伺服发展方向讨论话题！[原创]-专业自动化论坛-中国工控网论坛

伺服发展方向讨论话题！[原创] 点击：9007 | 回复：204

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发表于：2007-03-02 14:09:00

楼主

    很高兴就此问题与业内朋友展开深入讨论。
    在我看来，继续走低端还是开始迈向高端，这是国内伺服产业以及相关的数控甚至运控产业发展到今天不得不面临的一个两难局面。众所周知，以广数、华大电机为代表的国产数控和伺服厂商以低端战略成功地在中国市场占领了一席之地，而华中，航天和蓝天（高精）等数控国家队或经营惨淡或误入歧途，而伺服行当，目前尚无真正意义上的国家队，也没有在技术上可以和欧美日本中高端伺服抗衡的产品，至多只是在后步进时代，走着脉冲接口的低端日货进口替代之路。那么是接续低端替代之路呢？还是向中高端有所突破？这不仅仅是从事该行业的技术人员的困惑和心痛，也是该行业企业领导人的痛苦抉择。毕竟做高端不是那么容易，资金投入，技术来源，人力资源，元件供应，制造保障，市场声誉，销售成本等等都会制约走向高端之路。而且，在我看来，走向高端，是技术人员的梦想，决策人员的雷池。
    单纯就伺服技术的发展而言，高精，高速，智能化，网络化等的确是方向发展，但是如何做，如何取舍，才能迅速构建出有实用价值的产品技术平台，进而开发出有市场前景的产品，却不是一两个技术人员就能够拍脑袋解决的。所以，就该问题而言，我的观点是，可以向决策者进言献策，表达看法和愿望，但最终还是应该服从公司决策，服务于公司产品战略和方向。
    至于说网络化，我以为在技术上很可能是必由之路，但是欧美日本都已经天下大乱，群雄纷争了，一时间冒出那么多的总线和标准，从基于RS485的CANopen，DeviceNet，Profibus DP，Modbus，CCLink，SSCNET等等，到基于以太网的Powerlink，EtherCAT，SERCOS III，Profinet，Ethernet/IP，ModbusTCP，SynqNet等等，直至基于光纤的SERCOS，MACRO，FANUC的内部光纤总线，SSCNET II等等，甚至USB，IEEE1394（火线）等等，林林总总，令国人无所适从。有些甚至已经成了咱们的国家标准，可是对于国内产业现状又有什么指导意义和贡献呢？如果自己搞，就如浙大中控做的基于以太网的EPA，虽然挤入了国际标准的行列，可是实用性和价值又体现在哪里了？
    所以到底用什么方式或遵循什么样的通讯协议，我个人以为是需要公司有统一的伺服和NC接口规范才能实施的一件大事。预研无妨，只要有资金和资源支持，但是也必须在完整的开发团队内，由NC和伺服团队共同商订，绝不是伺服一家的私事。
    关于SERCOS，那是NC与伺服驱动之间实现网络化串行通讯的典范，只是过于阳春白雪，同步模式和参数系很好很全，可是要实现它，资源消耗也很大，未必是目前国内普遍愿意采用的单芯片DSP系统平台所能够支持的，而且对于国内公司的现有开发力量和组织模式而言，也未必适应。
    至于CAN，完全可以用来实现驱动器间的网络通讯，CANopen和DeviceNet就是基于CAN的应用典范，不过个人以为CAN的事件触发特性和低通讯速率不足以支持高速同步应用，因而充其量只适用于无同步要求的低端领域，可以作为国内产品的下一步开发方向，令国产伺服早日走出脉冲接口一统天下的阴霾。
    以上是本人的一点点看法，抛砖引玉，共同切磋了。

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发表于：2007-04-01 18:28:00

21楼

很受启发,谢谢你!!波恩师傅!!向你学习!!让我了不起了很多关于伺服的情况.我在搞了一些机器人(一点皮毛),太不明白其中还有这么多东东,尤其是伺服马达.继续学习中!!

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雅各宾

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发表于：2007-04-02 09:44:00

22楼

以下综　波恩　＆　尼古拉斯凯奇　的一些提纲挈领的论点：

[b]1.国内伺服电机的定位力有哪个不是明显的？
2.国内一些伺服电机厂商还在使用铁氧永磁体
3.很多单位花了很多时间，还在解决一些很基本的问题，包括主回路和控制运算核的软硬件问题。
4.直接与伺服关联的是控制对象建模的问题
5.如果把数控和伺服都看作数控机床的子系统，那么这种争执无非是导致一个在技术上相互埋怨，相互扯皮，于事无补的结果
6.国内现在的评价还停留在试切，测量试件的精度上来综合评价数控系统的优劣，这种评价方法混淆了许多问题。（试验标准及环境问题）
7.数控系统的工程化开发和技术组织问题[/b]

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喜悦

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发表于：2007-04-02 13:03:00

23楼

楼上说的太精彩了.顶

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LUGANCHAO

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发表于：2007-04-02 13:37:00

24楼

伺服电机的发展方向以及它所涉及到的相关技术更值得考虑和研究

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wwj917

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发表于：2007-04-02 13:40:00

25楼

看到大家这么热烈的讨论，忍不住也插几句．
国内工控行业只在萌芽阶段，而且发展极其缓慢，终其原因就是中国存在太多的特殊性与复杂性．
首先，体制上完全不健全．０６年国家说是大力支持自动化行业，什么什么报告中说要搞几个亿下去．结果会投给谁呢？早二年，就提倡高校与企业结合，钱下去了，没有任何的监督体制，到时间了组织一个团去验收．接收钱的人忙着研究国外的产品，想得如何ＣＯＰＹ，到时间了，先请验收团吃喝玩乐，然后一切ＯＫ．
其次，中国的市场经济在短短几年太过膨张，全国上上下下都比较浮澡，只追求一时的得失．没有人也没有单位愿意花时间从基础下手，没有自己自主的电子元器件，开发自主伺服也是只能是口号．
可以这样子说，铺天盖地的科技园中，真正有点自主研究能力的，有点自己技术水平的，都是少之又少．伺服不是一件产品，是一个系统，所谓系统当然得包含更多的东西．就说这个伺服电机吧，里面的永磁体，国内就没有一块做得出人家那样水准的磁化曲线，退磁能力．
中国现在存在太多的经济泡沫，现在这种条件下，天时地利人和一样都没有，所以做不出什么好产品．虽然，有这么大的市场，虽然不缺少人才～～～～～
不过我相信，等我们国家慢慢走向成熟了，会有一流的产品出来．

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波恩

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发表于：2007-04-02 15:48:00

26楼

老雅很善于总结，就是您不知作为机床数控行业的版主，有何高见？

1.国内伺服电机的定位力有哪个不是明显的？
这是电机电磁设计水平和制造工艺，乃至材料性能决定的。

2.国内一些伺服电机厂商还在使用铁氧永磁体
就目前情况看，此观点多少有些过时，当然不排除个别现象。

3.很多单位花了很多时间，还在解决一些很基本的问题，包括主回路和控制运算核的软硬件问题。
这难道不是做伺服产品的必由之路吗？除非买，否则谁也不可能直接跨越，国内伺服水平如何是大家看在眼里的。

4.直接与伺服关联的是控制对象建模的问题
理论上正确的东西实际应用起来未必正确，我从不认为控制对象建模会称为阻碍国内伺服产业发展的障碍。

5.如果把数控和伺服都看作数控机床的子系统，那么这种争执无非是导致一个在技术上相互埋怨，相互扯皮，于事无补的结果。
这是我的原话，不必更多解释，国内数控技术的发展应该靠合作，而不是相互推诿，即便是争出个谁对谁错，有用吗？！为何不能取长补短

6.国内现在的评价还停留在试切，测量试件的精度上来综合评价数控系统的优劣，这种评价方法混淆了许多问题。（试验标准及环境问题）
这是对一个国家工业基础的真实描述，绝不是那家数控厂商自己的问题，适用和实用才是根本，难道一时半会儿解决不了试验标准及环境问题，就不做评价了，说这话大有痴人说梦的味道。

7.数控系统的工程化开发和技术组织问题
这倒是一句真话，只希望做数控的人不要坐井观天，固步自封就好了，要知道天下之大，无奇不有，在技术问题上绝不存在老子天下第一的神话，在产业问题上也绝不可能独臂擎天，少了谁，天也不会塌下来。历史的车轮总是前进的，千万不要一不小心掉在车辙里，数控的车轮是要转动向前的，少了一个做不稳车的，也绝不会妨碍数控业的总体发展。

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波恩

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发表于：2007-04-02 16:03:00

27楼

“wwj917”说到“铺天盖地的科技园”，其实何为科技园？商业房地产项目而已！
比如说，前一段看到一则新闻，说专做妇婴产品网络销售的红孩子，成功入住清华位于香山脚下的什么什么科技园，试问红孩子除了业务模式与粘得上高科技边儿的网络相关外，还有什么可以算得上高科技。
再比如，去年看到一则全国国家级经济开发区的发展目标，其中洋洋洒洒谈到要入住多少万家高科技企业，争创多少百千亿元技工贸产值，解决多少百万就业人口，最后我一算，你猜怎么着，结果是，照此规划，国家级经济开发区的目标单位就业人口的平均技工贸产值为10万元RMB，可见目标之低。
也难怪清华科技园要吸引红孩子了，至少可以提升技工贸产值呀！

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叫我小白

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发表于：2007-04-03 09:27:00

28楼

伺服控制的根本还是高精度，高响应。有了这个平台，才能实现良好的控制。
从控制的接口上来看我希望在支持脉冲的基础上实现网络化，支持多种总线。
就总线而言我只听说过Ethercat，听说其成本较低，而且能利用现有资源，并得到了众多厂家支持，达到2×100M带宽，所以我比较看重它。

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QLZX

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发表于：2007-04-03 11:04:00

29楼

多多指教，相比各位，俺不算资深人士，就使用上发表点看法吧，纵然有太多的产品，终究有一种适合自己的，与其花那么多的时间，不如深入了解自己需要什么，有些时候不一定各种设备都用新的就带来高效益...

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波恩

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发表于：2007-04-03 11:18:00

30楼

至于总线化问题，个儿以为不仅仅是伺服的问题，而应以系统的眼光来看待。在此不妨看看国内伺服厂商为什么普遍采用脉冲接口？原因有以下几种：

1.是仿制和替代的需求
    国人在工业技术上落后和缺乏创新能力是眼下不争的事实，然而又不甘于受制于人，眼看着大把的利润被鬼子拿走，因而当国人的技术能力和认识水平足以仿制一种进口产品时，就会纷至踏来，竞相模仿上世纪90年代后期的步进热潮，变频热潮就是例证。近些年来，随着电机技术，控制算法，DSP，电力电子技术日益为国人所掌握和领会，做伺服已经不再是象牙塔中的阳春白雪之举，而是国人可以普遍为之的有利可图之事，因而就做起来了。不过，由于是初级阶段，加之又多年深受近邻日本的影响，而且日式产品早已被国人用惯了，所以本着抢替代市场的目标，仿制也就成了必然之举。

2.市场的现实和技术惯性需求
   刚才说了，日式伺服在中国的使用和影响已根深蒂固，而且国人早已习惯于在步进时代使用脉冲接口形式，简单呀，可以直接替代步进，升级产品档次，提高产品技术形象。因而就产生广泛采用脉冲接口技术的简易伺服，我们不妨可以称之为“后步进时代”。就拿数控系统来说，本来FANUC3系统是全闭环的，到了KND手里，就逐步演化成了步进接口，乃至目前的脉冲伺服接口，再说FANUC6，变身为广数的983后，起初也是没有脉冲接口的，可是仍有用户要求使用脉冲接口，于是就得开发脉冲接口，真是可惜了983的性能。

3.技术能力使然
    刚才也提到，目前是国内伺服技术的初级阶段，因而还存在技术能力问题。伺服和电机本身的技术能力可能还不足以支撑一个高性能的伺服产品体系，因而配上高性能的总线，就不免显得有些多于和滑稽。国人对总线技术的认识和掌握能力也有限，而且不只是伺服的问题，控制系统也总线化呀，可是国产系统目前连全闭环都懒得做，眼下还会顾及总线问题吗？所以技术能力涉及一个系统化的问题和难题，也就是说，伺服的总线化，应与系统的总线化同步推行，方有市场价值，而这个推行过程本身就将是国人技术认识水平和产业能力提升的过程。

以上是本人分析的几点原因，至于采用什么总线，这也确实不好说，毕竟国际总线领域也处于战国时代，群雄并起，战火正酣。RS485，以太网，光纤之争，各种总线技术之争。国际著名工业调查和咨询公司ARC曾说，未来的总线技术将分为平台拉动型和应用拉动型。平台拉动型，即大公司，大集团拉动的，都是些具有行业领导和市场垄断能力的公司，比如Schneider的ModBus及ModBus TCP，Siemens的ProfiBus及ProfiNet，Rockwell的DeviceNet及Ethernet IP等，这些总线技术的发展将随各自公司的产品一道推广。应用拉动型，比如CANopen，SERCOS， PowerLink，EtherCAT等等，都是一些独具特色，具有某些独特的行业应用背景和能力的总线技术，而其始创者和发起人可能拥有某些独到技术，但未必具有行业领导能力或垄断性，这些总线的发展，将随具体应用和行业的特殊需求而动。

总之，看发展了，伺服的，系统的，总线的。

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笨鳥慢飛

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发表于：2007-04-03 11:28:00

31楼

高速高精是搞工控的目標但僅ㄧ個伺服系統就搞死人真正懂伺服又有多少人
為何電機容易燒掉為何壽命只有ㄧ年多為何服務跑不完為何精度做不出來(還沒談到速度)
對搞系統的人我告之問題出在你的身上因為你不懂選型不懂要求
對搞電機生產我告訴他你的配件用的不好用的不對更重要不懂檢驗規範
對設備廠家我告訴他選錯合作對象
這次我到廣交會看展的心得

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奔三十的男孩

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发表于：2007-04-03 15:07:00

32楼

看了一遍, 啥都不明白. 不过, 以后会懂的.
波恩老兄, 由于我们老板的"浮躁", 我以后要开始学习伺服系统了,步进控制的事不归我管了. 由于基础太差, 现在只能尽量抽时间来学伺服, 其它的事就只能先缓下来了. 预计将会有很多问题需要麻烦你解答了.提前说声谢谢.

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potti

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发表于：2007-04-03 15:30:00

33楼

Jena 不是Jenny

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草帽路飞

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发表于：2007-04-03 16:07:00

34楼

“高速高精”是伺服根本。请补上一个“稳定”。对于高速和高精相信伺服电机的走向应该是“直线电机”吧。但是直线电机的高成本又有谁来解决。现在国内有几家有能力生产直线电机。还有的一个直线电机的光栅尺又有那家国内公司做出来的产品比得上国际水平。

现在国内做电机和做驱动、控制的已经不少了。但是有那几家做到“高速高精稳定”。不要说我“向洋”

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波恩

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发表于：2007-04-03 21:22:00

35楼

高速和高精并非直线电机才能胜任，国外旋转伺服+多头大导程精密滚珠丝杠的驱动能力也不比直线电机驱动差多少，尤其是在今年来兴起的重心驱动应用中，实用速度已不低于80m/min，甚至达到120m/min。
    至于直线电机的高成本这倒真是阻碍直线电机应用根本因素之一，如果国内厂家长期没有能力解决直线电机的自主技术和生产问题，这成本还真是降不下来。不过好在国内的直线电机技术已经由科研逐步转向产业化，虽然目前能力有限，不过总算有了，而且还不止一家，比如北京首科凯奇电气，深圳大族，郑州微纳，兰州电机厂等等，相信经过一段时间的锤炼，一定会有所作为。
    关于光栅尺问题，则不仅仅是直线电机系统的问题，所有高精度全闭环直线运动系统都面临同样问题。这还真是国内的短板和痛处。在这方面，广州信和是个先驱，不过水平还不足以实现产业和技术跨越。
    现在国内做电机和做驱动、控制的还真就做不到“高速高精稳定”，本事还是不够大呀，俗话说画皮画虎难画骨，就是这个道理！照模样仿制了外在的，皮毛的，而内里的东西未必看得见，明白得了。
    总之，“草帽路飞”的分析是符合伺服产业的现状的，具有一定的客观性。

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刘岩利