能、高機能的、靈活的新一代開放式現(xiàn)場總線,它的多控制器功能使系統(tǒng)分散化,軟協(xié)議棧使得它能應對PC系統(tǒng)。
MECHATROLINK-4現(xiàn)場總線技術(shù)的特點包括:
01、高效率通信:高效率通信順序可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)傳送周期的細微控制,同一傳送周期內(nèi)的多伺服連接,促進裝備的大規(guī)?;⒏呔然?,可把空的通信區(qū)域指定到IP通信中,使通用通信系統(tǒng)整合到同一個網(wǎng)絡中;
02、傳送周期的復數(shù)設定:可以自由地設定每一個伺服的傳送周期,不需要和全部伺服的最大傳送周期吻合,可以調(diào)動出各個伺服的最高性能,每個伺服傳送時間可以分散,所以能縮短傳送周期 ;
03、支持多控制器:同一網(wǎng)絡上可以連接復數(shù)控制器,主站負載的分散帶來高速化,裝置的模式化帶來開發(fā)的效率化,為構(gòu)筑靈活產(chǎn)線做貢獻 ;
04、支持多種多樣的開發(fā)手段:可以使用ASIC,也可使用軟件協(xié)議棧安裝,安裝 ASIC的情況可以使用對應多協(xié)議棧的系統(tǒng)。變更專用的microcode和軟協(xié)議棧就可以連接其他網(wǎng)絡;
05、高兼容性:MECHATROLINK-4的設備可以通過一個特殊網(wǎng)關與MECHATROLINK-Ⅲ的設備相連接。
新傳感器?I/O網(wǎng)絡協(xié)議—— Σ-LINK Ⅱ
Σ-LINK Ⅱ是連接編碼器、傳感器以及IO的一種現(xiàn)場網(wǎng)絡協(xié)議,是Σ-LINK Ⅱ的升級版本,通過Σ-LINK Ⅱ可以把控制側(cè)(伺服驅(qū)動器)和設備之間的專用傳感器輸入單元以及反饋單元等都省去。它的技術(shù)特點包括:
01、伺服電機和傳感器混在一起,可多點連接 ;
02、設備內(nèi)接線可省接線化;
03、減少傳統(tǒng)的反饋輸入方式;
04、減少電機每圈的接線反饋。
以1對N結(jié)構(gòu)為例,通過Σ-LINK Ⅱ協(xié)議,可以把伺服當作主站,連接多個編碼器和傳感器,以最優(yōu)化收集傳感器、編碼器的數(shù)據(jù),再快速地經(jīng)由伺服驅(qū)動器向上傳給控制系統(tǒng)。
目前,MECHATROLINK現(xiàn)場總線技術(shù)已被成熟應用在全自動金屬鋸切機、金屬車削、3C精雕等各種運動控制領域,并與多家業(yè)內(nèi)廠商合作開發(fā)出一系列基于MECHATROLINK技術(shù)的相關運控產(chǎn)品,得到了廣大用戶市場的高度好評。