運動控制技術再進化？光通訊推升運動控制效能！

運動控制技術再進化？光通訊推升運動控制效能！

運動控制器的通訊協定一直是設備業者非常著重的議題，傳統的脈波控制已經難以應付現今多軸高速通訊的需求，而使用類比訊號控制需要有資深的控制工程師進行調適，因此通訊式如PROFINET、POWERLINK、EtherNET I/P、Modbus/TCP、EtherCAT便如雨後春筍般持續出現，再現今物聯網與工業4.0時代，基於光纖通訊的運動控制技術逐漸受到重視。

使用光通訊技術進行運動控制為何會比傳統控制方式有更高的效能？

傳統的脈波控制模式，雖然在大部分的應用中可以方便使用者整合PLC，另外其取得成本也相對便宜，但其配線整合上較為複雜，並且最大的技術瓶頸會在於，使用脈波控制模式無法進行全閉迴路的控制，精度受到限制，另外單位時間脈波輸出的時脈頻率，也會受限於PLC或軸卡的脈波輸出上限，以及驅動器的最高脈波輸入頻率，因此在高解析度的控制系統中，速度上限就會受到限制。

通訊式對於系統硬體架構而言，是可以簡化配線的方式，尤其由德商所開始推行的EtherCAT架構，在市場上取得一定程度的市佔率外，其較低的資料傳輸延遲時間，以及較低的硬體成本等優勢，逐漸在許多設備廠成功導入。由於通訊速度關係，未來若運動控制系統解析度提升，或者有更高頻的制動器需進行高速通訊，EtherCAT的架構將會無法跟的上技術提升的需求，這時，基於光通訊的運動控制技術將會成為下一世代最重要的技術突破口。

基於光通訊的運動控制技術

透過Aerotech新一代的HyperWire光纖通訊介面，它可以突破傳統網路通訊的時脈頻率上限，以及提升其抗雜訊能力，使用光通訊讓大量資料讀取與寫入成為輕易完成的工作，最高達到192KHz的伺服更新頻率，以及達到觸發訊號小於40ns的延遲時間，若是應用於精密加工產業，也就代表對於運動與製程條件的「同步性」可以達到更高，進而推升製程良率的控制。

實際上的測試結果顯示，在相同的機械系統條件下，光纖通訊技術可提升精密移動平台的定位穩定性達2？3倍以上，於超高解析光學顯微應用，雷射微細加工，甚至X-Ray掃描等，均可以有效將製程精度進行提升。

Aerotech的光纖通訊運動控制技術，目前可以搭配多種驅動器使用，支援線性馬達，伺服馬達，DD馬達外，壓電定位系統，音圈馬達，雷射掃描頭等，均可以用光通訊技術將自身硬體級現在次往上推升，提升系統動態效能，資料傳輸效率，降低雜訊與延遲時間，達到快、穩、準的目標，歡迎各位於8/21(三)至8/24(六)台北國際自動化展南港展覽館1樓I406-I408攤位交流，將提供更先進的運動控制技術，協助提升自動化設備的產能與精度目標。(本文由美商艾羅德克提供，劉中興整理報導。)