MECHATROLINK現場總線技術新發展

在近期舉辦的“2021中國運動控制/直驅技術產業發展高峰論壇”上，MECHATROLINK協會上海事務局介紹了MECHATROLINK協會的發展歷程，MECHATROLINK總線的總體性能以及目前總線產品的生態鏈情況，并重點講解了MECHATROLINK-4總線和Σ-LINK Ⅱ的性能特點。

在2003年組建的MECHATROLINK Members Club的基礎上，2005年MECHATROLINK協會正式成立，2006年協會在美國、德國、韓國、中國成立了相關分部，2007年專門為半導體行業制定相關標準，2008年MECHATROLINK-Ⅲ總線技術正式面世，2014年獲得IEC61158，IEC61784，2016年獲得中國國家標準GB/T18473-2016，2018年MECHATROLINK-4、Σ-LINK Ⅱ通訊協議面世。

截止到2021年3月份，MECHATROLINK協會會員已有3643家，其中中國廠商有1710家，已開發的對應產品包括上位機在內，總有547種類相關產品（截止2020年）。

MECHATROLINK技術發展

首先，MECHATROLINK是一種帶有運動控制的開放式現場網絡總線，可實現一臺控制器同時與多種從站設備（步進、伺服、變頻器、IO模塊、傳感器、機器人等等）進行數據交互。MECHATROLINK協議最早誕生于安川電機，包括安川電機最早的設備自有技術都是以MECHATROLINK為主，所以它在可靠性和安全性方面已經得到了很多具體應用場所的驗證。

這里重點介紹一下新推出的MECHATROLINK-4技術的特點和應用優勢。MECHATROLINK-4是高性能、高機能的、靈活的新一代開放式現場總線，它的多控制器功能使系統分散化，軟協議棧使得它能應對PC系統。

MECHATROLINK-4現場總線技術的特點包括：

01、高效率通信：高效率通信順序可以實現在短時間內傳送周期的細微控制，同一傳送周期內的多伺服連接，促進裝備的大規模化、高精度化，可把空的通信區域指定到IP通信中，使通用通信系統整合到同一個網絡中；

02、傳送周期的復數設定：可以自由地設定每一個伺服的傳送周期，不需要和全部伺服的最大傳送周期吻合，可以調動出各個伺服的最高性能，每個伺服傳送時間可以分散，所以能縮短傳送周期 ；

03、支持多控制器：同一網絡上可以連接復數控制器，主站負載的分散帶來高速化，裝置的模式化帶來開發的效率化，為構筑靈活產線做貢獻 ；

04、支持多種多樣的開發手段：可以使用ASIC，也可使用軟件協議棧安裝，安裝 ASIC的情況可以使用對應多協議棧的系統。變更專用的microcode和軟協議棧就可以連接其他網絡；

05、高兼容性：MECHATROLINK-4的設備可以通過一個特殊網關與MECHATROLINK-Ⅲ的設備相連接。

新傳感器?I/O網絡協議—— Σ-LINK Ⅱ

Σ-LINK Ⅱ是連接編碼器、傳感器以及IO的一種現場網絡協議，是Σ-LINK Ⅱ的升級版本，通過Σ-LINK Ⅱ可以把控制側（伺服驅動器）和設備之間的專用傳感器輸入單元以及反饋單元等都省去。它的技術特點包括：

01、伺服電機和傳感器混在一起，可多點連接 ；

02、設備內接線可省接線化；

03、減少傳統的反饋輸入方式；

04、減少電機每圈的接線反饋。

以1對Ｎ結構為例，通過Σ-LINK Ⅱ協議，可以把伺服當作主站，連接多個編碼器和傳感器，以最優化收集傳感器、編碼器的數據，再快速地經由伺服驅動器向上傳給控制系統。

目前，MECHATROLINK現場總線技術已被成熟應用在全自動金屬鋸切機、金屬車削、3C精雕等各種運動控制領域，并與多家業內廠商合作開發出一系列基于MECHATROLINK技術的相關運控產品，得到了廣大用戶市場的高度好評。