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數(shù)字化是當今工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)一個炙手可熱的話題，大到幾十萬人以上的集團公司，小到十幾人的私營企業(yè)，都在談?wù)摂?shù)字化。

數(shù)字化已經(jīng)和智能制造、柔性化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)力、提高生產(chǎn)效率、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)等緊緊聯(lián)系在一起，通過數(shù)字化來提高企業(yè)的競爭力。

對于數(shù)字化的理解，從事不同工作的人可能會有不同的答案。但所有的答案都有一個共性，即數(shù)字化是通過數(shù)字技術(shù)讓虛擬世界和現(xiàn)實世界進行融合，是幫助人們解決現(xiàn)在或?qū)⒁媾R的困難和挑戰(zhàn)，是滿足市場發(fā)展的實際需求，帶來業(yè)務(wù)的增長，并且能夠引領(lǐng)市場，是接地氣的，而不是虛而空的“花架子”。

通用運動控制更多是與生產(chǎn)機械設(shè)備相關(guān)，重點關(guān)注機器的運行速度、工作精度、動態(tài)反應(yīng)、同步性、協(xié)調(diào)性等?？梢岳斫馔ㄓ眠\動控制數(shù)字化是利用數(shù)字手段或大數(shù)據(jù)分析助力運動控制解決市場痛點，所以，縮短產(chǎn)品上市時間、滿足設(shè)備柔性化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)預維護等是通用運動控制數(shù)字化的典型特征。

下面從運動控制的維度，分析和解剖通用運動控制數(shù)字化。一臺機械設(shè)備，從開始設(shè)計到穩(wěn)定運行，從運動控制維度大致分為五部分：系統(tǒng)設(shè)計選型、設(shè)備程序編寫、現(xiàn)場調(diào)試、設(shè)備運行、設(shè)備維護。

在整個過程中，通用運動控制的數(shù)字化應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個方面：

01虛擬調(diào)試

利用西門子公司的NX MCD機電模擬仿真軟件，在設(shè)備的機械設(shè)計階段，進行設(shè)備的電氣選型；在設(shè)備安裝之前，能夠進行設(shè)備的模擬運動。

• 在系統(tǒng)設(shè)計選型階段，基于模擬仿真，能夠選出合適的電機、驅(qū)動器及控制器等，使得系統(tǒng)選型更加精準。
• 在程序編寫及測試階段，利用TIA Portal的PLCSIM Advanced及SIMIT不但能模擬設(shè)備的邏輯控制程序，同時還能模擬復雜的運動軌跡，如電子凸輪曲線等。編寫程序更加深入，更具有針對性，同時還具有設(shè)備的機械糾錯能力，為現(xiàn)場調(diào)試節(jié)省了大量時間，提高了調(diào)試效率。如果借助于西門子推出的DriveSIM驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)字化仿真軟件，還可以實現(xiàn)對驅(qū)動技術(shù)的模擬仿真，如：速度環(huán)、電流環(huán)等。
• 西門子有完整的數(shù)字化虛擬調(diào)試及選型工具：TIA Portal PLCSIM Advanced、NX MCD、SIMIT、DriveSIM、Sizer、TIA Selection tool等。

02驅(qū)動器一鍵調(diào)試

通過上位控制器直接對網(wǎng)絡(luò)上的所有驅(qū)動器進行快速調(diào)試，不需要對每臺驅(qū)動器進行單獨調(diào)試，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

• 通過經(jīng)驗豐富的運動控制工程師對個體樣本進行測試，再根據(jù)行業(yè)、應(yīng)用及機械特征進行大數(shù)據(jù)分析，得出與具體應(yīng)用相關(guān)的驅(qū)動器的關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)庫的形式集中存放在服務(wù)器或云端。調(diào)試時，將存儲在數(shù)據(jù)庫中的驅(qū)動器數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC中，再通過網(wǎng)絡(luò)直接下載的驅(qū)動器中。
• 對驅(qū)動器的實時數(shù)據(jù)的采集和分析，并不斷優(yōu)化關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)，讓驅(qū)動系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)，最終形成驅(qū)動器參數(shù)的專家系統(tǒng)。
• 一鍵調(diào)試是基于讓專業(yè)人干專業(yè)事，利用數(shù)字化手段使得驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)試變得更快捷、更專業(yè)。
• 西門子通用運動控制部應(yīng)用技術(shù)團隊已經(jīng)開發(fā)了適用于Sinamics V90和Sinamics S210的“一鍵調(diào)試”功能包，將來會逐步完善并擴展到Sinamics G120驅(qū)動器。

03運動控制系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)分析和預維護

實時采集運動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，制定出相應(yīng)的策略，有以下特點：

• 快速采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)能夠準確反應(yīng)設(shè)備在整個運動過程中的狀態(tài)，包括加速、勻速、減速等
• 結(jié)合行業(yè)、應(yīng)用、驅(qū)動系統(tǒng)、機械等特點，利用邊緣技術(shù)進行大數(shù)據(jù)分析，計算出設(shè)備工作的三大區(qū)域：工作區(qū)、預警區(qū)、報警區(qū)。通過IT技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化
• 針對三大區(qū)域的工作特點，實現(xiàn)設(shè)備運行的優(yōu)化和預維護
• 由于數(shù)據(jù)分析會涉及到驅(qū)動器及電機的負載曲線，但有時廠家很難提供詳細的曲線數(shù)據(jù)。西門子通用運動控制部應(yīng)用技術(shù)團隊，根據(jù)西門子各驅(qū)動器及電機的曲線數(shù)據(jù)，結(jié)合多年的運動控制經(jīng)驗，針對特定的行業(yè)設(shè)備及驅(qū)動器系統(tǒng)儲備了大量數(shù)據(jù)和算法，能夠滿足特定的應(yīng)用，將來會不斷地完善更多的行業(yè)和應(yīng)用

隨著智能制造的不斷深入，數(shù)字化將在中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型方面扮演越來越重要的角色，同時，數(shù)字化技術(shù)對運動控制工程師提出了更高的要求。