对运动控制而言，应用程序给数字总线带来了可靠性

　　特征比比皆是

当硬电线系统发生故障时，寻找问题的根源可能是一个真正的挑战。对于许多厂商来说，走向数字化的主要优势是具有更好的诊 断。“随着我们数字化网络的发展，在操作台上的诊断变得很显著。” 位于俄亥俄州，梭伦的Bardons & Oliver公司 工程部副经理Rick Moscarino宣称。

Bardons & Oliver公司制造数控车床和旋转头切割机(如图1)，也是机器人集成商。Moscarino说：“应用程序状态，包括发送机负载、速度和警告消息都在 很容易地被操作人员掌握，调试更加直观，为终端用户和OEM厂商节省了时间和资金。最重要的是，该诊断信息能被集成到控制系统中。”

设置可能是消耗时间的，Moscarino解释说：“但是我们技术员都经过培训，由于他们具有一定的经验，这已经成为了次要问题，在场地发生故障的情况下，重新启动已经相当简单，我们通常可以通过电话来支持终端用户。”

EtherCat技术集团 PE,PMP,北美代表Joey Stubbs对数字运动控制网络的其他诊断优势给出详述。“随着数字接口的发展，控制系统可以定期监视每个内部寄存器，以显示温度、电流、故障代码、总线 电压、编码器故障和电线中断，”Stubbs说，“可以检查如制造商、固件修订号和序列号等信息，以确保交换组件与合适的替代品交换。”

另一个供应商认为： “随着数字化网络的发展，驱动配置和维护可以通过主要控制器直接管理，”Rockwell自动化公司Logix运动市场部经理Robert Hirschinger说：“这有助于支持目录数字配置和减轻驱动固件更新。在控制器级上可以得到大量的驱动诊断和状态信息。具有大型网络驱动的OEMs 厂商从单个连接点易于监视、维护和配置这些信息。

现代高性能的数字网络通过板卡传递功能。Yaskawa 美国电子运动应用工程部高级经理Bill Faber说，“在应用中，运动总线使控制类型更加灵活，如伺服放大器中关闭所有循环的能力，包括计算、扭转、速度和位置。一个OEM厂商现在可以使用机 器控制器提供轨迹，具有较高的性能。因为当今的伺服放大器提供极高的带宽，还有先进算法，如自动振动抑制和自适应调整。”

　　分布式控制

对于许多厂商来说，数字总线优于硬电线的最大优点是它使分布式控制成为可能。分布式控制系统可以使用运动控制器来执行许 多局部控制功能，还有机动车速度的闭环控制。用许多运动控制器提供的数字和模拟I/O实现功能。这些先进控制器不仅有I/O，它们还包括局部实时控制的编 程功能。

在主要控制器、运动控制器、其他类型远程控制器和远程I/O间使用高度数字化网络进行连接是可能的。分布式控制的强大形式使硬布线降低到最低限度。

尽管用硬电线，而不是用数字网络来实现分布式控制也是可能的，但实际上，这没有任何意义。分布式网络需要在控制器和I/O间不断地与大量数据通信。通过数字运动总线很容易实现，但用硬电线实现是很困难的。

位于马萨诸塞州，富兰克林的Speedline科技公司 ，负责制造印刷电路板组装的自动化处理机器，包括焊膏打印机、材料饮水机、微波炉和清洁机。

其模具打印机和饮水机通过CANopen总线协议实现分布式控制。每个机器至少有15个运动轴和50个I/O口。I/O 口主要是数字化的，与几个模拟点混合。一台电脑提供监督控制，在每个轴上有一个智能运动控制器。约15个左右CANopen使能运动控制器处理局部运动控 制和I/O接口。如果需要，向运动控制器提供额外的CANopen总线I/O模块。

“智能控制器允许我们以局部程度对实时集中任务进行控制，以减轻主机电脑上的负担。”Speedline公司主电气工程师John Klauser解释说。

数字化网络的分布式控制通常需要对来自不同厂商的运动控制器进行混合和匹配，以最大限度地提高性能。美国国家仪器 DAQ/视觉/运动产品部经理Christian Fritz指出：“常规标准允许客户对每个任务选择最佳机动控制器，随着数字化网络的分布式控制发展，驱动器不仅需要交换相关控制数据，而且需要传输状态 信息和设置参数。只需改变配置，客户就可以改变连接到控制器的电机类型，例如从感应到永磁伺服电机。”

数字化网络的分布式控制可以对许多运动部件的机器提供特殊优势，如机器人。在这些情况下，数字化网络导致的布线降低意味着设计师只需要运行单排线，而不是大量硬电线。

ABB机器人公司制造焊接和其他机器人，其中