松下機電:新一代網絡伺服引領運控領域革新

文:2016年第六期

     隨著“中國制造2025”戰略規劃的提出,裝備制造業整體性產業升級開始加速,領先制造企業對于新技術、新產品和新解決方案的需求持續上升,也為伺服控制系統的智能化、網絡化開發提供了十分廣闊的市場空間。在2016年上海工博會上,松下以“SmartFactorySolution”為主題,展出了包括新一代RTEX超高速運動控制系統、IoT遠程云端控制在內的一站式解決方案,并借助4D影像館全景展現出“松下制造”的魅力。

松下集團汽車電子和機電系統公司伊藤好生社長

中國市場已成為業務發展重點
     目前,松下集團下設家用電器、環境方案、AVC網絡、汽車電子和機電系統四大事業部門,其中,以車載、電池、元器件、工業自動化等為核心內容的汽車電子和機電系統事業部在松下B2B戰略體系中占據著突出位置。松下汽車電子和機電系統公司(簡稱AIS社)伊藤好生社長介紹說:“2016年AIS社的經營目標約為2.5兆日元,約占松下集團整體目標的1/3,其中AIS社在中國的業務比重已經占到總業務量的20%左右,日益顯現出中國市場的重要性。松下將充分利用已具備的廣泛事業領域,在傳統的ICT/AV領域之外,以車載和工業自動化為中心,為客戶提供一系列完整的技術解決方案。”

松下電器機電(中國)有限公司董事長日置吉光

     談到中國區的業務發展,松下電器機電(中國)有限公司董事長日置吉光表示,中國經濟發生著翻天覆地的變化,尤其是最近一兩年中國整體經濟正從高速增長過渡到中高速成長的新常態階段,產業結構從傳統工業向高新技術轉型,經濟驅動力也從投資驅動向創新型驅動邁進。在這一國家發展戰略之下,網絡化、智能化、環保節能等領域將蘊藏巨大商機。2016年,松下機電事業部的銷售額約為600億元人民幣,已占松下集團在中國總體銷售總額的一半,松下將繼續加大在中國本地化研發的力度及深度,快速、高效地對應中國客戶的需求,并致力于在工業自動化業領域與中國各行業戰略伙伴合力打造開放、先進的智能制造解決方案,為“中國智造2025”添磚加瓦。

     在上述企業發展規劃的指導下,作為松下B2B領域重要的創新力量,松下汽車電子和機電系統公司在今年的上海工博會上,搭建起了一座奇妙的智能工廠,除了展示智能制造系統、IOT云端控制、柔性自動化生產線、焊接機器人等應用之外,其全新的RTEX網絡伺服運動控制系統也正式面市,為中國工業自動化注入了新的活力。

網絡化應用趨勢愈發明顯
     盡管目前伺服電機的控制端仍以脈沖系統為主,但其網絡化趨勢已愈發明顯。為了適應當前工業制造領域對于工件尺寸、設備位移、速度控制等指標越來越高的精度要求,通過PLC(可編程控制器)控制伺服電機組建網絡化、高效、易用的機電一體化平臺,已逐漸成為領先制造企業的共識。為此,松下利用在控制、驅動等方面的技術優勢,自主開發出高速網絡化的RTEX總線系統,以契合日本及亞洲市場用戶的高端需求。

借助RTEX總線,松下PLC與AC伺服電機的配合將更加緊密,帶來了高協同性的一站式解決方案。

     “中國裝備制造業加速朝著自動化、數控化、智能化、網絡化的方向演進,為伺服控制系統產品提供了十分廣闊的市場空間,”松下電器機電(中國)有限公司總經理殷志明說,“設備現場的集中控制、信息互聯是構建自動化產線的基礎,其中分布式現場總線作為應用于生產現場、在現場設備之間、設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節點數字通信技術顯得尤為重要,建立網絡型伺服系統是實現工業物聯網的必要途徑之一。”

     松下最新推出的RTEX新品包括FP-XHRTEX控制器和MINASA6N伺服電機驅動器,分別是在FP-XH(運動控制型)和MINASA6標準型基礎上,通過增加RTEX通信功能升級而來,滿足用戶從位置控制向運動控制發展的需要。同時,借助RTEX總線,PLC與AC伺服電機的配合將更加緊密,帶來了高協同性的一站式解決方案。

     對比脈沖式系統的組建過程,隨著伺服電機數量的增加,設備之間的接線也變得繁瑣復雜;而在升級至網絡模式后,PLC與伺服驅動器之間只需通過CAT5e類網線進行連接,無需價格高昂的專用光纖,設計難度大大降低,配線工時更可削減至前者的1/8。采用松下RTEX總線后,系統擁有更高的同步性和實時性,不僅接線成本顯著下降,也能有效提升系統的抗干擾性,達到業界較高級別的性能。

一站式解決方案支持更高回報率
     另一方面,現有脈沖系統的指令傳輸速度為4Mpps,面對高速化、高精度的發展趨勢已經顯得力不從心;而在松下打造的RTEX總線系統中,最大可發送4Gpps的高分解能指令,優勢明顯。

松下電器機電(中國)有限公司總經理殷志明

     基于Ethernet的松下RTEX總線,傳輸速率可達到100Mbps,通信周期1.0ms,從而更好地連接PLC端與伺服端。松下FP-XHRTEX除具備0.04us/步基本指令處理、0.5ms/5K步掃描周期等指標外,還新增多組2軸或3軸的直線/圓弧/螺旋插補,以及電子齒輪/電子離合器/電子凸輪等豐富的運動控制功能,集成度更高。而A6N伺服驅動器響應頻率達到3200Hz,較前代產品提升40%,并通過23bit編碼器、負載變動抑振、全閉環控制等特性完成高精度驅動;二者配合時,能夠實現低至0.0625ms的最短通信周期,使系統性能最優化。此外,RTEX總線最多支持8軸同步控制,應用靈活度更有保證。

     值得一提的是,RTEX系統的“ALLINONE”特性使其具備了更多投資優勢。此前,PLC的CPU需要追加定位單元來實現同步控制,而松下FP-XHRTEX無需追加模塊,就能實現8軸輸入/輸出和運動控制,省去了后期的升級投入。系統還內置4通道高速計數器,并可通過I/O接口和配套編程工具進行功能擴展。盡管組建網絡控制系統對技術層面的要求較高,但RTEX一站式解決方案的投入與產出比仍十分突出。

松下新一代 RTEX 超高速運動控制系統正式發布

     據悉,即將入市的松下RTEX產品線在充分發揮網絡控制型伺服系統優點的同時,在系統導入、程序編制、設備調試以及功能配套、售后服務等方面,將使終端用戶感受到多重的便利性,既能提升控制精度和設備可靠性,還可以降低包括人員、開發時間在內的綜合成本。目前,RTEX通信標準已獲得眾多控制器廠商的支持,在電子制造、食品包裝、制藥機械、儲運物流、機械加工等眾多應用領域中已初具規模。

     “多軸Motion化、高速網絡化、高性價比,是目前松下PLC和伺服系統在自動化領域的重要發展方向。在RTEX系統的構架下,中國市場銷售量第一的MINASA6N型AC伺服馬達配合最新推出的FP-XH運動控制PLC將充分發揮協同效應,適用于龍門結構、凸輪結構、橫切結構等主要自動化控制領域,滿足不同行業對高質量網絡化的一站式訴求。”殷志明說。

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