国产运动控制器哪家强?

汽车   2024-11-26 17:30   广东  

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。

与此同时,《“十四五”智能制造发展规划》明确提出,到2025年,我国高端核心科技产品供给能力明显增强,智能制造装备和工业软件技术水平和市场竞争力显著提升,国内市场满足率要分别超过70%和50%,未来运动控制市场有望保持高增长。
在市场竞争方面,目前国内高性能运动控制行业主要参与者为国外厂商,包括ACS Motion Control Ltd.(以色列 ACS)、Aerotech Inc.(美国 Aerotech)、BeckHoff(德国 倍福)目前,产运动控制行业市场参与者禾川科技、华中数控、埃斯顿、雷赛智能、汇川技术、固高科技等企业已实现部分技术突破,国产化进程加快。
本文选取国内多家知名工控企业目前主推的运动控制器典型产品,供产业链上下游相关人士一探究竟。(以下企业与产品排名不分先后,未提及国产运动控制器厂商与产品,可在评论区留言与互动,谢谢!)
一、固高科技GVC系列高性能嵌入式运动控制器





GVC系列高性能嵌入式运动控制器,是一款同时支持gLink-II和EtherCAT总线的嵌入式运动控制器。用户可以根据自身需求,通过gLink-II和EtherCAT总线接口,快速搭建高性能运动控制系统,实现分布式现场运动控制和控制系统柔性化。产品适用于高端半导体、精密激光加工、高端数控等有高速、高精、高实时响应需求的应用场景。

01

兼容多种总线

GVC系列高性能嵌入式运动控制器集成了高性能的CPU和专用多核处理器,实现高速高精运动控制,提供gLink-II和 EtherCAT两种总线接口。

02

控制功能强悍

GVC系列高性能嵌入式运动控制器支持高速gLink-II、通用gLink-II和EtherCAT三种通讯协议。高速gLink-II提供高性能闭环控制,控制周期可达50微秒,通用gLink-II提供多达256轴的运动控制,控制周期可达250微秒。GVC内置位置环、速度环和各种前馈及滤波算法,搭配GSHD高性能伺服驱动器使用,实现对电机的精准高速控制。产品具有位置比较输出(PCO)、位置同步输出(PSO)、激光能量控制、激光振镜控制、闭环龙门控制、轮廓误差补偿等丰富功能。

03

计算性能强劲

GVC系列高性能嵌入式运动控制器支持Intel酷睿6/7/8/9代i3/i5/i7 LGA1151接口高性能台式CPU,机壳采用高精铝合金型材,结构紧凑、外形小巧兼具强固性,支持24V供电。产品配置接口:DP和eHMI显示接口各一个、4个千兆网口、4个USB3.0接口、1个非隔离串口、1个隔离串口、2路隔离RS485。

04

配置灵活

用户可以根据自身需求,通过gLink-II 总线连接GSHD高性能伺服驱动器、GNM网络型模块和GTM网络型模块,或者通过EtherCAT接口连接GSHD-EC高性能伺服驱动器、GNME网络型模块和EtherCAT协议标准的第三方设备,快速搭建高性能运动控制系统,为用户提供多轴数、多IO点数的总线控制解决方案。

05

应用广泛

GVC系列高性能嵌入式运动控制器可广泛应用于半导体加工设备、激光加工设备、锂电池设备、PCB钻铣设备、机器人、数控机床、包装机械、印刷机械、电子加工设备、非标自动化装备(检测机、组装机、点胶机、插件机)和自动化生产线。

06

产品亮点

嵌入式计算机与运动控制器无缝连接,提高用户控制系统的可靠性和稳定性

支持3种通信协议:高速gLink-II、

通用gLink-II和EtherCAT

多轴高速高精度运动控制:

8-24轴(高速gLink-II),

16-256轴(通用gLink-II/EtherCAT)

控制周期:

50-250us(高速gLink-II),

250us-4ms(通用gLink-II/EtherCAT)

支持多轴插补、点位、Jog、电子齿轮、电子凸轮、五轴和机器人控制算法

支持高性能闭环、力位、龙门、高精+轮廓误差控制

具备轨迹优化、前瞻预处理、位置比较输出、PSO、激光能量控制、振镜控制等丰富功能

提供C++、C#、低代码开发工具包,支持Windows/Linux操作系统


07

架构图 

GVC 系列(高速 gLink-II+ 通用 gLink-II)

GVC 系列(高速 gLink-II+EtherCAT)

二、雷赛智能总线EMC系列运动控制器





三、禾川科技M系列高性能中小型控制器





四、汇川技术PAC900智能控制器





汇川PAC900通过实现windows与PLC系统隔离,设备从此不惧windows系统崩溃。
五、埃斯顿Motion-iX 智能控制器|TRIO新品PC-MCAT-2




六、合信C86系列工业智能控制器





采用高算力Intel 多核处理器,基于CODESYS易用的编程软件,将运动控制、I/O数据采集、现场总线、行业算法和设备联网高度集成,同时模块化设计拥有丰富的通讯接口可以灵活配置,为客户缩短设备开发周期,高效交付提供一体化、智能化的系统解决方案。

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

七、正运动超高速PCIE464M EtherCAT运动控制卡






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控制卡产品信息




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


选择PCIE464M控制卡,提高系统安全与稳定性!





掉电存储

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。



掉电中断

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。



兼容性强

支持WindowsXP/7/10/11,Linux等操作系统。


更安全机制

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。


知识产权保护

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控制卡市场应用


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。

八、朗宇芯LAC200可编程运动控制器





应用领域


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。

产品特点


01
端口丰富 可扩展性强

支持最大32轴EtherCAT总线运动控制支持EtherNET、CANopen、RS485通讯

02
基于CODESYS软件架构 易于开发

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

03
支持SoftMotion 运动控制功能丰富

支持SoftMotion指令集

具备强大的运动控制功能

04
产品特点一览

  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。

产品参数


直驱CDDIA
中国传动网电子期刊《直驱与传动》
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