總線控制是一種基于總線通信技術(shù)的控制系統(tǒng)，通過總線可以對(duì)十幾軸甚至數(shù)百軸進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)交換，分布式IO解決了長線傳輸問題，從而通過一根網(wǎng)線完成高效實(shí)時(shí)控制。而且，在控制速度和精度上優(yōu)勢(shì)明顯。

其數(shù)據(jù)傳輸原理是從主站出來的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝粋€(gè)從站，下載數(shù)據(jù)后，再將數(shù)據(jù)上傳到主站總線，第二個(gè)從站、第三個(gè)從站...以此類推。總線數(shù)據(jù)傳輸是基于并行通信，且在傳輸過程中，能根據(jù)控制信號(hào)來切換不同設(shè)備。

近年來，隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，設(shè)備升級(jí)迭代周期加快，且出現(xiàn)軸數(shù)加多、精度更高、速度更快的需求，各種品牌開始競(jìng)相研發(fā)不同類型的總線控制驅(qū)動(dòng)器。同時(shí)越來越多的設(shè)備廠商以及系統(tǒng)集成商，也傾向于選擇總線控制技術(shù)。

當(dāng)下市場(chǎng)上有多種總線被應(yīng)用，主要有EtherCAT、Profinet和CAN open，以及日系三菱的CC-Link總線 、安川M5和松下RTEX總線。本文也將介紹它們的優(yōu)劣。

一、總線控制到底有什么優(yōu)勢(shì)

常常聽到業(yè)內(nèi)人士說總線控制是個(gè)趨勢(shì)，那么它到底有哪些優(yōu)勢(shì)呢？

1、擴(kuò)展模塊化成為可能

控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化，客戶設(shè)計(jì)選型更為靈活，且易于后期的擴(kuò)展升級(jí)。具體來說，是能根據(jù)客戶需求添加和擴(kuò)展不同的功能模塊，還可以拆掉任何一個(gè)模塊，之后再把其他模塊拼到一起，就像我們拼積木一樣。

2、標(biāo)準(zhǔn)的編程語言

多數(shù)采?CODESYS編程?具，?持IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的6種編程語?，底層嵌入豐富的運(yùn)動(dòng)控制庫，可實(shí)現(xiàn)各種高性能運(yùn)動(dòng)控制，工程師易上手。

3、接線簡(jiǎn)單

解決了傳統(tǒng)脈沖控制接線復(fù)雜的難題，總線控制能夠通過一根總線控制多個(gè)從站，如擴(kuò)展IO、伺服等，大幅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的布線和安裝操作，一方面節(jié)省了布線材料和人工成本，另一方面降低了系統(tǒng)故障率。

4、易于維護(hù)

通過總線控制可以將設(shè)備接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間相互通信，因此，可實(shí)時(shí)讀取參數(shù)和診斷數(shù)據(jù)，使設(shè)備調(diào)試維護(hù)更加簡(jiǎn)單。

5、價(jià)格越來越親民

現(xiàn)在的總線控制越來越便宜，這也是廠商選擇總線的因素之一。

不少人可能擔(dān)心總線控制延時(shí)問題，這確實(shí)是存在的問題，不過總線控制里面DC同步裝置，它是個(gè)對(duì)表機(jī)制，能保證各個(gè)軸的同步，實(shí)現(xiàn)小于一個(gè)微秒的同步時(shí)間，相對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)，多軸同步控制性能表現(xiàn)更理想。

除了以上優(yōu)勢(shì)外，總線控制還有高可靠冗余、高隔離靜電阻抗器保護(hù)、共模誤差小的特點(diǎn)，最大化滿足工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域用戶對(duì)精確定位、精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)日益提升的追求。

二、總線的多種類型

面對(duì)市場(chǎng)上的多種總線控制類型，設(shè)備制造商應(yīng)該如何選型，哪種才是更適用于企業(yè)設(shè)備的總線控制系統(tǒng)？

① 日系的三菱CC-Link總線、安川M5和松下RTEX總線，總線控制系統(tǒng)封閉，主站和從站綁定式銷售，無法給客戶更多選擇性；

② EtherCAT速率可達(dá)千兆級(jí)，比較適合高性能的大系統(tǒng)。其在每個(gè)口都有網(wǎng)絡(luò)變壓器，完全隔離，所以不共地，可以傳更長的距離，每個(gè)網(wǎng)線可以達(dá)100米，抗干擾能力特別強(qiáng)，而且協(xié)議芯片比較便宜，將成為市場(chǎng)的主流趨勢(shì)。EtherCAT總線也是一款開發(fā)式總線，國內(nèi)眾多廠家生產(chǎn)了主站和從站，客戶的可選擇空間比較大；

③ Profinet性能和EtherCAT差不多，但主站不開放，協(xié)議芯片比較貴，必須配西門子PLC；

④ CAN open速率太慢，而且信息號(hào)連接是共地的，當(dāng)?shù)鼐€網(wǎng)絡(luò)太長時(shí)，容易接收到干擾，所以已過時(shí)了。

威科達(dá)?主開發(fā)的總線控制支持EtherCAT、Profinet和CAN open三種通訊方式，產(chǎn)品有多種規(guī)格和型號(hào)，功率覆蓋范圍比較廣：0.4K-110KW均有產(chǎn)品可選。

三、總線控制需要更大的算力

總線是將從站上的所有數(shù)據(jù)與主站CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃偩€數(shù)據(jù)傳輸速度越快，越需要主站CPU有更強(qiáng)的算力，總線算力相當(dāng)于小型PLC算力的幾十倍，對(duì)主站CPU提出更強(qiáng)算力的要求。而且自動(dòng)化設(shè)備升級(jí)，也出現(xiàn)軸數(shù)加多以及高實(shí)時(shí)性、更高精度、更高速度的要求，很多動(dòng)作需要多種運(yùn)動(dòng)控制模塊才能實(shí)現(xiàn)，所以多數(shù)電氣工程師會(huì)選擇總線型的運(yùn)動(dòng)控制器。

四、設(shè)備廠商的需求與痛點(diǎn)

總線控制有諸多優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備廠從傳統(tǒng)脈沖控制升級(jí)到總線控制，依然困難重重。升級(jí)到總線控制，就要將原有可編程控制器換成總線控制主站，選擇合適的總線與主站是第一步，第二步就是重新編寫程序，這對(duì)電氣工程師提出了更高的要求。第三步驗(yàn)證并磨合，才能成功升級(jí)。每臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備都實(shí)現(xiàn)不同的控制動(dòng)作，工藝要求多種多樣，決定了設(shè)備廠需要有經(jīng)驗(yàn)的電氣工程師來實(shí)現(xiàn)這件事。

所以，作為總線控制方案提供者，要真正幫助設(shè)備廠快速升級(jí)到總線控制，不僅要提供合適的總線主站和從站，而且需要具備豐富的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，更懂客戶的需求，能夠針對(duì)各種類型的工藝要求提供定制化的應(yīng)用解決方案，助力設(shè)備廠快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備升級(jí)，大幅提升智能制造水平，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

威科達(dá)作為運(yùn)動(dòng)控制整案定制專家在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域具有19年的技術(shù)積淀和行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，自創(chuàng)立以來一直專心修煉“內(nèi)功”，在運(yùn)控領(lǐng)域獲得多項(xiàng)發(fā)明專利、實(shí)用型專利等，掌控了控制器和伺服系統(tǒng)底層設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)，并且在工業(yè)自動(dòng)化細(xì)分領(lǐng)域不斷深化定制化方案。更為重要的是，威科達(dá)擁有10年以上行業(yè)設(shè)備控制系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，能夠幫助客戶快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)品應(yīng)?的?縫配合。

面對(duì)客戶定制化需求，威科達(dá)為客戶提供專業(yè)?效的“HMI+ 運(yùn)動(dòng)控制+伺服系統(tǒng)”定制化整體解決方案，高效解決客戶設(shè)備的痛點(diǎn)，滿足客戶日益增長的產(chǎn)品要求，高度適應(yīng)中國市場(chǎng)需求變化快、定制服務(wù)要求多的問題，深受各行業(yè)頭部企業(yè)的認(rèn)可。

一直以來，外資總線控制企業(yè)占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額，而近年來，由于國產(chǎn)控制技術(shù)廠商一直加大關(guān)鍵技術(shù)投入和研發(fā)，提高了零部件自給率，技術(shù)已基本成熟，逐漸獲得市場(chǎng)的認(rèn)可，開始和國外品牌同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)。在總線控制時(shí)代，威科達(dá)期待與更多客戶攜手，通過領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)及核心行業(yè)解決方案能力，將工業(yè)自動(dòng)化水平推向一個(gè)新高度。