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基于丰富的产品，针对不同行业特性，深入场景，提供智能制造综合解决方案，助力企业智能化改造和数字化转型。 -
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集团成员
EN新时达运控产品易用性技术的研究与实践
发布时间：
2021-01-08 16:51
“2021中国运动控制/直驱产业高峰论坛”于2020年12月17日在深圳隆重召开，五百多位业内人士汇聚一堂，共谋行业发展大计。
新时达中央研究院王科博士
在分论坛运动控制技术篇，新时达中央研究院王科博士以《运控产品易用性技术的研究与实践》为题发表演讲。通过智能化、数字孪生、网络化运维和易操作性等，分享了关于运动控制技术的一些感受。以下内容根据演讲整理。
在工业品商业化的模式下，易用性成为新的核心竞争点，而在当前的智能制造背景下，易用性有了更多不一样的解释。比如说智能化，产品是否免调试，环境的适应性，以及数字孪生。那么我们怎么去基于此提高易用性？例如：免编程机器人、模型仿真，以及可视化、网络化操作，以及运维，基于预测的维护。
1. 智能化免调试
智能和免调试技术是一个综合性技术，它涉及到伺服各个环节，比如说电流环，和它相关的有硬件电流环，比如FPGA硬件电流环，还有本体参数的辨识，硬件结构的辨识，以及对电流的预测。在速度环上，有在线辨识、转速脉动抑制，还有自适应在线机械谐振抑制技术、速度观测等，其中V型抑振是我们独有的技术。摩擦阻尼辨识，过象限凸起抑制技术，也是我们的高级技术，其中一键式的参数整定，不同环境下模块算法的自动投切，同时也支持第三方电机。振动是复杂的，有末端振动，机械谐振，还有本身自有的相互影响振动，我们这些技术都用在了新一代产品上。
智能复杂环境适应。我国现在做的是替换人工，机器视觉是未来的大趋势。传统的机器视觉已无法适应各种各样的复杂环境，这里需要我们的AI算法。比如说调料包堆在一起，无法分开。视觉AI算法，例如现在比较成熟的LeNet-5算法，这个算法分两到三级的卷积，深入学习，层层筛选，然后全连接，最后形成一套训练的模型。
整个过程和我们平时的训练过程是一样的，这个实验比我们想象的要短一些。我们拿200张图片训练出来，再来验证，识别时间小于1毫秒，这意味着我们在很多场合可以用的。过去我们觉得AI算法时间比较长，这取决于把训练模型和执行模型混在一起了，执行的时候没有那么慢。另外，在易用性上，我们可在很多的操作加入了声控，对人的识别，以及手势识别，这都是对人机交互的一个升级。声控也是相对成熟的一个算法，它就是做了一些卷积和时间序列的处理。
基于预测性的维护。首先是一些关键零配件的模型，这会建立在对减速机、电机等设备的理解，对电流、速度结合在一起做一些模型。然后结合大数据，提供寿命预测。
2. 数字孪生
我们的优势在于采用很多的方式来实现在嵌入式系统上，而matlab难以在单片机上运行。模型怎么建？这里有很多的方式，一种叫正向模型，图中是典型的电机的公式，可以用来建模，它集成在我们公司的伺服里。在控制器端也有一些高级伺服仿真，比如怎么仿真它的扰动和故障。
3. 网络化运维
对我们来说，主要是提供一些零配件，怎么去接入云端？现在提倡边缘控制器结合使用，什么叫边缘控制器？不仅仅是把数据收上来，边缘更多是强调在云端的协同，以及和其他边缘层的协同。这种控制器也是一个新概念，只要把实性和非实性区分好，也不是难事。实时性的网络上，TSN是重要的第三方标准协议，是未来重要的选择技术；上层网络上还有一些更开放的，比如说OPC UA。而OPC UA TSN则是重要的跨OT、跨自动化实时领域的技术。我们有特别多的云，阿里云、腾讯云、华为云，我们有统一的架构去接入云端。下图是我们可提供的软件，比如云端的调试，跨平台的UI现在比较多，手机、电脑，我们也推出了调试伺服的软件，包括云端固件的升级。
哪些控制器有这些功能？这里集合了新时达和众为兴的控制器，在PLC和工控制机都有云端边缘计算功能，最上层是STEP Automation Studio，提供了可视化组态的工具、二次开发工具以及对云端配置联网的工具。
4. 易操作性
关于易操作性，怎么单手操作？我们专门做了不同的实验来确保安全性和又安全可靠，端子旁边带LED灯的方法来解决。
在PLC的基础上，我们提供中文编程，这是很有应用的编程方式；也提供基于CAM的系统免编程，还有工程向导等。如果客户要做一个的应用，可以通过工程向导直接生成一个机器人、或运动控制、或PLC等项目，然后通过可视化编程组态配置，最后通过我们提供的面向服务的架构与接口完成自己的应用项目。面向服务的架构与接口，这对我们工业来说应用的还不多，就是怎么让我们的功能变得服务化，我们有一套做维护的后台在那里放着，比如说我们的报警系统。
在深耕行业应用上，针对用户的使用，提供的工业技术越多，用户用起来就更方便，我们做了一些工艺包，方便用户的集成工作。
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