安灯系统硬件主要包括控制器、LED灯光信号以及声音和标识等配件。

　　1. 控制器：控制器是整个安灯系统的核心，用于连接安灯的LED灯光信号。一般情况下，控制器采用RS-485通讯传输方式，通过编程来实现不同颜色、灯光闪烁频率、声音和标识等信息。

　　2. LED灯光信号：LED灯光信号是安灯系统最为重要的组成部分。这些andon安灯系统声光报警器尺寸小巧、立体化且具有抗光、抗紫外线和防水等优势。一般而言，灯光信号会根据色彩变得更加明亮，这样就可以使生产现场的工人们更快速的注意到异常状态，尽快进行处理。

　　3. 声音和标识等配件：安灯系统还可以通过声音和标识等配件来进一步增强信息反馈的感知度。例如设置特定的声音、屏幕显示或电视屏幕滚动信息等形式，有助于工人们更有效的理解安灯系统硬件,无线工业安灯呼叫系统,andon安冬暗按拉灯,可视化Andon安冬暗按拉灯呼叫系统,Andon安灯呼叫系统信息。

　　当产线发生异常时候(一般分类：设备、物料、质量、工艺、换模等)，工人按下对应异常按钮，通过中文腕表、现场报警灯、现场看板、对讲机平台、广播平台、办公室看板等方式通知相关责任人，实现快速响应、快速处理、及时生产目标。并实时监控事件过程、事件的发起时间，事件的响应时间，以及事件处理时间，一定时间规则内未响应或未处理结束，自动逐级汇报主管。同时对事件的处理做知识日志文档，包括事件的原因、事件的对策等。

　　综上所述，andon安灯系统所使用的硬件主要包括以上三种组成部分，这些硬件设备的优质使用，可以使安灯系统更加稳定、准确地传达信息，提高生产的效率和生产安全性。

　　凭借先进的传感器技术、智能现场设备和无线传输，状态监测不仅可以持续进行，而且可以从绝对意义的任何地方进行。根据采集的数据，系统可以在早期指示即将发生的故障。因此，可靠的状态监测对于预见性维护而言不可或缺。

　　轻松集成

　　使用图尔克产品(包括从坚固的传感器到支持灵活的云服务监测的系统解决方案)简化您工厂的状态监测。无论是新建造的系统还是希望在现有环境中进行解决方案改造，所有设备都可轻松集成至现有的自动化系统。另外，也可使用分布式的独立系统监测重要状态数据，而不影响主控制装置。

　　控制柜的高效监测

　　IMX12-CCM(控制柜环境条件监测)控制柜保护模块。CCM可安装或者改装在几乎所用控制柜和防护箱中，用于持续监测实际防护等级。该导轨式式设备使用简单的开关信号向控制系统指出柜门关闭故障，或者温度和内部湿度超出限值的情况。

　　IMX12-CCM宽12mm，带有一个本质安全的两线制隔离变送器接口，因此也可用于爆炸危险区域。该设备的示教过程非常简单，可以直接在设备上进行，无需计算机或任何其他工具。IMX12-CCM还提供标准HART接口，用于额外的诊断选项，例如读取绝对测量值。

　　无线信号传输

　　当使用了IO-Link、多协议以太网、无线信号传输或云解决方案等合适技术时，可以实用且可靠地实施状态监测。

　　需要检查难以访问的机器的读数?还是想要避免因接线复杂而浪费时间?您可以使用DX80无线系统，从而通过专有的无线网络以无线方式传输现场的状态数据。许多图尔克产品范围内的传感器都可以无缝集成至发射器模块，而且可以视需要使用电池运行。

　　分布式智能控制

　　ARGEE是TURCK自行研发的一个编程环境，应用于多协议BLOCK IO产品以实现逻辑控制的功能。通过使用该功能可以赋予标准IO模块以现场逻辑控制器的智能化功能。在编程环境和整体功能性方面，V3版本均提供了显著的升级和更新。

　　通过与TURCK多协议以太网BLOCK IO模块的配合使用，ARGEE已经诠释了先进的控制器概念。对于OEM客户和设备制造商来讲，如果面对增加控制控制逻辑以进行系统功能的扩展，使用现场逻辑控制器FLC即可实现而无需修改现有的PLC程序。

　　云解决方案

　　全天候监测任何终端设备的状态数据、配置个性化的控制面板、自动接收关键数据信息——所有这些都可通过图尔克云解决方案来完成。TCG20云网关可将数据加密并发送至图尔克云或在线服务，如Amazon Web Services或Microsoft Azure。此外，图尔克云也可直接托管在公司自己的服务器中(客户场所)。

　　多协议以太网

　　图尔克的I/O模块可在不同的以太网协议中并行使用，从而独立于周期性过程通信实施状态监测。例如，测量数据通过PROFINET传输至主控制装置，同时状态数据通过Modbus TCP非周期性地发送至另一PLC。

SRC－800 支持各类导航方式，满足各种应用场景需求，可搭建不同类型的机器人。在智能工厂非导航领域，还可用来控制智能工厂的电梯、充电桩、自动门提升机、堆垛机等基础设施，真正地为智能工厂提供一站式解决方案。

全厂控制，不仅是 AMR：

不仅可搭建不同类型的机器人，还可控制电梯、充电桩、自动门、交通灯、提升机、堆垛机等基础设施。

部署效率，快到超乎想象：

统一部署全厂设施，真正地为智能工厂提供一站式解决方案。

＊支持 RBobokit 插件与 Roboshop Pro，兼容现有的调度软件。

体积虽小，接口依然丰富：

172＊115＊33mm 迷你体积，保留仙工智能特有的丰富接口。

更低功耗，更高性能：

10W 超低能耗，更长待机时间；ARM 处理器，应对更多复杂场景。

双频 Wi－Fi 支持快速漫游；选配 NB－IOT 满足各种联网需求。

稳定运行，不惧极限温度

采用工业级宽温元器件，即使在极限温度下，也能稳定运行。

         然而对于某些应用而言，位置控制却没有力控制重要，比如材料压合应用。当把两个物体压合在一起时，如果我们是控制位置量，那么由于物体厚度、环氧树脂量和平台反向间隙等变化因素会极大地影响压合力的大小，造成力过大或过小而不能成功实现压合。如果我们将力反馈作为伺服环的“位置”给定，那么我们就可以确保每次都施加同样大小的力，不论如上影响因素如何变化。

         气动解决方案的缺点是力控不够精细且难以适应各种工艺变化。

         力控其它应用场合还有力数据回放和振动测试等。

         在如下的例子中，首先被测件在位置控制模式下移动到某个加载/卸载位置，当移动到目标位置时切换到力控模式进行测试或操作。此时，按工艺要求，可以保持一个恒力，或者某些情况下需要一个按设定时序精确变化的力。这就需要可以如控制位置一样控制力。

         有两种基本方法可以实现力控制：自动聚焦环路控制和传统PID环路控制。根据具体的应用场合选择其中某个更好的控制方式。我们这里描述的方法是传统PID方法，这个方法用于力闭环带宽要求较高的场合。自动聚焦方法通常只能达到1/5的PID方法的带宽。

         关键设置点：系统要设置成双闭环模式。编码器用作速度环路反馈输入和电机换向。测力传感器输出作为位置环路反馈输入。Ensemble控制器可以接收+/-10V模拟量输入信号。模拟输入通过16位ADC采样，所以其分辨率是+/-32767。

         此次测试中的力传感器输出+/-1V信号，所以Ensemble接收到的最大值会是+/-3276。

         当不需要力控而需要用于加载/卸载操作的简单定位控制时，可以通过简单的程序把控制器切换为单闭环控制模式，即设置位置反馈和速度反馈都来自编码器（光栅尺）。

         以下测试中用到的产品和仪器如下：

         控制器：EnsembleHPe10

         直线平台：LMA-300（内装有BLM142电机和1um分辨率光栅尺）

         力传感器：Omega51-50

         参数设置：如下参数都要设置好

         力控模式参数设置：
 

         位置模式参数设置：
 

         1、CountsPerUnit基于Aerotech驱动器的ADC。16位模拟量输入的范围是+/-10V，-10V等于ADC的0单位，10V等于65536单位，0V等于32768单位。1磅力对应的ADC单位数需要通过计算得到。比如10V输出时对应测量到的力是350磅，那么CountsPerUnit就是32768/350=93.6229单位/磅。

         2、CountsPerUnit基于分辨率和用户单位。比如当编码器分辨率为0.25um和编程单位为mm时，这个参数就是1mm/0.00025mm=4000CountsPerUnit。

         3、CountsPerUnit参数更改需要重启控制器才能生效。如下例子中，这可用于计算一个转换系数，这样运动指令可以按一定比例转换，从而可以保持原有的系数而编程中可以用新的单位。
 

         两种模式的调试参数会有所不同，可以基于力控模式还是位置控制模式设置成不同值。

         每种模式的增益参数需要分别调试。Autotune工具可以用于位置控制模式调试。Autotune同样也可以用于力控模式，或者可以通过阶跃响应方法来手动调试增益参数。
 

▲ 图1：阶跃相应曲线观察误差变化
 

         例子程序：

         首先系统设置成基于编码器反馈的位置控制模式，然后切换到力控模式。

         程序中的参数基于位置控制模式设定。例程调用了ForceControl函数库。

         速度反馈类型不能配置成NONE值。
 

         以上程序的部分力控曲线图：
 

         同一图上显示力控和卸载运动曲线：
 

         以7磅力幅值和3Hz频率往复力控制：
 

         以1磅力单位增量步进然后返回曲线图：
 

         如上图中某个步进阶梯的在位稳定性放大图（以AD计数为单位）：
 

         如上图以磅为单位时：
 

         从上图中我们可以观察到模拟量输入变化值是644uV。每个AD单位计数约为305uV，因此抖动幅度为2个计数单位。基于力传感器的分辨率可以判断你可以多快地跟随给定的力命令。

日立产机系统（中国）有限公司董事总经理兼营业本部总经理  三好和司

        近期，记者采访到日立产机系统（中国）有限公司董事总经理兼营业本部总经理三好和司先生，请他详细介绍了目前日立IoT（物联网）控制器的开发思路，以及日立面向未来物联网世界的整体企业布局。

        谈到当前工控行业的发展现况，三好和司先生表示：“随着工业4.0时代的到来，全球制造业正迅速朝着物联网（IoT）生产和服务的方向发展，在这一趋势下，对于承担各种机器设备控制任务的PLC提出了更高的要求。如今的PLC已不再仅仅只是传统意义上的一类控制器，用户市场还期望它能够具备信息处理的功能。为此，日立适应时代发展的需要开发出了新一代控制器，我们把新一代产品定义为——日立IoT（物联网）控制器。”

        为了实现更强大的信息处理功能，日立IoT（物联网）控制器在底层芯片、系统架构等技术开发方面都做了认真、细致的部署与规划。例如，要完成物联网体系内任务繁重的信息处理工作，就必须要有运算能力超强的底层芯片来做支撑。为此，日立利用电脑CPU的高运算能力，使得传统PLC较难实现的信息通信功能得以畅顺的完成，而这类基于PC- base的IoT控制器也将成为工控行业内的一个重要发展方向。

        “日立IoT（物联网）控制器具有丰富的运动控制功能，同时也强调信息处理的功能。日立IoT（物联网）控制器通过PLCopen丰富的运动控制功能块，广泛应对从单轴PtoP位置控制到采用电子凸轮的多轴同步控制，对位置、速度、加速度、加加速度以图形编辑器可进行自由编辑。还具备仿真功能，不需要连接控制器，也能在电脑上模拟进行动作确认。还可以完成3D图形化显示、表形式坐标输入和CNC G代码方式的轨迹控制编程，一台日立IoT（物联网）控制器可以实现IO控制到机器人控制，并提供图形化用户界面、程序的编译/加载、文件管理、信息处理、网络通信等功能，完全能够满足工业物联网的应用需求。”三好和司先生说道。

        与此同时，针对IoT互联互通的特点，在数据连接性能方面，日立IoT（物联网）控制器采用开放式系统架构，基于国际标准IEC61131- 3规格的编程语言，便于全球范围内编程技术人员的开发；并选用开放式EtherCAT工业以太网总线，最大可支持255个从站，以符合工业物联网范围更广、实时性（通信周期最快可达125μs）和可靠性更高的设备互联和信息处理需求。为了更好地支持与上位信息系统的连接，日立IoT（物联网）控制器采用工业4.0推荐，高安全性能的标准通信协议OPC UA，具备OPC UA服务器功能，能够与SCADA、MES、ERP和Cloud等实现直接通信，令到数据采集、信息模型化以及工厂底层与企业管理层面之间的通信更加安全、可靠。
 

图1 对应工业领域IoT化潮流的新一代工业控制器——日立IoT（物联网）控制器

        “在IoT控制器方面，日立拥有完整的产品线，其中包括基于PLC- base的HX系列，以及基于PC- base的HF- W/IoT系列，”三好和司先生表示道，“我们在产品开发上的一个重点是——对应IoT工业物联网的发展，将自动机械、生产设备的核心控制与通信一体化，这也是与日立产机的母公司——日立制作所（HITACHI）近年来的总体发展规划息息相关。”

        最近几年，日立将重心放在了更具时代创新意义的IoT领域，在物联网建设上投入了巨大的资源和精力。在日立致力打造的工业物联网体系中，大致上由三层构成（如图2所示）：
 

        三好和司先生进一步介绍说：“日立IoT（物联网）控制器位于基础设备层，其主要任务之一是控制执行设备；其次，它的另一个工作内容是收集生产现场的各种数据，并且实时上传至LUMADA核心平台和云端，确保这些经过加工的、具有应用价值的数据信息能够在整个生产过程中被充分利用，以实现更高的生产效率、品质保障、能源利用率以及生产的事先预防作用，因此，在整个日立IoT系统架构中，日立IoT（物联网）控制器起到非常重要的作用。”

        此外，日立IoT（物联网）控制器还具有Web浏览器上的监视，远程操作功能，无需准备专用的HMI，只要通过手机、Pad或电脑Web浏览器就可以访问到控制器的Web服务器，从而实现对现场生产设备进行状态监视，并且可以实现设备的远程维护、诊断和控制，真正达到了网络化生产管理的目的，同时也减轻了现场工作人员的负担。

        据介绍，目前日立IoT（物联网）控制器适用于锂电池生产、激光切割、光纤、3C电子、包装、印刷等细分行业市场，在产品品质和使用性价比上优势比较明显。尤其是基于PC- base的HF-W/IoT系列，该系列产品一台支持运动控制的IPC主机最多可控制255轴，轴数越多（如32轴以上），性价比优势越明显。

        在日立产机内部，将今年视为日立IoT（物联网）控制器在中国市场上的开发“元年”，在产品推广和市场开拓上均加大了力度。

        在这一过程中，三好和司先生认为，日立IoT（物联网）控制器技术服务体系的建设是一个重点，其中包括：定期对日立产机内部的技术团队、外部的代理商和设备开发商等进行技术培训，提高工程师的技术应用水平；同时加强日立与渠道商之间的合作，共同把技术服务工作落到实处。特别是在前期的项目服务部分，日立产机会深入生产现场，结合用户的生产工艺Know- how技术，不断优化运动控制算法，提供真正满足控制精度和生产效率要求的运动控制解决方案。

        现阶段，日立集团在中国积极推广Lumada IoT的总体解决方案，在中国也积累了一些案例，我们今后会更加积极加强与中国企业IoT领域的合作，针对不同客户需求，提供更多定制化和客户协创服务。日立产机作为一家集研发、生产和销售于一体、产品线涵盖主要FA系列（IoT控制器、伺服、变频器等）的品牌厂商，日立将以积极开放的心态，诚邀广大中国工业领域的代理经销商、系统集成商、伺服厂商、设备制造商等携手推动中国IoT工业物联网应用向前发展，实现合作“共赢”。

        “中国IoT的发展速度一日千里，”三好和司先生说，“凭借日立在工业装备、信息通讯等行业多年来的开发积累，我们将在未来时间内推出更多适合中国IoT市场应用需求、高品质、高可靠度的产品和技术，立足中国市场，全力服务中国用户！”

中国运动控制器主要分为三类，分别是「PC-Based」、「专用控制器」、「PLC」。其中「PC-Based」运动控制器在电子、EMS等行业被广泛应用；「专用控制器」的代表行业是风电、光伏、机器人、成型机械等等；「PLC」则在橡胶、汽车、冶金等行业备受青睐。

近年来，中国运动控制产品(通用伺服系统、步进系统、运动控制器)稳步增长，增速高于新常态下GDP的增长。尤其是机床、纺织、印刷、包装和电子等行业的快速发展有力带动了对运动控制器的需求。

1、产品和技术趋势

目前，在一些行业中，专用控制器或者PC-Based在慢慢替代PLC，PLC的市场占比在减少。比如专用控制器在传统切削机床、工业机器人中发展较快；PC-Based在雕刻机、半导体、物流、激光加工机等行业增长较快。未来，运动控制器主要体现出以下几个发展趋势：

1.1第一是开放性、灵活性、易用性并重；

开放性实际指的是系统要遵循较为通用的标准，比如IEC61131-3的标准组态语言环境，对外接口采用通用的标准协议等。灵活性指的是系统要能适应各种复杂工艺要求的能力。易用性主要指的是人机交互的友好性及简便性。

未来控制系统发展的最核心需求就是如何实现开放性、灵活性、易用性的统一。这其中最核心的问题是对动作控制的理解程度。传统PLC厂家以动作过程为主要目标，封装各类标准化的功能块，但缺少灵活性。专业运动控制器虽然有较好的灵活性，但其编程组态方式都是自成一派，没有遵循统一标准。更好的控制器应该将二者进行有机的融合。此外，开放性除了遵循一定的标准之外，还需要有更为丰富的接口。传统的控制器基本只是完成对伺服系统的控制，但随着智能化发展的需求，越来越要求控制器能够融合更多的系统功能。对视觉系统的接入要求日益强烈。

1.2第二是网络化程度日益加强；

网络化主要指的是控制器与伺服驱动器之间的连接形式。传统机械设备采用的伺服数量有限，往往采用一对一直连的方式连接运动控制器和伺服。直连方式最大的问题在于布线复杂，线缆使用量较大，同时传输信号极易受到各种干扰。为解决这些问题，各个伺服驱动厂家纷纷推出自己的高速总线用以连接伺服驱动器及运动控制器，网络化趋势势不可挡。采用高速总线后，运动控制器和伺服驱动器之间除了常规的控制命令及反馈信息传递外，还可以根据需要实时调节伺服驱动器的各类参数，从而实现更为复杂灵活的控制要求。但目前各家高速总线的标准尚不统一，各个伺服厂家都各自推出自己专用的总线协议，比较流行的有EtherCAT、PowerLink、安川Mechatrolink、松下RTEX、三菱CC-Link等等，这些总线协议各有特点。总的来说，核心都是为了解决高速伺服控制过程中的高速数据传输，未来的发展一定是逐步走向融合统一的过程。

1.3第三是可靠性要求不断提高。

可靠性对于运动控制器来说，同样是一项基本核心要求。机器设备长期、稳定的可靠运行是所有用户的最基本条件。仅从稳定性这点上看，目前大量采用板卡及工控机的控制形式，未来应会逐步被各类满足功能要求的、同时具有低功耗、高稳定性的专用控制器所替代。

2、应用趋势

随着行业应用的扩展，中国运动控制市场逐渐成熟，在机床、雕刻机、半导体、工业机器人、EMS、物料搬运等多数下游机械行业均取得不错的发展。尤其在锂电池、工业机器人、半导体、EMS等行业，欧美和日本运动控制厂商表现突出，拥有较强的综合竞争优势。

专用控制器在一段时间内仍将是工业机器人行业主要的运动控制器类型。半导体行业PC-Based运动控制市场发展稳定，增速在17%左右。物流行业对机器视觉功能的需求增加，导致PC-Based比例也逐步增加。在传统印刷机械上仍然以PLC运动控制器为主，PC-Based运动控制器的应用刚刚起步，在新兴的数码印刷机械上使用较多，未来将小幅增长。

在中国，运动控制器厂商开始从单一的只提供运动控制器，伺服驱动，伺服电机和编码器等其中一种产品，再搭配其他厂商的驱动或者电机销售的形势，向寻找行业合作伙伴的形式转变。目前，Yaskawa与运动控制器厂商如：SYNTEC、BOCHU、GOOGOLTECH、Panasonic也积极在行业内寻找合作伙伴，ADVANTECH、支持RTEX的运动控制器供应商建立合作协议。未来，预计越来越多的厂商会采取合作或者提供整体解决方案的方向发展。

3、运动控制器市场增长预测

3.1 2015-2020控制器市场整体增长及预测

2016年控制器整体市场业绩增幅为4.9%。随着中国的产业结构从重工业制造、低端OEM制造，向机器人产业、精密制造产业转型的深入，未来几年控制器领域将保持稳定增长。（如表1、图1）

3.2 2015-2020运动控制器整体市场增长及预测

运动控制器整体市场从2015年的负增长转为2016年的8.7%的正增长。并且随着“一带一路“利好消息的推动，相关行业如：半导体、工业用机器人、EMS等相关行业自身的快速发展，也会刺激运动控制器整体市场保持较为稳定的增幅。

2015~2020年间，PC-based控制器用于运动控制的比例将从46%扩大至59%；专用控制器用于运动控制的比例将从83%扩大至92%；而PLC用于运动控制的比例将从34%缩减至27%。

中国半导体、EMS、激光加工机、锂电池等行业迅速发展，刺激PC-Based运动控制器市场迅速发展。中国机器人产业的发展、刺激专用控制器市场发展。用于运动控制的PLC市场增速将远远差于PLC市场，因为更多的用户会选用基于PC-Based运动控制方案。

2015~2020年间，IPC+板卡控制器用于运动控制的比例将从34%扩大至56%；嵌入式控制器/软PLC比例保持平稳。IPC+板卡的控制方式具备开放性，经济性等特征，因此被客户接受程度远高于其他两种控制器类型。在运动控制方面，IPC+板卡的运动控制器增速远远高于其他两种产品增速。（如表2、图2）

4、2016年运动控制器市场规模与细分

2016年，在运动控制器市场中，Siemens、新代、宝元、ADVANTECH等厂商表现突出。Siemens是PLC运动控制器中的龙头老大。新代、宝元在专用控制器领域的地位不可小觑，ADVANTECH、GOOGOLTECH则在PC-based运动控制器领域取得快速发展。（如表3、表4、图3、图4）

5、中国2016年运动控制器市场规模细分—行业

5.1PC-based市场规模细分

PC-Based控制器应用于运动控制领域中的很多行业，例如机器人、半导体、包装机械、EMS等等。这些行业自身的迅速发展，刺激了PC-Based控制器市场的发展。

近年半导体制程和封装测试厂商在中国迅速建厂，国产半导体设备销售收入保持15~20%的调整增长，这些设备使用的运动控制器中50%为PC-Based运动控制器；

随着汽车、半导体行业对工业机器人需求的增加，以及陶瓷卫浴、制药等新兴行业对工业机器人的使用，刺激了PC-Based运动控制器在机器人领域的快速发展。另外直角坐标机器人和国产品牌的多关节机器人功能简单、价格便宜，越来越多的厂商会选择性价比较高的PC-Based运动控制器。

包装机械行业逐渐加入机器视觉功能，对PC-Based运动控制需求也逐步增加。

未来PC-Based运动控制器的应用领域将会进一步扩大，部分PLC市场会向PC-Based市场转移。（如图5）

5.2专用控制器市场规模细分

专用控制器在机床、包装、纺织等传统行业中被广泛应用。机床、包装、纺织等行业经过2015年的严重萎缩或者缓慢发展后，2016年开始回暖，带动专用控制器的增长。在机床行业中的应用占整体业绩的24.9%，在纺织行业中的业绩占比为8.4%。另一方面，2016年专用控制器在工业机器人领域取得较好成绩，这主要得益于机器人行业自身的快速发展，2016年工业机器人行业呈现爆发式增长。如（图6）

5.3PLC市场规模细分

PLC运动控制器在纺织、包装等行业的应用占据主导地位。在EMS行业，PC-based凭借其经济性和多功能性，原使用PLC控制器的市场会慢慢被取代。EMS行业中点胶机和非标设备的运动控制器用量占总的50%左右，而这些设备中将近70%主要采用PC-Based运动控制器。纸巾机械行业目前使用PLC比较多，因为PC-Based运动控制主要应用在部分大型生产线上。（如图7）