http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 11:24:29 來源:加萊工業自動化(上海)有限公司
編者語:GMC是一個麵向未來的設計,它放眼全局的整體架構,在生產中扮演著越來越重要的角色。嚴格地說,GMC並非是單純的運動控製,它包含了與PLC、HMI的融合並不斷改善,以獲得在機器設計和整個工廠設計之間的一種柔性平衡。
2008年,貝加萊提出了GMC(Generic Motion Control——通用運動控製)zheyiqianzhanxinggainian,tazheyanyujianlimianxiangzhengchangjideyundongkongzhifangan,litushizheyijiagounenggoushiyingweilaishichangbuduanbianhuadexuqiuhebuduanzengjiadechengbenyali。
未來的機器設計
模塊化設計
對於印刷、包裝、塑料、紡織機械等行業的OEM製造商而言,大批量生產可以顯著降低成本,而小批量、duopinzhongdexuqiuzeyaoqiujiqijubeibianhuadenengli。zhesihushiyigemaodun,ermokuaihuadejixieshejinenggoujiejuezheyimaodun。yucitongshi,tayeduidianqixitongtichuleyaoqiu,yingjianyuruanjianbixushimokuaihuashejide。
設備互聯
今天,在一個飲料、礦泉水或者液體奶生產廠,我們會看到:在吹瓶環節,液壓技術被用來實現壁厚控製及直線機械手抓取的定位控製;在灌裝環節,則涉及到閥島和質量流量計信號的快速采集;熱膜環節則包含了送瓶、上膜、分瓶等運動控製;而機器人則需要多維度的空間坐標轉換;此外還有裝箱的定位、輸送單元的變頻、一些簡單機械位置的調整可能會使用到的小型直流伺服等等。這些融合了定位、CAM、CNC、液壓、機器人技術的整個過程需要一個完整的解決方案進行實施,誰能提供如此卓越而又開放簡單的技術呢?
克朗斯、利樂或者SIG這(zhe)些(xie)國(guo)際(ji)知(zhi)名(ming)的(de)廠(chang)商(shang)都(dou)在(zai)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)包(bao)裝(zhuang)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),簡(jian)單(dan)的(de)機(ji)器(qi)控(kong)製(zhi)已(yi)經(jing)不(bu)再(zai)是(shi)時(shi)代(dai)的(de)潮(chao)流(liu),而(er)提(ti)供(gong)基(ji)於(yu)集(ji)成(cheng)架(jia)構(gou)的(de)設(she)計(ji)則(ze)能(neng)滿(man)足(zu)這(zhe)種(zhong)迫(po)切(qie)的(de)需(xu)求(qiu)。
軟件時代的到來
對於機械製造商而言,他們更加清醒地意識到,軟件扮演著越來越重要的角色。如何在編程語言之間選擇?Ladder適合Logic部分的編寫,但是C則更適合於複雜算法和軟件封裝,以滿足知識產權保護以及多種機型共享通用模塊的需求。IEC和PLCopen提(ti)供(gong)了(le)開(kai)放(fang)的(de)功(gong)能(neng)塊(kuai)以(yi)供(gong)調(tiao)用(yong),這(zhe)就(jiu)使(shi)得(de)軟(ruan)件(jian)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)方(fang)便(bian)和(he)開(kai)放(fang),不(bu)但(dan)易(yi)於(yu)獲(huo)得(de),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)複(fu)雜(za)的(de)應(ying)用(yong),而(er)又(you)無(wu)需(xu)支(zhi)付(fu)高(gao)昂(ang)的(de)費(fei)用(yong)。
什麼是GMC?
GMC是一個大的框架,它由以下幾個層麵構成,組成了一個完整的麵向整廠解決方案的係統設計。
執行機構
GMC的執行機構對象不僅僅是伺服電機,它把運動控製進行了廣泛的外延,使它具備適應各種現場實際需求的能力。步進、直流、電液伺服、變bian頻pin和he安an全quan技ji術shu等deng這zhe些xie各ge種zhong性xing能neng應ying用yong所suo需xu的de對dui象xiang均jun被bei包bao括kuo在zai內nei,使shi得de客ke戶hu可ke以yi任ren意yi選xuan擇ze和he組zu織zhi,獲huo得de最zui優you的de配pei置zhi選xuan擇ze,以yi發fa揮hui各ge執zhi行xing機ji構gou所suo具ju有you的de優you勢shi,而er無wu需xu增zeng加jia成cheng本ben去qu統tong一yi使shi用yong昂ang貴gui的de伺si服fu來lai進jin行xing控kong製zhi。
應用層
運動控製包括了點到點移動、電子齒輪、電子凸輪仿形、橫切、飛鋸、色標控製、鼓序列發生器、套印控製等。這些功能塊已經被封裝好,客戶隻需為其提供簡單的參數入口,即可應用到係統中。
CNC與普通的運動控製有所不同,例如CNC所需的G代碼、3D擴展應用以及3D CNC加工,可提供多種運動模型設計算法,並且能夠對工作空間進行監控,與Logic PLC的任務高速同步來確保整機的完美運行,例如直線、圓弧、拋物線、螺旋線的插補等。
機器人這一部分則包含了機器人本身所需要的專業庫,例如SCARA、Articulated arm robot、Parallel SCARA。機器人所需的控製策略與模塊均不相同,而這些可以由ARCN0功能包集成到整個係統中,運行於實時操作係統Automation Runtime之上,為其提供了實時操作的保證。
軟件接口
GMC提供了對PLCopen的標準模塊調用支持,這包含了PLCopen Logic、Motion、Hydraulic和Safety技術的各個標準應用包,IEC61131所支持的編程工具和功能庫也可以被調用。
GMC診斷技術
智zhi能neng型xing的de伺si服fu需xu要yao具ju備bei自zi整zheng定ding功gong能neng,而er示shi波bo器qi功gong能neng則ze提ti供gong了le工gong程cheng應ying用yong中zhong對dui於yu伺si服fu對dui應ying參can數shu的de實shi時shi顯xian示shi,以yi獲huo得de機ji械xie工gong藝yi改gai善shan以yi及ji調tiao試shi方fang向xiang改gai善shan的de參can考kao。通tong過guo與yuMathworks的合作,在係統裏也可以完成Simulink仿真和代碼自動生成功能。
Ethernet POWERLINK技術集成
GMC將jiang實shi時shi通tong信xin技ji術shu融rong合he到dao了le運yun動dong控kong製zhi中zhong。通tong常chang來lai說shuo,在zai各ge種zhong控kong製zhi對dui象xiang裏li,運yun動dong控kong製zhi對dui於yu總zong線xian的de速su度du和he實shi時shi性xing要yao求qiu是shi最zui高gao的de,基ji於yu總zong線xian型xing設she計ji的de運yun動dong控kong製zhi需xu要yao借jie助zhu高gao速su的de通tong信xin技ji術shu來lai提ti供gong數shu據ju的de交jiao換huan以yi確que保bao軸zhou與yu軸zhou之zhi間jian的de同tong步bu關guan係xi。
為什麼采用GMC?
什麼是啟發GMC設計理念的源動力?顯然,OEMzhizaoshangbuduanbianhuadexuqiuheduixingyedejingshenlijie,shidebeijialaideshejishimentongguojichengyuanyoudejishu,duixitongjinxingyouhuazuhe,shejichufangyanquanjudetongyongyundongkongzhijiejuefangan。
[page_break]
變化的需求
在超市裏我們看到,那些洗衣粉的包裝可謂千奇百怪,飲料、啤酒、yancaodebaozhuangyezaibuduanbianhua,zhegeishebeizhizaoshangzaochenghendadeyali。danshi,yundongkongzhihenhaodijiejuelezhexiewenti,yuchuantongdejixieshejixiangbi,yundongkongzhishilinghuoxingdedaoledafududetisheng:
如果采用傳統的機械方式裁切一卷紙,那麼刀輥會根據尺寸不同而隨時更換,刀輥的成本加上更換、調(tiao)校(xiao)所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)成(cheng)本(ben)加(jia)起(qi)來(lai)會(hui)使(shi)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)加(jia)大(da),但(dan)我(wo)們(men)不(bu)難(nan)發(fa)現(xian),運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)使(shi)得(de)其(qi)所(suo)支(zhi)付(fu)的(de)成(cheng)本(ben)變(bian)得(de)微(wei)不(bu)足(zu)道(dao)。如(ru)果(guo)在(zai)經(jing)編(bian)機(ji)上(shang)采(cai)用(yong)ELS電子橫移技術,那麼重達2噸的鏈塊安裝與調校這項耗費巨大的工作將會被觸摸屏上的設置代替,這就是運動控製的魅力。
如上所述,GMC不斷地響應這些需求,在其中集成了多種不同的功能,如CAM、色標、張力處理、CNC插補、機械手、定位等等。GMC就是針對這些變化來設計的,因為這是眾多OEM製造商所渴望得到的變化。
成本優化的集成架構
什麼是真正意義上的成本優化?集成架構對於成本的優化絕非空談,而是事實,那些應用各種技術的工程師最有貼身體會。
事實上,成本並非是一個靜止的參考值,潛在的浪費是可怕的。例如:對於不斷的加減速的應用,獨立的驅動技術使那些製動的能量被以熱量的形式通過製動電阻消耗掉了,而GMC架構下的ACOPOSmulti共直流母線驅動技術則提供了一個DC-BUSdejiejuefangshishidezhidongdenenglianghuikuidaozhiliumuxianbingbeitigongdaoqitadiandongjizhuangtaidezhou,tongguozheyijishu,chengbenbeidaliangjiesheng,youqishizaigongyelingyu,jiqideyunzhuanzaiyinianlishenzhijihubujianduan,najiangshiyigejingrendeshuzi。
chixudechengbenjiangdihaizaiyu,xitongtigonglekuaisudeshujufenxihefankuinengli,weizhengchangdezhiliangfenxiheshengchangongyiyouhuatigongleshujujichu,shiqihuodechixugaishandenengli。
GMC開放平台縮短麵市時間
成cheng本ben損sun耗hao總zong是shi相xiang對dui容rong易yi被bei察cha覺jiao的de,而er市shi場chang時shi機ji的de損sun耗hao卻que並bing非fei那na麼me直zhi觀guan。如ru果guo采cai用yong模mo塊kuai化hua的de軟ruan件jian設she計ji加jia上shang完wan整zheng的de通tong用yong控kong製zhi平ping台tai,那na麼me在zai貼tie標biao裏li的de色se標biao檢jian測ce就jiu可ke以yi被bei應ying用yong到dao彩cai色se膜mo包bao或huo者zhe裁cai切qie單dan元yuan;而CAM調用則使得裁切、熱封動作、燙金、模切、送紙這些不同的應用能夠采用相同的功能塊,然後根據實際情況來設計數據入口和出口;示(shi)波(bo)器(qi)和(he)仿(fang)真(zhen)功(gong)能(neng)則(ze)縮(suo)短(duan)了(le)調(tiao)試(shi)周(zhou)期(qi),通(tong)過(guo)實(shi)時(shi)在(zai)線(xian)數(shu)據(ju)反(fan)饋(kui)來(lai)獲(huo)得(de)整(zheng)機(ji)的(de)性(xing)能(neng)調(tiao)整(zheng)方(fang)向(xiang)。這(zhe)一(yi)切(qie)都(dou)是(shi)為(wei)了(le)快(kuai)速(su)而(er)高(gao)效(xiao)地(di)投(tou)放(fang)市(shi)場(chang),縮(suo)短(duan)響(xiang)應(ying)市(shi)場(chang)的(de)周(zhou)期(qi),以(yi)獲(huo)得(de)優(you)先(xian)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)。
GMC——麵向未來的機器設計
GMC是一個麵向未來的設計,它放眼全局的整體架構,在生產中扮演著越來越重要的角色。嚴格地說,GMC並非是單純的運動控製,它包含了與PLC、HMI的de融rong合he並bing不bu斷duan改gai善shan,以yi獲huo得de在zai機ji器qi設she計ji和he整zheng個ge工gong廠chang設she計ji之zhi間jian的de一yi種zhong柔rou性xing平ping衡heng,使shi得de各ge個ge單dan元yuan能neng夠gou具ju有you獨du立li的de性xing能neng評ping估gu和he整zheng線xian的de性xing能neng匹pi配pei,並bing賦fu予yu它ta們men很hen高gao的de靈ling活huo性xing。(作者:貝加萊工業自動化(上海)有限公司