运动控制系统是智能制造装备的大脑、工业控制的核心。运动控制系统是依照具体的运动轨迹要求,根据负载情况,通过驱动器、驱动执行电机完成相应运动轨迹要求的系统。通常包括运动控制器、驱动、执行器、运动反馈单元等。
来源:《运动控制系统(第2版)》,固高科技招股说明书,国金证券研究所
运动控制器由轨迹生成器、插补器、控制回路和步序发生器四部分构成。首先由轨迹生成器计算出任务希望的理想轨迹,插补器根据位置或速度反馈单元的实际状态,按照轨迹生成器的要求,计算出驱动单元下一步将要执行的命令,然后交由控制回路进行精确控制。如果是步进电机,则还有一部分就是步序发生器,步序发生器根据控制回路控制指令进一步生成控制相序和脉冲,达到控制运动对象的目的。
来源:《运动控制系统(第2版)》,国金证券研究所
在工业4.0持续发展、传统与新兴制造业动能转型升级、工业机器人需求持续增长等背景下,全球运动控制行业市场空间不断扩大。根据QYR(恒州博智)统计预测,2023年全球通用运动控制器市场销售额达到了10.61亿美元,预计2030年将达到17.07亿美元,年复合增长率(CAGR)为7.1%(2024-2030)。
全球通用运动控制器的市场主要分布在亚太地区、欧洲、北美和拉丁美洲等,其中前两大市场占有超过70%的市场份额,目前亚太地区是第一大市场,占有超过40%的市场份额,其次是欧洲和北美。
适用场景
光伏、锂电、半导体、物流、包装等先进制造业的高速生产装备和大型设备的控制
正运动技术推出了PCIE464M-超高速PCIe EtherCAT运动控制卡,通过PCIe高速接口,EtherCAT工业以太网总线的实时性、低延迟性、易扩展、多轴同步控制,自带高速输入高速输出等特点,突破传统控制方案的瓶颈,确保了控制卡与上位机的无缝实时数据交互,实现更快的响应速度和更高的加工精度,从而大幅提升单机或产线的效率和产出质量。
▌PCIE464M产品概述
PCIE464M是一款基于PCIe的PCI Express的EtherCAT总线运动控制卡,具有多项实时和高精度运动控制控制功能。
用户可直接将PCIE464M嵌入标准PC机实现高性能的EtherCAT运动控制功能,实现高精多轴同步控制,EtherCAT控制周期最小可达100us!
内置多路高速IO输入输出,可满足用户的多样化高速IO应用需求,如:高速色标锁存、高速PWM、多维位置比较输出PSO、视觉飞拍、速度前瞻、编码器位置检测等应用。
用户可使用正运动技术全自主纯国产RTSys IDE来进行开发、调试、仿真和诊断,也可以调用统一的API函数库来编写运动控制程序代码、轻松完成配置和诊断,大幅减轻工程师编程压力。
▌PCIE464M与第三方工控机(IPC)配合具有以下优势
PCIE464M运动控制卡上自带16进16出,第三方图像处理工控机或PC无需额外配置IO数据采集卡和PLC,即可实现IPC形态的机器视觉运动控制一体机,简化硬件架构,节省成本,软硬件一体化。
▌PCIE464M硬件性能特点
可选6-64轴运动控制,支持EtherCAT总线/脉冲/步进伺服驱动器
联动轴数最高可达16轴,运动周期最小为100μs
标配16进16出,其中4路高速锁存输入、4路高速PWM和12路高速硬件比较输出PSO
支持PWM输出、1D/2D/3D PSO硬件位置比较输出、视觉飞拍、连续轨迹插补等
支持30+机械手模型正逆解模型算法,比如SCARA、Delta、UVW、4轴/5轴 RTCP...
支持掉电存储和掉电中断,多重加密,提供程序更安全机制
具有一维、二维螺距补偿控制,实现更高的加工精度
8路单端脉冲轴、4路单端编码器轴
▌PCIE464M控制卡订货信息
PCIE464M控制卡内置掉电存储功能,可确保控制系统在遭遇断电或重启时,关键数据不会丢失,提高了系统的可靠性。
PCIE464M控制卡内置掉电中断功能,当CPU在执行程序过程中遇到卡掉电等异常情况时,掉电中断机制会立即响应。
在中断程序中关键数据和自定义变量可直接保存到VR寄存器,后续设备再上电时可根据自定义变量,迅速恢复到断电前的状态,包括位置坐标、设备关键参数等。掉电中断可减少了重启后的程序重新校准等时间,减少停机时间,提高效率。
支持WindowsXP/7/10/11,Linux等操作系统。
PCIE464M控制卡内置RTBasic程序多任务执行,可内置自定义的安全机制程序,可确保Windows系统在蓝屏的情况下,控制卡程序按照预设的方案自动安全停机,设备运行不会出现不可控动作,实现更安全的生产制造。
PCIE464M控制卡可内置客户自己独特的行业工艺与行业know-how知识产权,给客户提供自定义的加密和授权方式,有效避免了未经授权或盗版的软件风险,客户知识产权更有保障,使用更放心!
PCIE464M控制卡适用于3C电子加工、检测设备、半导体设备、激光加工、光通讯设备、医疗设备、工业机器人等领域。
广泛应用于工业自动化项目,适用于制造业中小型装备的控制,满足锂电池生产、包装机械、冷弯成型、纺织印刷等多场景工艺应用需求。
支持最大32轴EtherCAT总线运动控制支持EtherNET、CANopen、RS485通讯
支持标准的IEC61131-3编程语言
和PLCopen标准的运动控制语言
支持相关运动控制功能库
支持SoftMotion指令集
具备强大的运动控制功能
LAC200作为一款通用高性能可编程运动控制器,具有高速精准运动控制性能,具有电子凸轮、飞剪、插补等多轴运动控制功能,是一款性能优异的多轴EtherCAT总线运动控制器。
支持第三方EtherCAT从站对接,配置灵活,适用于分布式和集中式控制场合;
支持最大32轴EtherCAT总线运动控制,最大32个EtherCAT 扩展 IO模块;
支持最大128个EtherCAT从站;
支持EtherNet、CANopen、RS485通讯;
支持本体I/0,24输入,16输出;
支持2路模拟量12位输入1路输出,电流型输出;
掉电检测,掉电存储;
电子凸轮、电子齿轮、多轴插补;
结构体积:190mmX122mmX30mm紧凑小体积。