打造一個(gè)成功的運(yùn)動(dòng)控制項(xiàng)目最緊要的是深入理解你的具體應(yīng)用中的機(jī)器需求和技術(shù)規(guī)定。工程師們很常見的錯(cuò)誤就是一下子鉆入工程組態(tài)細(xì)節(jié)里，研究準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌跡或者轉(zhuǎn)矩要求。但是忽視了很多迫在眉睫的其他因素，影響了有效的工程組態(tài)。例如解決系統(tǒng)集成問題、項(xiàng)目管理以及決策技巧等等。為避免運(yùn)動(dòng)控制中的失誤，需要將工程和管理方面很多技巧帶到應(yīng)用中來。 　　 沒有完全理解機(jī)器需求，未作出周密的運(yùn)動(dòng)控制方案 　　 這種基本錯(cuò)誤源于對(duì)具體用途的機(jī)器未作深入詳細(xì)了解。不知道機(jī)器的運(yùn)動(dòng)形式，也不了解轉(zhuǎn)矩和通信的要求，這樣選擇的硬件和軟件都不會(huì)適合需要。沒有實(shí)施計(jì)劃匆忙上馬，安裝調(diào)試等步驟只會(huì)延誤時(shí)間，增加成本。等到工程師發(fā)現(xiàn)裝上了滾珠絲杠，但需要直線電機(jī)來滿足速度需求的時(shí)候，那就麻煩了——需要大動(dòng)干戈，重新設(shè)計(jì)。這就應(yīng)了那句老話：“沒有時(shí)間把它做對(duì)，咋有時(shí)間把它做好”。 忽視最佳性能的集成要求 　　 在這方面，很多工程師認(rèn)為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成太麻煩，不如選些好的部件裝上完事。選擇好的執(zhí)行器作為硬件是不錯(cuò)，但在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)好用而執(zhí)行器運(yùn)作不正常怎么辦？要根據(jù)機(jī)器需 求認(rèn)真審查各個(gè)部件，確保他們組合以后能夠發(fā)揮機(jī)器規(guī)定的性能，而且整機(jī)好用。一般來說，如果工程師們采用單一廠家的產(chǎn)品，而且與廠家配合緊密，整機(jī)應(yīng)該沒有問題。如果有多個(gè)供應(yīng)商，工程師的任務(wù)就繁重了。他們應(yīng)該保證整機(jī)在具體使用中發(fā)揮效益。 　　 選擇方案之前忽略了系統(tǒng)各種可能選項(xiàng) 　　 這是指忽略了各種可能選項(xiàng)而直接選定一種方案，會(huì)造成不顧需要買入過于好的設(shè)備，例如可用普通感應(yīng)電機(jī)／驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的地方而購買了伺服電機(jī)；也可能是買入達(dá)不到設(shè)備要求的產(chǎn)品，如買了步進(jìn)電機(jī)而實(shí)際需要伺服系統(tǒng)。還有的時(shí)候，工程師選擇的方案限制了機(jī)器能力，原因是他們選擇的廠家不能提供全面的解決方案。 　　 舉個(gè)例子來說，在應(yīng)該配用高效直接驅(qū)動(dòng)解決方案的場合，選擇了常規(guī)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械執(zhí)行器。因此，應(yīng)該審視一下機(jī)器上的每根軸，問問自己那根軸的需求是什么，如何滿足它達(dá)到最佳性能而又不超限。詢價(jià)階段可找多個(gè)廠家聽聽他們的不同觀點(diǎn)，每根軸都要多做分析，避免片面聽信一家的方案或者產(chǎn)品。 　　 不知道何時(shí)選擇最優(yōu)產(chǎn)品和單一供應(yīng)商的全系統(tǒng) 　　 在只有基本性能需求，又缺乏工程資源來集成解決方案的情況下，挑選最優(yōu)產(chǎn)品的做法很可能會(huì)造成潛在的兼容性問題。這種選擇最優(yōu)產(chǎn)品的方法往往是從某家買了最好的電機(jī)，又從其他廠家分別買了最好的放大器、最好的控制器以及最好的機(jī)械部件等等。如果你自己準(zhǔn)確知道所要達(dá)到的性能要求，并準(zhǔn)備提供相應(yīng)的資源來選擇和集成這些部件，這也可能是一個(gè)成功的解決方案。 　　 如果只考慮應(yīng)用的性能而不管成本，你是可以這樣做的。但是在另一方面，如果你期望的是一個(gè)基本的解決方案，那么你也可以求助于一家單一的供應(yīng)商，因?yàn)槟隳軌虼_認(rèn)其部件能夠匹配良好?？傊?，最終取決于你期望達(dá)到什么目的和結(jié)果。 只看價(jià)格不顧性能 　　 關(guān)鍵是要遵循工程組態(tài)過程規(guī)律。應(yīng)該先把系統(tǒng)的規(guī)格要求弄清楚，選擇最佳部件后，再同廠家進(jìn)行艱苦的價(jià)格商議。不要先定下價(jià)格框框，依次選擇部件。一旦用后一種方法，是非常冒險(xiǎn)的，如果系統(tǒng)不能按要求運(yùn)轉(zhuǎn)，最后還要花費(fèi)許多的時(shí)間和金錢進(jìn)行修理。事實(shí)上，有生意做的時(shí)候，供應(yīng)商通常會(huì)盡量配合協(xié)助顧客，當(dāng)然，當(dāng)你先選了最低價(jià)位產(chǎn)品后，又對(duì)廠家說“達(dá)不到我所需要的性能”時(shí)，廠家可能會(huì)說“你選的產(chǎn)品不對(duì)，我能幫你解決問題，但是價(jià)格就沒辦法談了”。 　　 選擇性能高于應(yīng)用需要的產(chǎn)品 　　 前面敘述了只看價(jià)格的錯(cuò)誤，還有只買最新科技產(chǎn)品的觀點(diǎn)。30年來輿論一直說要淘汰直流驅(qū)動(dòng)，可是，實(shí)際上直流調(diào)速電機(jī)還有用武之地。隨著時(shí)間推移具體應(yīng)用可能會(huì)摒棄某些技術(shù)，采用不同的技術(shù)，但是，實(shí)際上，除非最新技術(shù)確實(shí)能為設(shè)備制造和/或顧客帶來真正的效益，否則沒有人會(huì)采用這些先進(jìn)技術(shù)。 　　 誤解機(jī)械動(dòng)力學(xué)對(duì)運(yùn)用控制部件的作用 　　 選用最佳運(yùn)動(dòng)控制部件并不能確保成功。各種機(jī)器連接了運(yùn)動(dòng)控制部件以后改變了動(dòng)力特性（摩擦、慣量、柔性、電氣噪聲等），反過來影響且表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)問題。不了解這些，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)越來越貴，越來越糟，直至失靈。 　　 其中一個(gè)重要因素就是柔性問題。我們多次經(jīng)歷這樣的事例：人們?cè)O(shè)計(jì)好機(jī)器，選了昂貴的部件，又買了強(qiáng)勁快準(zhǔn)的伺服系統(tǒng)。用柔性聯(lián)軸節(jié)連接電機(jī)，早把傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則扔到九霄云外去了。最后用戶生氣地喊道：“我們?cè)趺凑{(diào)試這臺(tái)機(jī)器也不干活”。 　　 我們找來了有關(guān)的工程師檢查發(fā)現(xiàn)有些事情不對(duì)。電機(jī)能力高于設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該沒有問題。再來檢查電機(jī)和負(fù)載之間的聯(lián)軸節(jié)。重新調(diào)節(jié)系統(tǒng)柔性后系統(tǒng)速度又上不來。這些教訓(xùn)迫使我們反思：“自己真正了解這臺(tái)機(jī)器碼？各個(gè)部件如何集成的呢？ 低估電纜的重要性 　　 一些工程師認(rèn)為電纜不算控制系統(tǒng)的重要部分，頂多就是連接元件的幾根電線。有時(shí)工程師努力了解機(jī)器，選配控制器、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行器，卻忘記了電纜。其實(shí)電纜也是運(yùn)動(dòng)控制方案的組成部分，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（NEC，U，CE）也不行。電纜彎曲超過材料或設(shè)計(jì)要求，材質(zhì)不當(dāng)、屏蔽絕緣不好，都會(huì)給系統(tǒng)帶來隱患。 　　 很多運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的電纜屬于用戶自己選配（屏蔽和絕緣特性）安裝的。如果移動(dòng)電纜帶有一定軸向或者扭曲負(fù)荷，那么電纜就很重要了。屏蔽處理不當(dāng)可能帶來電氣噪聲。系統(tǒng)無法啟動(dòng)可能存在電器噪聲問題。系統(tǒng)表現(xiàn)異常，出現(xiàn)很多怪事，最后只好求助維修服務(wù)了。 　　 高質(zhì)量電纜不一定很昂貴，但在小電機(jī)體系里有時(shí)電纜會(huì)比電機(jī)貴。有人會(huì)感到很奇怪，但實(shí)際經(jīng)常是這樣。如果仔細(xì)審視具體的使用場合，不難找出降低電纜成本的途徑。很多用戶都是等到最后才開始選擇訂貨電纜，忘記了電纜也是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)中的組成部分。 　　Chris Radley, 丹納赫傳動(dòng)（Danaher Motion）高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理 數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)之市場選擇 　　 作為全球領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品制造商，丹納赫傳動(dòng)（Danaher Motion）始終以幫助客戶更快地制造出更好的機(jī)器為己任，通過不斷地技術(shù)傳新，提高復(fù)雜制造作業(yè)的效率及生產(chǎn)率。以下，就目前運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的市場動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析，并對(duì)Sercos和SynqNet做一對(duì)比，供廣大廠商參考。 　　 Sercos 　　 Sercos （Serial Real-time Communications System的縮寫），是一個(gè)以光纖為傳輸介質(zhì)、16Mbps速率的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，主要針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)中的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，自1989年向國際標(biāo)準(zhǔn)組織（IEC）提出申請(qǐng)以來，已發(fā)展到了SERCOS第三代（Sercos III）。 　　 目前，來自行業(yè)分析師的信息表示，羅克威爾自動(dòng)化（Rockwell Automation）公司的新產(chǎn)品開發(fā)正在脫離SERCOS，轉(zhuǎn)為青睞于Ethernet IP作為未來應(yīng)用開發(fā)的核心協(xié)議，與此同時(shí)，該公司所采取的公共策略也證明了這一變化。 　　 Rockwell定義了Ethernet IP工業(yè)協(xié)議，而且是Ethernet IP控制器、I/O 產(chǎn)品、人機(jī)界面產(chǎn)品和驅(qū)動(dòng)器的主要生產(chǎn)商。Ethernet IP是一個(gè)性能較低的通訊協(xié)議，其循環(huán)通訊時(shí)間為10-100ms， 同步時(shí)間大約為10μs 。Rockwell 公司將不太可能開發(fā)基于SERCOS III的產(chǎn)品與服務(wù)， 但會(huì)繼續(xù)支持基于其專有SERCOS II的平臺(tái)。這樣，Bosch Rexroth 公司就成為支持SERCOS III 協(xié)議的最后幾個(gè)大廠商之一。 　　 最近Nyquist 公司被Bosch Rexroth 公司并購這一事實(shí)，讓人不得不相信SERCOS III將成為Nyquist 公司未來1394 "FireWire"實(shí)施的重點(diǎn)舉措。目前，Bosch Rexroth已擁有兩種SERCOS III 試驗(yàn)產(chǎn)品和一個(gè)SERCOS II 移植接口以及來自Automata 的一個(gè)開發(fā)控制器。迄今尚未進(jìn)行現(xiàn)場安裝。 　　 SynqNet° 與此同時(shí)，SynqNet自從在Semicon West 2001 半導(dǎo)體設(shè)備與材料展會(huì)上首次發(fā)布以來，已有超過142,000 個(gè)軸進(jìn)行了現(xiàn)場安裝?？梢哉f，這是在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)被用戶采用率增長最快的數(shù)字協(xié)議。 　　 SynqNet 基于IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)，且采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件，是專為滿足高性能運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)以及I/O 集成等眾多應(yīng)用的需要而設(shè)計(jì)的。其結(jié)構(gòu)允許進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，并可以提供各種定制選項(xiàng)。目前，在全球范圍內(nèi)向大中型OEM 供貨的丹納赫傳動(dòng)（Danaher Motion）、Yaskawa Electric以及其他七個(gè)驅(qū)動(dòng)器和I/O 產(chǎn)品供應(yīng)商，都為SynqNet 解決方案提供支持。 　　 SynqNet 的未來基于向標(biāo)準(zhǔn)千兆（500Mbit/s x 500 Mbit/s） 以太網(wǎng)物理層的集成， 以便增大帶寬，同時(shí)保持向后的兼容性。丹納赫傳動(dòng)（Danaher Motion）仍將致力于同新的和現(xiàn)有SynqNet 供應(yīng)商合作，提供完整的運(yùn)動(dòng)控制解決方案。SynqNet 是完整的運(yùn)動(dòng)控制解決方案中的一項(xiàng)關(guān)鍵革新技術(shù)，它將繼續(xù)向各種垂直市場和應(yīng)用領(lǐng)域滲透。 　　 綜上所述，革新的編程與調(diào)節(jié)軟件、全球服務(wù)支持、使用簡便、性能高超、全面定制、且架構(gòu)靈活，所有這些都使SynqNet與基于Ethernet 的其他協(xié)議不同。不僅如此，SynqNet已經(jīng)完成的安裝數(shù)量也證明了SynqNet 的成功及未來的發(fā)展?jié)摿Α? 運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)比較表