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台达蔡清雄:分布式-集中式控制引领运动控制技术的未来

发布时间:2025-04-21 来源:中自网 类型:自动化要闻 人浏览
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导  读:

作为台达工业自动化技术体系的重要开拓者之一,蔡清雄博士以三十年深耕铸就了台达在运动控制领域的领先地位。凭借对未来工业发展的深刻洞察,蔡清雄博士提出了“分布式-集中式控制将是运动控制技术未来革新的方向”。  在现代工业以及智能制造的发展浪潮中,运动控制作为核心驱动力,决定了产品精度、设...,台达,自动化,控制,控制,智能化,运动控制

  

 作为台达工业自动化技术体系的重要开拓者之一,蔡清雄博士以三十年深耕铸就了台达在运动控制领域的领先地位。凭借对未来工业发展的深刻洞察,蔡清雄博士提出了“分布式-集中式控制将是运动控制技术未来革新的方向”。

  在现代工业以及智能制造的发展浪潮中,运动控制作为核心驱动力,决定了产品精度、设备生产效率,更是不同装备形成差异化的基本要素。

  随着传感技术、网络技术等先进科技的深度融合,运动控制技术正经历着革命性的变革,逐步迈向更高层次的智能化与协同化方向发展。

  从集中式到分布式:运动控制架构的演进

  长久以来,集中式控制架构在运动控制领域占据主导地位。这种架构就如同一个金字塔,运动控制器处于塔尖,是唯一的“大脑”,负责所有的运算和指令下达,而伺服驱动系统仅仅是听从指挥的“执行者”。在早期相对简单的工业环境中,这种架构能够满足设备运行的基本需求。

  但随着工业自动化向着高复杂度、高精度方向发展,这种模式的弊端逐渐显现。当系统规模扩大时,处于中央控制节点的“大脑”势必要承担更多任务,可能导致节点处理能力过载,进而影响系统性能。用户只能通过不断升级硬件来缓解这一问题,但这不仅增加了成本,还限制了系统的灵活性与扩展性。

  随着负责驱动的伺服驱动系统在性能上、功能上全面的提升,新的方式开始出现——分布式控制架构逐渐成为复杂运动控制设备新的解决方案。在这种架构下,运动控制功能被下放到伺服驱动器中,利用驱动器的高速运算能力(通常可达50微秒/次),显著提升了系统的响应速度与数据处理效率。这种多节点协同处理的方式,不仅减轻了中央控制器的负担,还大幅提高了系统的灵活性与扩展性,特别是在多轴、高同动性要求的场景中表现出色。

  分布式-集中式控制:融合趋势下的新思路

  随着智能化理念的深度融合,“分布式-集中式控制”架构逐渐涌现,这种模式巧妙结合了集中式与分布式控制的优势,成为运动控制技术的未来趋势。

  在分布式-集中式架构下,伺服驱动器负责处理高速信息(如张力、扭力、震动加速度等),而上位控制器则专注于处理相对较慢的信息(如流速、流量等)。这种分工不仅优化了系统的效率与性能,还通过资源整合与协同处理,实现了更高效的数据传输与更精准的轴间配合。

  台达伺服系统就是在这样的理念下进行深度升级的。伺服驱动器不再仅仅是硬件设备,而是具备了高速信息处理能力的智能节点。通过在编码器内嵌入CPU,台达实现了设备内部的多级信息处理。

  例如,传感器(如震动传感器、编码器等)提取的信息首先在驱动器中进行轴间信号处理,随后将汇总信息传递给控制器。这一过程不仅降低了配件成本,还显著提升了设备的智能化水平,使运动控制系统能够提前感知设备状态,具备预兆诊断功能,从单纯的指令执行转向智能健康管理。

  技术创新:聚焦高同动性需求

  在高同动性需求的应用场景中,台达通过技术创新展现了卓越的竞争力。以龙门控制为例,台达将多台驱动器整合在一个CPU控制下,显著提升了轴间同动性。传统模式下,即使采用EtherCAT等高速通信协议,轴间信息交换仍存在延迟。而台达的创新设计通过优化CPU资源分配,大幅减少了数据存取延迟,确保了系统的快速响应与精准配合。

  台达高阶型多轴交流伺服系统ASDA-W3系列便是这一技术的杰出代表。该系统通过一个CPU控制12轴的IGBT,在半导体设备等高精度应用场景中表现出色,不仅节省了配线成本,还缩小了设备体积,进一步验证了分布式-集中式控制架构的可行性与优越性。

  从架构转型到智能化升级,再到满足特殊需求的创新设计,运动控制技术将继续朝着多节点协同、智能化管理与高精度控制的方向发展。台达亦将继续在这一领域的探索与创新,为高端制造注入强劲动力。

  关于台达

  台达创立于 1971 年,为全球提供电源管理与散热解决方案,并在工业自动化、楼宇自动化、通信电源、数据中心基础设施、电动车充电、可再生能源、储能与视讯显示等多项产品方案领域居重要地位,逐步实现智能制造与智慧城市的发展愿景。台达秉持“环保 节能 爱地球”的经营使命,将企业可持续发展与商业模式相结合,运用高效率电力电子核心技术,以因应气候变迁带来的环境议题。台达运营网点遍布全球,在五大洲近200个销售网点、研发中心和生产基地为客户提供服务。

  多年来,台达投入事业运营、科技创新与企业可持续发展的成就荣获多项国际荣耀与肯定。自2011年起,台达连续13年入选道琼斯可持续发展指数 (Dow Jones Sustainability Indices, 简称DJSI) 之“世界指数” (DJSI World Index) ,亦于2020与2022年CDP (全球环境信息研究中心) 年度评比荣获气候变迁与水安全双“A”领导评级,并连续6年获评供应链参与领导者。

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