技术领航园丨松下 RTEX—开启机械手高速、高精控制的利器

松下RTEX总线作为运动控制量身定做的一款高端实时运动控制总线，自2004年发布以来，经过多年打磨，已经形成集运动控制器、伺服、步进、远程IO、变频器等的整体运动控制系统生态圈，并以其高速、高精、高抗噪性、高性价比、简单可靠性、易开发的特点在各行各业为用户创造了巨大的价值。

面对当前工业领域网络化应用的加速，为了适应新时期市场变化和客户需要，松下从去2017年起加大了对RTEX总线技术的市场推广力度，并成立了RTEX CLUB（RTEX伙伴俱乐部），致力于和广大中国工控业界厂商共同促进行业的智慧化、物联网化进程。本期，我们走进深圳市华成工业控制有限公司。

松下RTEX完全满足高端运动控制高速指令传输、稳定可靠、抗干扰、高同步性的性能要求。

“深圳市华成工业控制有限公司 ——目前中国机械手控制系统开发领域的领导厂商之一，在生产规模和研发实力上都是国内同行中的佼佼者，拥有机械臂单轴到多轴机械控制结构的多项技术专利，该公司技术中心主任石建军从当前机械手控制行业的技术发展趋势入手，为我们详细介绍了应用市场的最新需求变化，以及华成工控采用松下RTEX总线技术的开发心得体会。”

工控领域的总线时代已经到来

只需要一根标准网线，就可以代替原先的布线安装工作，节省了现场布线连接焊接的人力、物力和工时，同时也保障了工程品质，令系统后期的维护成本大幅降低。

华成工控目前的业务范围主要包括：注塑机机械手控制系统；冲床机械手控制系统；数控车床机械手控制系统等等，近三年来，公司财务成长性良好，销售收入和总资产均保持着迅猛增长的势头。随着公司核心竞争力的明显提升，预计未来华成工控的年营业收入平均增长率将持续保持在50%以上，其中，总线系列产品是公司业务上一个重要的增长点。

“采用总线技术，对于现阶段的设备制造商这类终端用户来说，最明显的优势在于可以极大地减轻安装布线的强度，从运营成本、生产效率和制造品质等方面全面打造企业高端的品牌形象。”石建军说道。

他进一步介绍道：“在我们接触到的客户中，他们最为在意的就是系统的维护成本。以前用脉冲控制方式的时候，系统的布线繁琐，且在设备现场要付出大量布线连接点焊接所需的人力、物力和工时；而采用总线技术之后，只需要一根标准网线，就可以代替原先的布线安装工作，节省了现场布线连接焊接的人力、物力和工时，同时也保障了工程品质，令系统后期的维护成本大幅降低；因此，尽管相对于传统方案，目前总线方案的价格仍略高，但由于能够有效地控制系统的综合投入成本，这也使得越来越多的制造业厂商开始接受总线技术方案。”

尤其针对机械手控制系统的应用而言，随着现阶段国家政策对机器人行业的大力推动，基于以太网基础架构的技术方案受到更多开发厂商和终端用户的青睐。石建军说道：“机械手行业应用正朝着高速、高精度方向迅速迈进，这主要是由于目前市场对关节式机器人（手）的需求量上升，关节式系统要协调工作，就需要具备较好的同步性，要求控制系统支持高速、高精运动以及运用高速网线，即在百微秒级的同步控制周期内，指令能够被发送到系统内的各个轴上，且保证每个轴都有一致的、精确的实时性和同步性，这样的要求对于以往的现场总线技术来说确实有一定的难度，而基于以太网架构的技术方案则能够很好地满足这类对同步性要求严苛的应用场合。”

此外，横梁式机械手也是现今市场的一个开发热点，这类机械手一般是在三个方向上作运动，当系统移动到某一点上时，需要三个方向都同步走到这一点上，对于位置和姿势都有要求，需要系统对运动过程实施严格的同步控制，而这也是基于以太网架构技术方案的擅长之处。伴随着这些实际应用需求的兴起，机械手市场对于具备高速、高精控制特性的总线技术的需求日益突显。

华成的RTEX总线控制系统

用途示范 适用注塑行业、于模内贴标、模内埋入等领域

松下RTEX——降低产品开发“门槛”

☉ RTEX总线在抗噪性能上有着极佳表现，其高抗噪性能符合这类应用领域对工业总线的基本要求

☉ 帮助厂商降低了开发‘门槛’，大幅提高了设备的开发效率，缩减了产品上市的时间周期。

在总线标准的选择上，石建军认为，首先还是要从市场的角度来评估，目前松下伺服系统的市场占有率较高，因此，用户对松下RTEX总线技术方案的需求也较为明显。其次，从技术规格上来说，松下RTEX总线技术提供的高速、高精、同步控制等参数均能完全满足机械手行业的技术要求。此外，针对各种具体应用中所遇到的使用“痛点”，如半导体、液晶面板生产制造需要实现24小时不间断生产的场景，但往往由于通信干扰而极易引发设备停机事故，而RTEX总线在抗噪性能上有着极佳表现，其高抗噪性能符合这类应用领域对工业总线的基本要求。

目前在华成工控开发的总线产品中，采用松下RTEX总线技术标准是其中一个重要的产品系列，包括：注塑机械手RC系列S1- 6轴控制方案、冲压机械手（与冲床配合）RC C2、C4、C5控制方案；以及正在研发中的RC R4 SCARA机器人控制方案和RC R6六关节机器人控制方案等，以此逐步完善华成工控的总线产品系列。

回顾华成工控总线系列产品的开发过程，石建军说道：“在确立采用松下RTEX总线技术之后，我们与松下上海公司及日本总部就技术原理部分进行深入地咨询和沟通，并得到了快速、及时的反馈。松下RTEX总线提供的是一整套的芯片解决方案，且带有SDK工具库，这些帮助厂商降低了开发‘门槛’，大幅提高了设备的开发效率，缩减了产品上市的时间周期。”

同时，凭借松下丰富的技术研发经验，厂商无需额外再找第三方开发商，就能获得全面、快速、免费的开发支援。例如，在松下专门的RTEX网页上（https://device.panasonic.cn/ac/c/motor/fa-motor/ac-servo/rtex），如下图所示，从RTEX基础知识、对应的松下产品、合作伙伴的产品（电机之外），到RTEX总线技术开发资料等，一一详细涵盖在内，并且从硬件架构的选型、系统设计及测试、以及可能遇到的问题等方面，为开发厂商提供了详尽的技术参考资料，协助研发人员解决了产品开发过程中的大量难题，从而保证了较高的产品开发效率。

松下R TEX网页为技术开发人员提供详尽的产品研发资料

松下RTEX为工业互联网大平台建设奠定基础

深圳市华成工业控制有限公司技术中心主任石建军

当前，工业自动化市场处于高速增长期，精益制造、智能制造是大势所趋。控制系统作为机械手设备的“大脑”，正朝着多轴、高速、高精、高抗噪性的方向演进，松下RTEX总线技术很好地适应了机械手行业的发展趋势，特别是满足了开发端厂商对时间、效率的要求，大幅降低了开发“门槛”，它提供了一整套完整的开发设计方案，解决了厂商在研发过程中的许多技术难题，切实帮助厂商提高了产品的开发效率。更重要的是，基于松下RTEX总线技术，和伺服、控制器厂商的开发一样，更多不同产品线的厂商（如IO、AD/DA、温控、传感器等等）都可以快速地实现总线产品的研发和量产，从而形成一个更广泛的RTEX总线生态圈系统，为下一阶段工业互联网大平台的建设奠定坚实的技术基础。