在当今的自动化应用中,在节约空间方面有了不错的选择,一个关键的因素就是选择分布式运动控制,在这种解决方案中,控制架构分为主站和从站,主要的控制由中央的控制器(主站)来承担,通过总线将控制指令传送到控制系统的从站。采用这种方案的好处非常多,其中最基本的是可以节约大量的时间和资金。
当然,并非所有的分布式控制系统的控制方式都是相同的。如果选择错误的分布式控制提供也会带来很多问题。一旦系统建立,错误的更改势必会带来昂贵的资金和时间上的成本。因此,在建立一个系统之前,必须注意实时性的要求程序、控制回路的整合程度、系统采用电机的类型、软件接口的开放性以及其它一些需要关注的规格。事先确定好这些问题可以使最终的方案更加完善且成本最优。
每年,新开发的运动控制产品的轴数越来越多,系统也越来与复杂。距离也成为一个问题,因为电机被放置地越来越远离主控制器。研华自动化AMAX-2000 系列 (Advantech Machine Automation系列)能够摆脱距离和空间的限制,被设计用来解决出现越来越多的布线问题,更好的解决这些复杂的控制系统的维护问题。
AMAX-2000系列分为主站卡和从站模块,主站卡被安装在主控PC中,从站模块可以被分散安装,以方便接近放置在现场的电机驱动器。AMAX-2000系列使得运动控制系统的架构更加容易,AMAX-2000系列可以节约布线和编程方面的费用,同时,由于AMAX-2000系列和大部分品牌的电机都有很好的兼容性,使得采用AMAX-2000系列更加方便。
虽然市场整体的数字没有具体的统计,但是分布式运动控制越来越成为运动控制市场的趋势。对供货商的调查显示在某些领域对分布式运动控制的需求越来越多,比如自动化密集型产业如设备制造,封装,半导体及平面显示器制造等,越来越多的行业将使用这一技术。一个重要原因是分布式控制方式节省资金而且能够节约安装时间。
在过去的10年中,分布式运动控制方案只是一个备用选择。此前,自动化系统设计者不得不采用集中式的控制系统,例如PLC,来对电机的动作加以控制。这个方法的一个弊端是需要庞大数量的连接线,一个伺服电机需要大量的线来定义信号如编码器反馈、传感器输出以及其它从电机反馈回主控制器的信号。据统计,一轴的运动控制需要多于25根的线缆。构建这样一个系统非常具有挑战性,庞大数目的线缆使得系统的后续服务和可靠性变得十分困难。
另一个缺点是电缆运行的长度。因为线缆需要从中央控制器连接到现场电机,距离较长,每英尺距离的增加都会增加由于线缆故障及其它问题带来的系统故障的几率。同样的,每英寸增加的线缆长度也会增加系统成本。一些原料处理和制造自动化系统中不得不架构超过几百英尺的线缆。单是考虑系统所需的线缆,系统的成本会非常昂贵而且会带来维护的困难。
另外一些出现在集中式的自动化系统中不太明显的问题是,在系统扩展和升级时会遇到一些困难。扩展系统或者进行升级意味着整个系统要进行更改而可能带来的一些冒险,而且生产必须停止才能进行。这是集中式控制固有的问题。集中式系统可以对实时性的命令或动作做出快速响应,但是也会因为接受命令太多带来的系统负荷过高。当然,命令太多之后发生在非常庞大和复杂的自动化系统中,所以,如果在类似的情况下,可以考虑将控制器分散化,采用分布式的运动控制方式。
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