讨论:数字总线到底解决了运动控制级这一特定层面中的什么关键技术? 点击:22593 | 回复:415



波恩

    
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发表于:2010-02-07 10:11:00
楼主
最近看到一位“曾是数控领域中的老人(1968年从事数控,是“WEDM”的英文名之命名者;十年后离开数控,本世纪初又返回数控领域)”针对本人在论坛言论的回帖,一方面认同“数控重在体系”的提法,另一方面又有些质疑本人关于“后步进时代””需推崇运动控制级全数字总线的看法。

这位前辈的原帖关键内容如下:

“数控重在体系”,完全正确!

中科院计箅所李国杰院士说过,“计算机产品越搞越复杂。” “全世界好像只有计算机产业是把事情越做越复杂。”李先生又说“简单易用,千万不可越搞越复杂。产品太复杂,再好的技术也普及不了。”“计算机科学可能更需要建立‘简单性’理论,即如何发现最简单的方法去解决实际问题。” “尽可能用简单方法处理复杂问题是信息技术的生存之道。”

窃以为,李先生之所见切中计算机产品(包括数控系统)之要害。我返回数控之后,发现数控系统越搞越复杂,重蹈计算机的覆辙,这是与开放性背道而驰的。

先生提出“后步进时代”,推崇运动控制级的全数字总线,我想请教的是,从开放性与简单性来看,从数字控制的本质来看,对于运动控制级,全数字总线 的本质是什么?解决了传统运动控制中无法解决的什么技术关键(不是指现场总线的共有优点)?

请先生指教,谢谢



个人谨将有关回帖整理张贴如下,欢迎业内朋友讨论。

作为“WEDM的英文名之命名者”前辈绝对是晚辈的崇拜对象!前辈开始从事数控的时候,晚辈尚未来到这个世界上。前辈重返数控的时候,晚辈才刚刚进入业内,虽然师从国内第一代数控专家已经将近十年。眼下晚辈无非是在数控的边缘混口饭吃,并非什么数控高手。

至于李院士的高论,晚辈不敢苟同,窃以为李院士混淆了两个概念,就是作为技术类产品的计算机中所必须包含的两个概念:一个是产品,一个是技术,产品自然要主张易用性,而技术则只能追求先进性。作为一名业内工程师,晚辈肯定没有学者的远见卓识。不过本人非常认同一位国外工程师的观点:所谓工程师就是以自己的复杂劳动为别人(主要指用户)提供便利的人群。工程师尚且需要如此,学者们难道就可以偷闲?作为国家最高学术机构的中科院不做越来越复杂的(先进)技术做什么?纳税人的钱不应该被用来养活饭桶。

再回到数控系统上来,从58年我导师那代人搞出国内第一台数控机床(包括系统),到前辈入行的68年,出行的78年,再到所谓改革开放十年后的88年,国内数控技术因为政策起伏已然经历了三起三落,每每不是一哄而上,继而一哄而散,计划经济导致的学院科研和吃饭技改未能造就民族数控产业,苟延残喘下来的机床所在合资后彻底沦为日本人的买办。无独有偶,从90年代初期,靠着吃政府市场饭的华中数控(背靠教育部),航天数控(背靠航空航天口军工企业),蓝天数控(背靠中科院)慢慢起来了,然而时至今日,除了能在政府市场混饭吃,对国内数控产业和市场又有什么实质贡献呢?!

就如PC绝不是计算机科学的代名词一样,数控的内涵也绝不是眼下遍地开花的经济型数控系统,就如计算机要分为大型机、小型机和服务器、PC一样,数控也要分为高端、中端和普及型、经济型,不同的分类,要害自然不同。经济型讲求低价格高可靠,因为经济型拼的就是价格,没有可靠性,根本应付不了高额售后支持和维护的成本消耗。中端和普及型的要害是性价比,在必须提供足够的功能和性能的同时,成本还必须降得下来,因为目前普及型的竞争对手主要是外国人,国产系统除了能为用户节省成本,还没有能力为用户创造价值。高端拼什么?看看“十一五”重大课题就不难发现,拼的是具备高性能的高端功能,目前国人还远不是外国人的竞争对手,高端数控对国人而言首先要解决的是(功能)有没有和(性能)好不好的产品问题,也就是先进技术的集成和产品化问题。

至此,就不难回答前辈的关于数字总线的质疑了,如果仅仅是面向经济型数控系统,后步进时代的脉冲串足以,又简单,又开放,又廉价。如果是面向中端和普及型数控,脉冲串和模拟接口会越来越显得捉衿见肘,毕竟今天的高端不久之后就会成为明后天的中端乃至普及型。面对高端应用,难道还有真的会有谁认为脉冲串足以?!模拟口虽然简单,而且开放,但国际数控业乃至运控业之所以弃之不用,而纷纷走向数字总线的理由早借模拟调节和数字控制之争就已然定论了,而且就每根轴的接入成本而言,抛开复杂线束及其布线成本不谈,高精度高分辨率的模拟接入成本也未必会低于数字总线的节点接入成本。

诚然,数字总线技术只是数控和运控系统中的数据传输载体,解决的关键问题在于高数据传输率、高数据刷新率和高指令同步性,数字总线本身并不直接解决数控和运控最本质的关键问题,但是这并不妨碍数字总线成为高端数控系统的关键特征(之一)。而且开放性也并非片面地意味着简单,没有经过良好封装的开放性,只能增加用户的使用难度和复杂性,使产品成为所谓的专家型系统(专家型用户才具备使用能力的系统),而封装的太好,开放可能也就无从谈起了。开放式系统是一个过于复杂的问题,晚辈无力揣度。关于数字总线的开放性,毋庸置疑的是,任何一种开放性数字总线的技术实现复杂度肯定都远高于脉冲串和模拟接口,而在这个问题上,恰恰是国人的软肋,不要说创立和起草全新的数字总线协议,就连拿现成的舶来品集成进自己的产品,国内数控和运控业内又有几家企业能够驾轻就熟,信手拈来呢?

以上就是晚辈对于国内数控技术发展和数字总线一点浅薄看法,恭请前辈不吝赐教。



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发表于:2010-03-02 20:47:18
221楼

这样的事情遇到过很多。因为中国的设备是万国牌的,就像当年打仗,老毛子的机关枪,美国的卡宾枪,鬼子的三八大盖,枪配不上弹,弹配不上枪。呵呵呵。说是引进设备,实际上是拉进来外国的二手设备,用中国廉价的劳动力进行生产。就像以前的手机充电器一样。基本上无法互换。。。新的就标准了,基本上都可以插到USB上面。。呵呵呵。

       山寨手机都标准化了,号称高科技的工业控制器,伺服驱动器连这个水平都没有么??呵呵呵

日发机械

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发表于:2010-03-02 22:31:54
222楼

波恩大哥麻烦你了,谢谢,我个人认为博世力士乐的MTX系统是比较典型的数字总线系统,相对西门子用PROFIBUS-DP的总线,应当是SERCOS的光纤连接伺服系统,比较好。既然是开放式的系统,为什么还那么的自私?中国不是把SERCOS都列入国标好些年了,还没有做出好的东西?郁闷!有那位兄台是否知道力士乐的MTX系统配P60的板采用SERCOS II协议是标准的协议呢还是非标的协议,能否用其他公司SERCOS接口的伺服系统。谢谢各位的不吝赐教。

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发表于:2010-03-03 07:57:07
223楼
力士乐用的应该是标准协议,我用TRIO的主控制器通过SERCOSII控制过力士乐的伺服,但AB的SERCOS是与众不同的,别人的SERCOS主控器,控制不了AB的伺服。现在ETHERCAT在欧美很流行,可是中国市场上还没有经济实惠的支持ETHERCAT的伺服。安川自己的MECHATROLNIK总线做得很垃圾,现在在中国市场上反倒有竞争优势。ETHERCAT芯片很便宜也很容易集成,国内这么多做伺服的,应该先加这个经济实惠的总线,至于SERCOS暂时不加也罢。

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发表于:2010-03-03 07:58:33
224楼
光纤传输跟总线或NET传输本质上并无不同,只是速度更快。

波恩

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发表于:2010-03-03 08:48:47
225楼

问题在于MTX有没有使用非标的P参数,以实现独门功能。建议“日发机械”设法了解MTX必须使用的参数列表。如果完全是标准的S参数,接入第三方的SERCOS伺服,原则上没有问题,因为按照SERCOS用户组织的规定,要打SERCOS的Logo就必须通过SERCOS的兼容性测试认证。

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发表于:2010-03-03 15:05:08
226楼
引用wibile 的回复内容:

作为一名自动化新手,我忍不住也想说点什么。

西门子的展会上曾展出一款基于PROFINET的运动控制系统。连接如下http://www.ca800.com/download/html/2008-1-21/down26522.html   注册下载即可。第29页是那款多轴同步控制系统。我个人认为现在除了数字总线技术,除了PROFINET(不是给他做广告哟   O(∩_∩)O~),至少我没发现其他技术(包括其他公司的数字总线技术)能实现这种功能。这就是数字总线要解决的问题,越来越复杂的技术是用来解决高端应用的。

大家可以搜索一下西门子自动化之光的演示视频。我找不到了。数字总线是大势所趋,没人会傻到固守脉冲。。。。。




一般两根线的(包括422的四根线和CAN)叫总线,比如profibus,modbus等,鬼子叫“link”---cclink,hostlink等,基于因特网物理基础的叫NET.如PROFINET,controlnet等。后面那个SERCOSII,SERCOSIII的也是。这倒也是趋势。BUS总线系统,profibus,modbus,link占领了90%以上的市场,基本已成定局。其它的基本没有竞争能力了。NET领域还不是特别普及,大家都想要自己的NET标准成为国际标准,斗争可谓激烈。

能量控制

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发表于:2010-03-03 17:23:30
227楼

你的定义很新颖。我一直理解为“现场总线”是英文FIELDBUS的翻译,而FIELDBUS在欧美是包括了所有的总线,瑞典

人还开发了一个可以使各种总线交换信息的ANYBUS.

我的理解MODBUS,CCLINK,MECHATROLINK,SERCOS,CAN,CANOPEN,PROFIBUS,PROFINET,DEVICENET,SLM,ETHERCAT,

SYSBUS,HOSTLINK,等等,都是现场总线。而两根线,或多根线或光纤只是传送媒介的不同。

如果你的定义是正确的,今天又长见识了。尽管在项目中玩过10种以上(总线+NET+LINK),看来以后对于总线不能再笼统说了,呵呵。

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发表于:2010-03-03 18:02:44
228楼
大致如此,但也不是绝对的,呵呵呵,Internet是通过两根电话线进来的,呵呵呵。工业通讯主要是讲究实时性。正好我也对工业中各种通讯感兴趣,有机会可以交流交流了。

xzy568

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发表于:2010-03-03 18:23:03
229楼
TO:能量控制 请教一下安川的总线烂在哪里?感觉目前基于总线的运动控制系统,安川在成本上还是很有优势的,性能也还行(基于独立式运动控制器的系统可能是最便宜的),所以比较关注. 我只是觉得安川的电子凸轮确实做得很烂,居然要自己做位置和速度跟踪环,不够人性化.

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发表于:2010-03-03 19:06:07
230楼

没有图还真不好说。三洋伺服的CN1接口,就相当于PLC的开关量输入输出。底下的CANopen模块,插在上面天蓝色框区域,可以通过CANopen控制。光纤就算了,它不认这口,呵呵。那个力士乐要是支持CANopen就可以联接,SERCOS是肯定不行。

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发表于:2010-03-03 19:10:17
231楼

MECHATROLINKII的速度慢,灵活性很差。30个轴应用只能做到4ms. mechatronicsIII技术上也比ETHERCAT落后很多(听专家所言)。所以MECHATROLINK应该是市场上过度产品。ETHERCAT应该有更广泛的前景。至少在接下来两年。不是说2012就。。。吗?所以不要想的太远了,哈哈。

 

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发表于:2010-03-03 19:36:59
232楼

test

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233楼

回复内容:
对:通讯网 关于大致如此,但也不是绝对的,呵呵呵,Internet是通过两根电话线进来的,呵呵呵。工业通讯主要是讲究实时性。正好我也对工业中各种通讯感兴趣,有机会可以交流交流了。 内容的回复:



听着你说话,觉得爽快,没有范伟被赵本山忽悠的感觉,论坛也能结交朋友,呵呵。我对通讯是门外汉,只是在应用中了解了些皮毛。以后有机会还要向你多请教。

关于SANYO DENKI与SERCOS您发上来的图是在中国市场上的推广的产品,在欧美他们确实有卖SERCOS版本的。

http://www.sanyodenki.co.jp/en/techrepo/15e/k.pdf

你想不到吧,有一款HITECHI伺服还有SERCOS接口.对于小功率伺服,PANASONIC确实在欧洲为力士乐做了SERCOS接口,我就用过贴了力士乐牌的PANASONIC伺服,小小寰球,无奇不有,呵呵。市场定位不同,PANASONIC就没做SERCOS接口在中国推,实践证明它的简单脉冲输出驱动是卖的最多的。只有市场是正确的,除非有能力领导市场的方向,要不就需要服从市场规律。

xzy568

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发表于:2010-03-03 22:05:18
234楼
性能再差也比脉冲口强,不会比模拟量差多少,看在价钱的份上,也还不错

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235楼

这个是 FA-M3 I/O Open BUS 和SERCOS 之间的转换器,跟伺服没有关系啊

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发表于:2010-03-03 22:43:54
236楼

The Yokogawa FA-M3 PLC is a next generation, open
architecture controller. It features advanced functionality
in a slim form factor.
However, it is the “I/O Opening” feature that distin-
guishes the FA-M3 from conventional PLCs. This flexible
I/O feature allows us to develop new modules for the FA-M3
PLC.

这不是说了么-------“横河的FA-M3 PLC是一种具有开放式总线的新一代控制器。”--------类似单片机------单片机也是开放总线,所以你才可以自由增加存储器,数模/模数变换器等。。-----------只不过他这个plc也是总线开放式的。所以你也可以扩展你自己的模块,这两位就是在这个开放总线上开发了一款扩展SERCOS功能的模块。------------------当然,如果你有兴趣,也可以在此基础上开发你自己的,比如8个模拟量输入模块。呵呵。这跟三洋伺服没什么关系啊?

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发表于:2010-03-03 23:09:43
237楼

http://www.eriks.co.uk/Motion-Control/eriks.asp?title=SERCOS-Compact-Digital-PV-Servo-Systems&pageid=805

看看这个带SERCOS的SANYO DENKI吧。偶就用过它。只有看到了才相信,这种态度值得学习,哈哈。

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发表于:2010-03-04 09:04:38
238楼
引用xzy568 的回复内容:性能再差也比脉冲口强,不会比模拟量差多少,看在价钱的份上,也还不错

你说的没错,对于10轴左右的应用,MECHATROLINK暂时领先,但随着大批不同品牌的ETHERCAT上市,安川的MECHATROLINK就会OUT的。

波恩

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发表于:2010-03-04 09:13:45
239楼

“对于小功率伺服,PANASONIC确实在欧洲为力士乐做了SERCOS接口,我就用过贴了力士乐牌的PANASONIC伺服,小小寰球,无奇不有,呵呵。”———难怪去年机床展上力士乐展出MTXmicro的同时,展出的刚推出的经济型伺服电机的外观那么像松下A4!

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240楼
引用示教功能 的回复内容:

http://www.eriks.co.uk/Motion-Control/eriks.asp?title=SERCOS-Compact-Digital-PV-Servo-Systems&pageid=805

看看这个带SERCOS的SANYO DENKI吧。偶就用过它。只有看到了才相信,这种态度值得学习,哈哈。




呵呵呵,谢谢表扬!!!呵呵呵,这个我还没有看,呵呵呵,你干嘛把以前的删了??呵呵呵,

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