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  伺服系統網絡化是綜合自動化技術發展的必然趨勢，是控制技術、計算機技術和通信技術相結合的產物。分布、開放、互聯以及高可靠性成為總線/以太網式伺服驅動器的優勢與價值點。

LS產電│L7N EtherCAT總線型伺服                 路斯特│ServoOne CM多軸系統

匯川技術│IS620N系列EtherCAT總線伺服     匯川技術│IS620N系列EtherCAT總線伺服

步科自動化│Kinco FD系列總線伺服系統  眾為興│EM系列EM3S總線伺服驅動器

合信技術│H系列EtherCAT/CANopen伺服驅動系統

   隨發展，目前中國伺服總線/以太網式伺服驅動器處于何種階段？企業面臨哪些機遇與挑戰？總線/以太網式伺服驅動器的發展又將為未來自動化產業帶來怎樣的變革？

   《伺服與運動控制》本期以《撥云見月——中國總線/以太網式伺服驅動器如何優勢發展》為主題，邀請國內外優秀總線/以太網伺服驅動企業暢談產業發展。

路斯特

ServoOneCM多軸系統
元年開啟
   跨國總線式伺服驅動器企業的中國市場發展狀況很好，是市場的主導。而本土總線式伺服驅動器企業起步晚，躍躍欲試，正從簡單的伺服做起，希望取得更多的市場份額。

   本土總線式伺服驅動器受困于技術不完善、產品不成熟、知名度不高。本土驅動器企業向總線式伺服驅動器延伸拓展存在難度。需要技術積累和應用驗證。本土總 線式伺服驅動器企業在基因與發展戰略上有一種共性，那就是好高騖遠、急功近利。推動這些本土企業發展的核心因素是研發的持續地投入和真正地創新。

   總線式伺服驅動器市場發展元年早已開啟。目前處于平穩上升的階段，預計將在三到五年內迎來爆發式地增長。

  郭廣東

ServoOneCM多軸系統
   路 斯特公司早在20年前就前瞻性地開發了CDD和CDE系列總線式伺服驅動器。當時總線類型是CANopen和Profibus-DP。路斯特發展總線式伺 服驅動器的初衷與契機是通過提高可靠性和系統響應來提升自動化設備的整體性能。2006年，當德國路斯特公司進入中國市場后，CDD和CDE系列總線式伺 服驅動器取得了快速和穩定的增長。

   LTIMotion正在進行的項目是ServoOneCM多軸系統，中小電流規格（單軸額定電流32A，三軸額定電流12A）的開發已經完成。正在開發更大電流規格的多軸系統ServoOneCL.計劃在兩三年內完成。ServoOneCM多軸系統的目標市場是機器人、電子、包裝等行業。

   總線式伺服驅動器應用的安全問題越來越受到人們的重視，ServoOneCM多軸伺服系統配合SystemOneCM系統，符合國際標準，安全性能更出眾。驅動控制器可以選擇集成安全監控功能，該配置可加入符合SIL3,PLe,Cat4的多種安全功能；通過安全PLC和EtherCATFSoE，SystemOneCM可以提供安全工作區監控，保護工作區內的操作員和機器人及其相互協作。

   LTIMotion有ServoCPlus、ServoA、ServoOne、ServoOneCM等多個系列的總線式伺服驅動器。其中 ServoCPlus是小功率單軸CANopen總線伺服，ServoA是小功率單軸EtherCAT總線伺服，ServoOne是大功率單軸伺服,ServoOne支持CANopen、ProfiBus-DP、EtherCAT、ServoOne、VARAN、ProfiNet等多種總線的高性能伺服。ServoOneCM是多軸伺服。

   ServoCPlus伺服驅動器在紡織行業諸如圓網印花機、集體落紗機、細紗機等應用中，節省了成本，創造了效益。ServoA伺服驅動器在瓦楞紙縱切 機的應用中，提高了系統響應，提升了機器性能。ServoOne伺服驅動器在轉塔沖和高速攪拌機的應用中，提高了生產速度，產生了更多價值。 ServoOneCM伺服驅動器在高速貼片機和包裝生產機的應用中，提高了生產效率，提高了產品附加值。

   SystemOneCM一體化地集成了運動控制器、電源模塊和多軸驅動器，當提到靈活性、安全性、高動態、高精度和簡易性，它已經完全形成了新的標準，使得SystemOneCM與眾不同。您準備好了在您的領域來一場革新嗎？

匯川技術

IS620N系列EtherCAT總線伺服
高速實時總線，打通“工業4.0”底層配置
   我們所談的總線式伺服主要指高速實時總線，帶寬至少在百兆級別，這種總線伺服配合絕對值編碼器電機，微觀看，可真正實現減少配線，提高可靠性；宏觀看可實現方案的柔性化及信息化，方便與上位機及控制器實現數據交互，為未來“工業4.0”打通底層配置。

  總線式伺服應用場合主要是先進制造業，包括高端機床與一些電子制造、紡織、印刷、包裝等高端機型。隨中國制造向中國創造升級，帶來越來越多的升級總線的需 求。“總線式伺服要出現強勢增長”，需具備三個條件：性價比高的上位機；性價比高的總線伺服；產業升級的進一步旺盛。目前來看已具備了趨勢，市場對總線逐 漸從陌生，到認識，到接受，而很多上位機企業都在發展總線，相信最近幾年會迎來總線的一個爆發式增長。

  總線產品的安全問題基本上總線協議有做考慮，比如EtherCAT會考慮通訊的校驗，掉線等問題，伺服更多的是考慮在出現通訊故障情況下的處理，這個處 理與普通的故障處理邏輯是差不多的。當然為了提高系統的可靠性與安全性，有些上位機會做冗余處理，比如使用環網等。

兼容性、上位機有待加強
   另 一方面，目前總線標準眾多，客戶選擇困難。用戶更關心系統的易用性，可靠性，兼容性及成本。一些用戶尚未采用總線伺服，也是由于性價比以及高風險的因素 ——目前市場上總線產品兼容性有待加強，客戶選擇較少，這是目前總線伺服應用最大的問題；總線產品是新事物，產品本身成熟度不夠，客戶接受度有限；另外， 多數行業還不是剛需。

  對本土的伺服廠家來說，總線式伺服推廣又受制于與之匹配的上位機（客戶選擇主要看方案，方案中包括上位控制器與伺服，如果沒有有競爭力的上位機，總線伺 服是不好推廣的），而國內優秀的上位機系統恰恰比較缺乏；目前，本土總線式伺服使用協議大多是第三方標準協議，推廣策略以進口替代為主，自己系統打包的形 式較少，這是本體企業無奈的發展模式。現今只有某些高端的設備使用進口品牌的總線伺服，其價格都比較高，原因主要是1、軸數眾多，總線是剛需；2、上位機 集成的工藝方案是剛需；如果本土總線式上位機，伺服，絕對值編碼器在成本與性能，包括易用性取得重大突破，并且可以提供打包的解決方案，行業變革將來臨。

IS620N系列EtherCAT總線伺服
   匯 川技術所有產品的初衷都是為了給客戶帶來價值，為客戶創造價值。總線式伺服的契機就是契合時代的發展需求。匯川技術EtherCAT伺服定位為匹配廣大優 秀的上位機包括匯川技術自己的AM600中型PLC及IMC系列運動控制器，一起為客戶，尤其是先進制造業的客戶，帶來性價比高的系統解決方案，將總線產 品平民化，幫助推動總線應用的爆發，目前市場進展良好。

  同時在國內本土廠家中，匯川掌握了總線核心技術，并自制生產23bit多圈絕對值編碼器，綜合性價比高，值得期待。

   目前匯川主推IS620N系列EtherCAT總線伺服，該伺服借助EtherCAT總線技術的高實時性以及高帶寬結合我司伺服本身的高響應（1.2kHz速度環帶寬），可匹配匯川技術自主研發的23bit多圈絕對值編碼器電機，DDR電機等，結合第三方上位機，為雕銑機、印刷、包裝、光伏設備生產線、LED、鋰電設備等客戶產業升級提供解決方案，達到客戶滿意的效果。

清能德創
CoolDriveA8及CoolDriveR6 EtherCAT伺服系列
困惑與需求
   相比傳統伺服，總線式伺服通訊速率更快，精度更高，響應更快，非常適合工業機器人、印刷機械，數控高精度加工中心、高性能包裝機械等多軸控制系統的應用。

  就品牌而言，歐洲應用較早，目前主流總線通訊方式基本為歐洲企業提出，引領總線/以太網伺服的發展，成本上也更容易消化。同時，產品用量也大，又進一步降低成本，走入正循環，是目前眾多高端設備的首選。

  日本企業多開發自用總線協議，市場占有量較高，但近年才開始向其他伺服廠商開放，發展相對滯緩，喪失先機，需進行升級。中國總線/以太網伺服應用開始于 2000年后。眾多企業多從2010年才進入此市場，沿襲日系產品風格多年，升級研發工業總線或者以太網產品，需在軟件、接口、芯片、編碼器多方面重新考 量與設計并通過企業宣傳、樣機測試、企業方案展示培養客戶。

  另一方面，市場推動技術發展。例如機器人、高端數控機床、印刷機械，對伺服要求較高，眾多用戶要求伺服驅動器必須具備以太網功能。反過來看，目前機床行 業不大景氣，其中很重要的一個因素是同質化低成本產品眾多——是否需要提升性能，采用總線/以太網伺服，取決于終端用戶觀念的轉變。但任何機械行業往高端 走，總線/以太網伺服都將是優勢選擇。

  目前以臺達、匯川、埃斯頓、邁信、新時達、清能德創等為代表的國內總線/以太網伺服優異廠家雖對總線的理解不同，軟硬件及性能均有所差別。另一方面，這 些廠家都在某些層面同國外品牌競爭，通過技術熱度、本土服務優勢、國外品牌同類產品的帶動，已在機器人、塑料機械、紡織機械等領域取得一定成果。一些企業 也正通過脈沖式伺服的渠道優勢，通過降低總線/以太網伺服成本，讓原有客戶接受，以開拓市場；也有企業將產品應用于自身設備，通過設備與系統一起推向市 場。

機器人以太網伺服驅動器
   清能德創2012年便加入ETG組織，2013年清能德創成為第一家通過該組織國際標準認證的國內伺服企業。目前ETG組織在全世界范圍內會員超過 4000家，是擁有最多總線/以太網會員的組織。不僅包括伺服企業，還有眾多上位機、傳感器、IO配套企業，互聯選擇較多。對廠家來說也更方便。

  目前清能德創推出的以太網伺服驅動器主要有兩款：CoolDriveA8及CoolDriveR6。

  CoolDriveA8伺服系統達到國際領先水平。CoolDriveR6針對工業機器人市場量身打造，同目前通用伺服方案相比，最多可節省50%的安裝 空間。同時，CoolDriveR6加入速度、加速度前饋補償，力矩補償等補償算法，可較好地解決機器人本體在高速運行、快速定位時產生的振動，并且提高 機器人的動態特性。

   2015年，機器人領域對工業以太網需求依然旺盛。隨著行業發展，清能德創也將拓展新行業，針對新的行業推出通用伺服。

步科自動化
KincoFD系列總線伺服系統
設備升級的機會
   全面的網絡聯通化是智慧工廠的基本需求，總線式伺服在此舞臺可大施拳腳。因為只有應用現場總線連接的伺服系統，才能通過遠程接口給操作、搭建、診斷、服務和維護提供雙向通信。

   總線式伺服發展的挑戰在于通信規范化的需求，但是規范已經有了，例如“驅動配置文件”。步科自動化預計，2015年EtherCAT會快速發 展，Profinet也會隨西門子的持續市場推廣而發展，CANopen相比EtherCAT有成本優勢，可選擇性更多，2015年將會取得較大程度的增 長。

   另一方面，現場總線的不利因素仍比有利因素多。現場總線仍被理解為一個比傳統方式更為昂貴的方案，特別對于CANopen而言。

   應用時，許多用戶不熟悉現場總線伺服，認為這是種先進的技術，所以成本昂貴，并且操作復雜。實際上，許多關于現場總線的討論都蜻蜓點水，沒有深究技術細 節。比如，有人說“CANopen對于高端的運控控制來說太慢了”，真相是：多達12軸的CANopenCNC同步應用能夠以4ms為一個周期，同步精度 高達2微秒。這相當于2臺使用2500線編碼器的伺服電機同時運行在3000RPM時，只有1inc的位置誤差（1inc=0.036度）。

   不過，客戶對總線的接受程度總體上越來越高，機器設備的升級將為總線發展帶來更多機會。

靈活選擇總線
   相 比一般伺服驅動器，現場總線伺服能完全由控制器控制，調整參數、診斷和維護，甚至固件也能通過現場總線升級。比如，終端客戶的一臺機器出現問題，機器的控 制器可直接自行診斷發生錯誤的伺服驅動器，還能遠程完成維護。另外，一個新的伺服驅動器進行電氣連接后，控制器能夠自動配置伺服驅動器使機器正常工作。

   除了現場總線伺服自身的特性有益于智慧工廠外，機器搭建者和系統設計者也會發現現場總線的一個重要優點——簡化了機器的硬件設計，減少接線負擔。

   另外，終端用戶能夠感受到，使用現場總線后機器的靈活性和可靠性。

   目前應用范圍較為廣泛，不同層次的總線技術已應用了數十年。應用需求的不同（例如高速印刷機、簡單抓取），性能和成本決定了現場用哪種總線。

   甚至有低成本需求的客戶也可應用現場總線。例如CANopen解決方案的成本并不比傳統的脈沖控制成本高，對于2軸以上的設備來說，CANopen現場總線方案的成本更低，同時還能提供通信功能。

   當然，具體應用時，需注意機器的接線。不恰當接線會產生強電磁干擾，影響現場總線的通訊。

拓展EtherCAT及Profinet產品
   步科有完善的CANopen伺服和控制器產品線，可提供伺服或完整的解決方案。步科的Profibus-DP總線伺服產品，配合西門子等控制器在市場上穩定應用多年。

   步科已經開發了EtherCAT方案，將來會提供EtherCAT和Profinet產品。

   步科的FD系列總線產品，支持標準CANopen，支持同步插補模式，支持BISS/SSI/NIKON等多種編碼器協議，同時可驅動直線和直驅伺服電機。

   FD系列總線產品已在瓦楞紙、LCD行業等多軸應用場合表現出色，在總線伺服市場應用中穩居前列。

眾為興
EM系列EM3S總線伺服驅動器
優勢
   總 線式伺服驅動器高速發展主要受兩方面推動：總線式伺服驅動器本身的便利性及市場的需求。目前國家正處于產業轉型升級重要階段，眾多設備為單機，亟需升級。 另一方面，目前通訊方式百花齊放，一些通訊平臺還相對封閉；同時受限于價格及應用基礎難度，產業縱深發展還需時間。此外，客戶群改變（以前客戶群多為設備 廠商，現在多面向系統集成商），需重新打通渠道。

國內企業的機會
   行業現狀是：歐洲廠商伺服基本采用總線/工業以太網方式。國內90年代起便采用較底層的232、485等通訊方式，真正開發總線/以太網產品卻是近年開始。國內企業大多同國外品牌競爭，國內同行交鋒較少。

   相比國外總線伺服廠家，國內企業服務、價格有明顯優勢。其他機會還在于：攜手國內企業推進產業，替代國外品牌產品；引導脈沖市場客戶升級換代；開辟新興市場。

   需注意，企業定位很大程度決定了總線/以太網伺服的性能，定位低達不到總線要求，定位高企業開發與推廣則需更高要求。

   同時，總線/以太網產品需從系統層去考慮。目前用戶更多關注全套解決方案，包括性能和預期的要求、服務體系等，而不再一味追求成本。企業需全方位創新實現穩健發展。

擴展性與量體裁衣
   目前眾為興既提供總線式伺服，也提供脈沖式伺服。總線伺服產品主要為EM系列EM3S總線伺服驅動器。該系列支持多種主流實時工業以太網，多種編碼器接口，產品性能卓越。

   建設總線式伺服上，主要有幾個方向：

   一、著手新產品開發。包括更全面的功率，納入一些非主流總線通訊，讓產品更具擴展性。

   二、由于不同行業具有不同工藝需求,例如3C行業對設備的響應性、同步性要求較高，金屬加工設備更多考慮加工的精確度、路徑規劃等內容，眾為興會根據行業工藝與需求，量體裁衣，提供合適功能產品，幫用戶提高效率，節省成本。

   三、眾為興聚焦機器人、包裝、3C及一些新興行業。這些行業總線用量較大，成長也較快。眾為興以整體打包方案或者技術配套方案深入。不僅提供總線式驅動產品，還提供總線

   式上位機等產品。例如，機器人領域，眾為興提供驅動到PLC到電機的全套方案。

   四、與業界優秀企業合作。例如眾為興與貝加萊合作，結合其優異總線控制器去開發項目，達到更佳效果。

   五、加大研發、營銷和服務的投入，及時響應客戶需求。目前眾為興也在積極拓展海外渠道，在中東、印度等地區與國家都取得一定成效。

“3.0”階段產品
   落實到“智能制造2025”,“工業4.0”。總線式驅動可在自動化層面為智能化及人機交互提供基礎。制造業從“1.0”、“2.0”向“3.0”、“4.0”過渡，突出表現在替代人工，產線互聯，生產更智能。總線式驅動可使整條產線更方便更智能，擁有更開放的擴展性。

合信技術
H系列EtherCAT/CANopen伺服驅動系統
五大優勢
  總線式解決方案，相比傳統脈沖方案，優勢突出。   首先，總線伺服驅動接線布線簡單。傳統脈沖方案單軸接線要十根以上，若增加反饋模塊，還需加線，工作量大。總線式伺服一般兩根通線即可，非常方便。

  其次，總線方式精度高，通信信號干擾少，也不易出現信號偏移，具有高可靠性。

  第三點，總線方式可降低系統總成本。無需板卡或者軸等硬件，伺服軸數量越多，性價比優勢越凸顯。

  第四點，易于擴張。以前加軸需加模塊，現在加網線即可。

  此外，總線方式可實現遠距離控制。LED/拋光等設備產線較長的，采用脈沖方式，需分底式控制，總線方式則不需要，并且網線長度可達五十甚至一百米，后期維護也方便。

  作為“互聯網+”及“工業4.0”底層產品，總線式伺服，勢在必行。

提供總線式完整解決方案
  目前合信自動化伺服系列既支持脈沖也支持RS-485、CANopen、EtherCAT多種總線通訊方式。其中EtherCAT總線產品傳輸速率最高可達100Mbps，特別適合多軸控制系統的應用。

  此外，有別于單一總線產品提供商，合信自動化不僅提供伺服產品，還提供自主研發的上位機（人機界面、PLC）等，為用戶提供整體解決方案，消除用戶對總線 式產品的“兼容性”顧慮，并降低成本——相較日/歐系EtherCAT總線產品，合信總線伺服產品售價低20%-30%。

  合信自動化2010年起便著手總線式伺服產品的研發，13年正式推出H系列EtherCAT、CANopen伺服驅動系統。除芯片，二系列產品主站代碼等 都為合信自主研發。目前此二系列已在紡織機械、印刷機械、電子設備、玻璃及木工機械等行業設備的多軸控制系統中得到成功應用。

  例如，紡織經編機軸數較多。脈沖方案接線多，模塊占用空間大。合信自動化總線式方案只需一根網線串聯，主控系統體積小，性能與國外品牌齊平。

  中空玻璃自動涂膠機控制系統較龐大，I/O點數較多，合信提供總線式整套方案。配合中型PLC實現控制，可保證高速運行效率。

  繞線機領域，合信自動化根據用戶需求既提供脈沖方案，也提供EtherCAT方案。

  水鉆自動磨拋機領域。單機設備軸數約為十七個，合信可通過單體控制系統，一根總線實現長距離電柜之間的連接。

創新，讓控制更簡單
  目前合信正著手新機型的研發與傳統機型的改造升級，并投入銷售額的12%-15%進行研發，遠遠高出業界水準。合信技術預計在6月中旬正式推出麥控星云物聯網云平臺，該平臺采用128bits的動態數據加密模式，是合信技術自主研發的一款開放、穩定、安全的物聯網云平臺。

  同時，合信技術麥控星云平臺提供Android及IOS、PC客戶端，并提供開放的接口與ERP等第三方軟件實現連接，真正讓每一臺設備都在物聯網中，隨時隨地互聯互通。這也將是合信技術貫徹“讓控制更簡單”的工控夢想的又一里程碑的創舉！