當前，工業(yè)4.0、“中國制造2025”等國家發(fā)展策略大力推動了智能裝備制造業(yè)的發(fā)展。對企業(yè)而言，在日益激烈的競爭中，如何在市場新需求中把握機遇、促進企業(yè)發(fā)展成了重中之重。近期，本刊專訪到德國倍福（Beckhoff）自動化有限公司驅(qū)動產(chǎn)品經(jīng)理AndreasGolf先生，請他來分享現(xiàn)階段國內(nèi)運動控制市場的發(fā)展趨勢，以及倍福重點推出的AX8000多軸伺服系統(tǒng)主要特色。

德國倍福（Beckhoff）自動化有限公司驅(qū)動產(chǎn)品經(jīng)理AndreasGolf

實現(xiàn)設備之間的互聯(lián)互通與信息共享

    近幾年，全球制造業(yè)進入到工業(yè)4.0時代，各國政府紛紛推出了相應的國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。以德國“工業(yè)4.0”為例，其發(fā)展的核心在于打通設備之間的互聯(lián)互通。在工業(yè)4.0的潮流下，基于新一代智能裝備生產(chǎn)組織方式將從單機智能化，發(fā)展到智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠的方向，這其中可能包括不同種類、不同廠家的設備，甚至是分布在不同地區(qū)的生產(chǎn)設備需要實現(xiàn)通訊與連接。因此，解決設備之間通訊協(xié)議標準的開放性問題，以實現(xiàn)設備之間可靠的互聯(lián)互通成為關(guān)鍵要求。同時，工業(yè)4.0的另一個目標是實現(xiàn)信息的共享，例如設備的狀態(tài)、信號的能量和安全狀況等等都能夠在同一個平臺上與企業(yè)的其他管理系統(tǒng)進行信息交互。

    從運動控制的角度來看，實現(xiàn)信息的共享也是非常必要的。伺服作為運動控制系統(tǒng)的執(zhí)行器件，在過去，很多信息只是單一地被存儲在伺服本身。而現(xiàn)在，工業(yè)4.0更強調(diào)的是伺服與上位系統(tǒng)之間的信息交互和共享，通過工業(yè)4.0這樣的大平臺，可以讓上位主控系統(tǒng)掌握更多執(zhí)行部件的運行狀態(tài)以及各種參數(shù)信息，這便在很大程度上提高了系統(tǒng)的運行效率。

    一直以來，倍福作為一家整體系統(tǒng)解決方案的提供商，在產(chǎn)品開發(fā)時，致力于從客戶的實際使用需求出發(fā)，將每一部分產(chǎn)品都最佳地整合在整個系統(tǒng)之中，使得用戶只需要采用一套系統(tǒng)就能解決所有問題。例如，借助倍福的TwinCAT驅(qū)動/控制軟件工具，就能在各個環(huán)節(jié)上為用戶提供可靠度高且使用方便的產(chǎn)品部，從而幫助用戶大幅提升系統(tǒng)的使用效率，這也是倍福在技術(shù)方面領(lǐng)先的原因之一。

倍福推出的AX8000多軸伺服系統(tǒng)

    同時，倍福作為EtherCAT技術(shù)標準的發(fā)起和主推單位，在十多年前開發(fā)出EtherCAT總線技術(shù)，協(xié)議專門針對實時性工業(yè)以太網(wǎng)應用而開發(fā)，以高帶寬、使用成本低、升級和可擴展性能良好等特性，對市場產(chǎn)生了很大的影響，特別是在多軸運動控制對實時性要求極為苛刻的應用中，EtherCAT總線技術(shù)的優(yōu)勢被發(fā)揮得淋漓盡致，它能夠令設備之間的通訊時間達到微秒級，從而成為了目前運動控制市場上重要的總線技術(shù)之一。

    此外，倍福提倡集中式控制，即所有的控制都集中到“大腦”中來，并與許多的從站實現(xiàn)共享。因此，在主站和眾多的從站之間需要通訊速度極快的總線技術(shù)——EtherCAT，恰恰能夠滿足這一需求。而從用戶投資的角度來說，在一個系統(tǒng)中，“大腦”只有一個，而執(zhí)行器件有很多，如果將不同的功能放置在各個從站中，就需要針對各個從站進行開發(fā)，這樣的投入成本太大，但如果將所有的控制功能都集中在“大腦”中，則僅需要進行一次性開發(fā)，然后通過EtherCAT總線技術(shù)將控制信息發(fā)布到各個從站中，一方面可以讓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，另一方面也大幅節(jié)省了用戶的投入成本——正是由于EtherCAT總線技術(shù)的這種優(yōu)越性，使得其被越來越多的廠商所接受。

瞄準高端市場需求，AX8000多軸伺服面市

    在今年11月初的中國國際工業(yè)博覽會上，倍福重點推出了AX8000多軸伺服系統(tǒng)。與同類產(chǎn)品相比，AX8000多軸伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，便于實現(xiàn)節(jié)省控制柜安裝空間，并能夠以極短的控制周期實現(xiàn)高精度的定位和加工工藝。而且，AX8000多軸伺服系統(tǒng)顯著簡化了多通道驅(qū)動解決方案的實施工作，所需數(shù)量的單通道和雙通道軸模塊被連接到中央電源模塊上，模塊連接使用內(nèi)置的、基于帶彈簧片的端子模塊的AX-Bridge快速連接系統(tǒng)，無需螺釘或工具，單軸和雙軸模塊可以選擇性地配備用于安全驅(qū)動技術(shù)的TwinSAFE。

    不僅如此，基于EtherCAT標準協(xié)議的AX8000多軸伺服系統(tǒng)將功能強大的FPGA技術(shù)和ARM多核處理器完美結(jié)合在一起，一個可選的TwinCAT3Runtime能夠使用C++、IEC61131或MATLAB®/Simulink®編程。新的多通道電流控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)非常短的采樣和響應時間。此外，完全由硬件實現(xiàn)的電流控制器結(jié)合了模擬量和數(shù)字量控制技術(shù)的優(yōu)點：能夠在1微秒時間內(nèi)響應電流設定點值的偏差；電流環(huán)的周期時間僅為16微秒。EtherCAT過程數(shù)據(jù)（實際設定點值）在硬件中處理，無需處理器，幾乎無延遲，最小的EtherCAT周期時間僅為62.5微秒。

    此外，AX8000多軸伺服系統(tǒng)支持OCT技術(shù)，這是倍福用于動力和反饋的單電纜技術(shù)，它與AM8000系列伺服電機結(jié)合，接線工作大大減少，只需使用一根標準的電機電纜，反饋信號也通過該電纜傳輸。

“兩步走”戰(zhàn)略打造本土化服務市場

    隨著中國自動化行業(yè)發(fā)展迅猛，用戶對產(chǎn)品和技術(shù)提出了更高的要求。為了更好地服務中國本土市場的用戶，目前，倍福分為兩步走：一方面，建立全球產(chǎn)品專家網(wǎng)絡，將德國等國家的先進技術(shù)應用帶到包括中國在內(nèi)的全球各地，令倍福能夠快速地響應和支持當?shù)赜脩舻膽眯枨?。同時，倍福還建立起了對產(chǎn)品經(jīng)理的深度、高級別的培訓計劃，每年倍福都會將分布在不同國家的企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)人員分為自動化軟件、控制器、I/O模塊、運動控制四個組別，集中到德國總部進行高密度的技術(shù)培訓，讓他們的技術(shù)能力和對產(chǎn)品的認知度基本達到德國本地的技術(shù)專家的水平，以更好的技術(shù)服務不同地區(qū)的用戶。

    另一方面，倍福還在中國成立了服務中心，著重針對用戶的特殊需求，如應用要求、備件更換等，節(jié)省服務用戶的時間，提升服務效率。同時，服務中心具備維修能力，大大提高了服務的響應時間，使得倍福與客戶之間建立起更為緊密的合作伙伴關(guān)系。

    經(jīng)過多年的努力，倍福已經(jīng)成功為中國工業(yè)自動化領(lǐng)域提供了多種綜合性系統(tǒng)解決方案；展望未來，通過不斷引入國際先進技術(shù)和方案，倍福將繼續(xù)為中國智能制造發(fā)展添磚加瓦。