MECHATROLINK現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)新發(fā)展

在近期舉辦的“2021中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制/直驅(qū)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上，MECHATROLINK協(xié)會(huì)上海事務(wù)局介紹了MECHATROLINK協(xié)會(huì)的發(fā)展歷程，MECHATROLINK總線的總體性能以及目前總線產(chǎn)品的生態(tài)鏈情況，并重點(diǎn)講解了MECHATROLINK-4總線和Σ-LINK Ⅱ的性能特點(diǎn)。

在2003年組建的MECHATROLINK Members Club的基礎(chǔ)上，2005年MECHATROLINK協(xié)會(huì)正式成立，2006年協(xié)會(huì)在美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)成立了相關(guān)分部，2007年專門為半導(dǎo)體行業(yè)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，2008年MECHATROLINK-Ⅲ總線技術(shù)正式面世，2014年獲得IEC61158，IEC61784，2016年獲得中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18473-2016，2018年MECHATROLINK-4、Σ-LINK Ⅱ通訊協(xié)議面世。

截止到2021年3月份，MECHATROLINK協(xié)會(huì)會(huì)員已有3643家，其中中國(guó)廠商有1710家，已開發(fā)的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品包括上位機(jī)在內(nèi)，總有547種類相關(guān)產(chǎn)品（截止2020年）。

MECHATROLINK技術(shù)發(fā)展

首先，MECHATROLINK是一種帶有運(yùn)動(dòng)控制的開放式現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)總線，可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)控制器同時(shí)與多種從站設(shè)備（步進(jìn)、伺服、變頻器、IO模塊、傳感器、機(jī)器人等等）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。MECHATROLINK協(xié)議最早誕生于安川電機(jī)，包括安川電機(jī)最早的設(shè)備自有技術(shù)都是以MECHATROLINK為主，所以它在可靠性和安全性方面已經(jīng)得到了很多具體應(yīng)用場(chǎng)所的驗(yàn)證。

這里重點(diǎn)介紹一下新推出的MECHATROLINK-4技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。MECHATROLINK-4是高性能、高機(jī)能的、靈活的新一代開放式現(xiàn)場(chǎng)總線，它的多控制器功能使系統(tǒng)分散化，軟協(xié)議棧使得它能應(yīng)對(duì)PC系統(tǒng)。

MECHATROLINK-4現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)包括：

01、高效率通信：高效率通信順序可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)傳送周期的細(xì)微控制，同一傳送周期內(nèi)的多伺服連接，促進(jìn)裝備的大規(guī)模化、高精度化，可把空的通信區(qū)域指定到IP通信中，使通用通信系統(tǒng)整合到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中；

02、傳送周期的復(fù)數(shù)設(shè)定：可以自由地設(shè)定每一個(gè)伺服的傳送周期，不需要和全部伺服的最大傳送周期吻合，可以調(diào)動(dòng)出各個(gè)伺服的最高性能，每個(gè)伺服傳送時(shí)間可以分散，所以能縮短傳送周期 ；

03、支持多控制器：同一網(wǎng)絡(luò)上可以連接復(fù)數(shù)控制器，主站負(fù)載的分散帶來高速化，裝置的模式化帶來開發(fā)的效率化，為構(gòu)筑靈活產(chǎn)線做貢獻(xiàn) ；

04、支持多種多樣的開發(fā)手段：可以使用ASIC，也可使用軟件協(xié)議棧安裝，安裝 ASIC的情況可以使用對(duì)應(yīng)多協(xié)議棧的系統(tǒng)。變更專用的microcode和軟協(xié)議棧就可以連接其他網(wǎng)絡(luò)；

05、高兼容性：MECHATROLINK-4的設(shè)備可以通過一個(gè)特殊網(wǎng)關(guān)與MECHATROLINK-Ⅲ的設(shè)備相連接。

新傳感器?I/O網(wǎng)絡(luò)協(xié)議—— Σ-LINK Ⅱ

Σ-LINK Ⅱ是連接編碼器、傳感器以及IO的一種現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是Σ-LINK Ⅱ的升級(jí)版本，通過Σ-LINK Ⅱ可以把控制側(cè)（伺服驅(qū)動(dòng)器）和設(shè)備之間的專用傳感器輸入單元以及反饋單元等都省去。它的技術(shù)特點(diǎn)包括：

01、伺服電機(jī)和傳感器混在一起，可多點(diǎn)連接 ；

02、設(shè)備內(nèi)接線可省接線化；

03、減少傳統(tǒng)的反饋輸入方式；

04、減少電機(jī)每圈的接線反饋。

以1對(duì)Ｎ結(jié)構(gòu)為例，通過Σ-LINK Ⅱ協(xié)議，可以把伺服當(dāng)作主站，連接多個(gè)編碼器和傳感器，以最優(yōu)化收集傳感器、編碼器的數(shù)據(jù)，再快速地經(jīng)由伺服驅(qū)動(dòng)器向上傳給控制系統(tǒng)。

目前，MECHATROLINK現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已被成熟應(yīng)用在全自動(dòng)金屬鋸切機(jī)、金屬車削、3C精雕等各種運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，并與多家業(yè)內(nèi)廠商合作開發(fā)出一系列基于MECHATROLINK技術(shù)的相關(guān)運(yùn)控產(chǎn)品，得到了廣大用戶市場(chǎng)的高度好評(píng)。