打开运动控制

通过控制工程人员 二六年十一月八日
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二六年十一月八日

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打开运动控制

传统的运动控制工程师可能会认为谢尔盖·洛托斯基的一些观察要么是有缺陷的,要么是彻头彻尾的亵渎。但Lenze集团成员AC Technology的产品研发总监认为,运动控制行业可以而且应该利用全球开放标准。

问:你曾经说过,“我们(整个运动控制行业)应该更好地接受开放标准,就像PC行业一样……”请解释一下。

答:采用国际标准是各方共赢之举。消费者是赢家,因为标准会滋生竞争,从而给价格带来下行压力。制造商之所以获胜,是因为较低的价格创造了需求,这反过来又通过大幅增加产量和减少“特价商品”来产生规模经济。

这种“循环”不断循环:竞争推动创造和创新,而创新推动消费者需求。随着用户数量的增加,标准变得越来越受欢迎,因此更多的人在利用和改进标准和最终产品。这反过来又培育出更快变得更健壮的产品,这对消费者也有好处。

个人电脑行业每天都在展示这一点,几乎所有与之相关的东西都是如此。显示、通信(如宽带和WiFi)、音乐和视频技术都受益于全球标准以及随后因消费者需求而产生的产量。

问:那么这和运动控制有什么关系呢?

A:我将用两种方法把它绑在一起。首先,一般标准:如果运动控制建立并接受行业标准,它将滋生竞争,从而降低价格,从而推动需求。那些太便宜而不能在材料清单中包含运动控制的机器现在可以了,所以它们的利用率增加了。

第二:通过利用已经建立并被一个规模和范围比我们大一个或多个数量级的行业所接受的标准,作为我们自己的OEM设备中这些组件的消费者,我们立即从这些组件的竞争和低价中受益。这样的标准几乎可以来自任何消费行业,包括移动电话、电器、汽车、玩具、个人电脑等。

问:有什么例子可以说明运动控制行业如何利用PC行业的标准?

答:一台PC需要多次使用SMPS (switch mode power supply)电源。我们可以利用他们的低成本来降低我们的硬件成本。以太网是另一个例子:带有以太网的处理器,以及与现实世界接口的[分离]和隔离电路的成本是10年前的1/100。

SMPS纯粹是竞争和低价格的硬件例子,但利用以太网也创造了第二和第三个好处:现有的低成本硬件(如pc、路由器、数据采集设备等)可以连接到运动控制组件。我们还可以利用与行业标准协议相关的集体知识,因此实现、培训和维护成本现在开始消失。

问:在个人电脑行业建立的所有标准中,哪一个最重要?

答:以太网及其协议是通过征求意见(RFC)流程进行管理的。RFC是真正开放的。任何人今天都可以从互联网工程专责小组网站,明天就开始实施。

问:如果利用这些无处不在的标准是如此重要和有价值,为什么运动控制领域没有人这样做?

A:有些是。例如,罗克韦尔自动化/Allen-Bradley在其以太网/IP平台中采用了TCP/IP和IEEE1588,尽管Level 7(应用级别)协议与DeviceNet的专有程度相同。

另一些公司则反对,因为他们想把你锁定在他们的硬件和软件上。他们知道,一旦你在指定、学习、安装、布线、调试、编程、调整和接口他们的一个产品上花费了大量的心血、汗水和泪水,你就被困住了,如果你不得不花费同样的精力来改变。

问:似乎运动控制制造商不接受以太网全球标准的原因是确定性。决定论是什么?什么时候用户必须关注决定论?

A:让我问你一个问题:是什么使控制区域网络(CAN)具有确定性?如果我们将它用于办公室交通通信,它会是确定性的吗?我对此表示怀疑。以太网也是一样。它依赖于软件。如果控制段与办公段隔离,则很容易实现确定性。时钟同步也有标准协议。

提供确定性和同步的一种方法是使用源自RFC 958(网络时间协议)的IEEE 1588标准。还有许多其他可能和可用的标准安排。

问:Lenze在利用全球标准方面做了什么?消费者将如何受益?

答:几年前,我们采用了控制区域网络(CAN),因为它被汽车工业所采用。单位产量,结合汽车所需的稳健性,使我们得出了这个结论。今天,数以百万计的CAN节点在全球范围内运行。

我们认为以太网在个人电脑行业之外也遵循着类似的陡峭增长曲线。以太网确实是我们近期和长期通信战略的关键。我们已经实现了手机和个人电脑中的SMPS, DSP, RAM,闪存等电子元件,以降低硬件成本。

问:传统的运动控制工程师会认为你的一些观察是有缺陷的,甚至是彻头彻尾的亵渎。你会如何回应他们?

答:我的回答是,这显然是一种狭隘的观点。当然,运动控制提供了某些其他行业可能没有的独特挑战。但是为什么要试图仅仅从运动的角度来解决任何问题呢?

我们的研发团队不仅包括顶尖的运动专家,还包括来自医疗,IT和国防工业的个人。我们密切观察其他各行各业都在学习一些我们可以应用于我们行业的东西。

假设某人是开发数据库方面的专家:假设她的上一份工作是为航空业开发一个数据库。她目前的工作是为银行业开发一个数据库。她是哪个行业的?答案既不是航空业,也不是银行业。她是一个程序员。她为航空业带来了独特的见解,现在她拥有来自多个行业的独特想法。

在AC科技和Lenze集团,我们谦虚地认识到,我们的行业与许多其他行业相比相形见绌。为什么不利用他们的集体知识呢?他们比我们这个行业有更多的“大脑”来解决问题。

AC Tech在运动控制解决方案的设计和制造方面处于领先地位,包括变速交流驱动器,减速电机,伺服电机和伺服系统。要了解更多关于其产品的信息,包括其独特的MotionView应用程序编程语言,请从actech.com/open_motion下载谢尔盖·洛托斯基的采访延续。

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