作為臺達工業(yè)自動化技術(shù)體系的重要開拓者之一，蔡清雄博士以三十年深耕鑄就了臺達在運動控制領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。憑借對未來工業(yè)發(fā)展的深刻洞察，蔡清雄博士提出了“分布式-集中式控制將是運動控制技術(shù)未來革新的方向”。
在現(xiàn)代工業(yè)以及智能制造的發(fā)展浪潮中，運動控制作為核心驅(qū)動力，決定了產(chǎn)品精度、設(shè)備生產(chǎn)效率，更是不同裝備形成差異化的基本要素。
隨著傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進科技的深度融合，運動控制技術(shù)正經(jīng)歷著革命性的變革，逐步邁向更高層次的智能化與協(xié)同化方向發(fā)展。
從集中式到分布式：運動控制架構(gòu)的演進
長久以來，集中式控制架構(gòu)在運動控制領(lǐng)域占據(jù)主導地位。這種架構(gòu)就如同一個金字塔，運動控制器處于塔尖，是唯一的“大腦”，負責所有的運算和指令下達，而伺服驅(qū)動系統(tǒng)僅僅是聽從指揮的“執(zhí)行者”。在早期相對簡單的工業(yè)環(huán)境中，這種架構(gòu)能夠滿足設(shè)備運行的基本需求。
但隨著工業(yè)自動化向著高復雜度、高精度方向發(fā)展，這種模式的弊端逐漸顯現(xiàn)。當系統(tǒng)規(guī)模擴大時，處于中央控制節(jié)點的“大腦”勢必要承擔更多任務(wù)，可能導致節(jié)點處理能力過載，進而影響系統(tǒng)性能。用戶只能通過不斷升級硬件來緩解這一問題，但這不僅增加了成本，還限制了系統(tǒng)的靈活性與擴展性。
隨著負責驅(qū)動的伺服驅(qū)動系統(tǒng)在性能上、功能上全面的提升，新的方式開始出現(xiàn)——分布式控制架構(gòu)逐漸成為復雜運動控制設(shè)備新的解決方案。在這種架構(gòu)下，運動控制功能被下放到伺服驅(qū)動器中，利用驅(qū)動器的高速運算能力（通？蛇_50微秒/次），顯著提升了系統(tǒng)的響應(yīng)速度與數(shù)據(jù)處理效率。這種多節(jié)點協(xié)同處理的方式，不僅減輕了中央控制器的負擔，還大幅提高了系統(tǒng)的靈活性與擴展性，特別是在多軸、高同動性要求的場景中表現(xiàn)出色。
分布式-集中式控制：融合趨勢下的新思路
隨著智能化理念的深度融合，“分布式-集中式控制”架構(gòu)逐漸涌現(xiàn)，這種模式巧妙結(jié)合了集中式與分布式控制的優(yōu)勢，成為運動控制技術(shù)的未來趨勢。
在分布式-集中式架構(gòu)下，伺服驅(qū)動器負責處理高速信息（如張力、扭力、震動加速度等），而上位控制器則專注于處理相對較慢的信息（如流速、流量等）。這種分工不僅優(yōu)化了系統(tǒng)的效率與性能，還通過資源整合與協(xié)同處理，實現(xiàn)了更高效的數(shù)據(jù)傳輸與更精準的軸間配合。
臺達伺服系統(tǒng)就是在這樣的理念下進行深度升級的。伺服驅(qū)動器不再僅僅是硬件設(shè)備，而是具備了高速信息處理能力的智能節(jié)點。通過在編碼器內(nèi)嵌入CPU，臺達實現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部的多級信息處理。
例如，傳感器（如震動傳感器、編碼器等）提取的信息首先在驅(qū)動器中進行軸間信號處理，隨后將匯總信息傳遞給控制器。這一過程不僅降低了配件成本，還顯著提升了設(shè)備的智能化水平，使運動控制系統(tǒng)能夠提前感知設(shè)備狀態(tài)，具備預兆診斷功能，從單純的指令執(zhí)行轉(zhuǎn)向智能健康管理。
技術(shù)創(chuàng)新：聚焦高同動性需求
在高同動性需求的應(yīng)用場景中，臺達通過技術(shù)創(chuàng)新展現(xiàn)了卓越的競爭力。以龍門控制為例，臺達將多臺驅(qū)動器整合在一個CPU控制下，顯著提升了軸間同動性。傳統(tǒng)模式下，即使采用EtherCAT等高速通信協(xié)議，軸間信息交換仍存在延遲。而臺達的創(chuàng)新設(shè)計通過優(yōu)化CPU資源分配，大幅減少了數(shù)據(jù)存取延遲，確保了系統(tǒng)的快速響應(yīng)與精準配合。
臺達高階型多軸交流伺服系統(tǒng)ASDA-W3系列便是這一技術(shù)的杰出代表。該系統(tǒng)通過一個CPU控制12軸的IGBT，在半導體設(shè)備等高精度應(yīng)用場景中表現(xiàn)出色，不僅節(jié)省了配線成本，還縮小了設(shè)備體積，進一步驗證了分布式-集中式控制架構(gòu)的可行性與優(yōu)越性。
從架構(gòu)轉(zhuǎn)型到智能化升級，再到滿足特殊需求的創(chuàng)新設(shè)計，運動控制技術(shù)將繼續(xù)朝著多節(jié)點協(xié)同、智能化管理與高精度控制的方向發(fā)展。臺達亦將繼續(xù)在這一領(lǐng)域的探索與創(chuàng)新，為高端制造注入強勁動力。