「1S」是一款什么样的运控产品

本刊较早前曾经有八卦过各类“运控产品门派”（点击公众号菜单的「闲话」-「伺服门派」可以回看这档节目），文中我们细数了传统日系运控产品的一些显著特点，而这些特点在本期这款「1S」中也有这非常充分的体现。

比如先简单看一下产品的规格：

电源输入结构上，仍然为单体独立型驱动模块，输入电源包括了 AC100V、AC200V的电压等级，尽管增加了 400V 的高电压选项，但从型号分配看，总共 18 个模块型号，100V ～ 200V 的占了 13 个之多，而 400V 高电压，仅有 600W ～ 3 kW 的 5 个型号。

配置了 23 位 ABS 编码器，通过增加位数提升编码器反馈精度，典型的日系编码器技术。

功能方面，我们比较关注的运控整定功能，在样本上有 “ 改进的环路控制，提高追随性能，缩短定位时间 ” 这样轻描淡写的表述。

如果仔细翻阅产品使用手册，就可以详细了解到「1S」所具备的那些“先进”的运控功能了。





提供了从入门级的自整定到高阶的精细调整功能，除了自整定还提供了多种辅助手动整定功能，包括：

负荷特性推测功能

4 个减振滤波设定

4 个陷波滤波设定

摩擦扭矩补偿等等

以及协助整定参数设定的辅助工具，比如数据跟踪和 FFT 运动频率特性监测等等。

但如果常用并且熟悉日系运控产品的朋友就不难发现，除了 FFT 以外，其他各类貌似“先进”的调整功能，在不少日系运控产品中（如 A6、∑7...）已经非常常见了，换句话说，这几乎已经成为日系运控产品的标配了，如果没有像样的运控调整功能，都不好意思拿出来跟别人打招呼。

去年在工博会上欧家曾经展示了两台实体样机的整定功能演示，不过那时候「1S」还未发布，使用的是其另一款 G5 的产品，而那款产品，其实就是 A6 的贴牌代工产品（这已经是业内熟知的秘密了）。所以，此次「1S」这些标称功能的实际应用表现到底如何，我们还是要耐心等待其装机运行一段时间后实测的效果。



日系产品还有一大特点就是超级强的稳定性和超长的 MTBF 时间，尽管没有实测的数据，但日系运控产品普遍比较”抗噪“、“瓷实”、“基本不坏”的口碑已经是业内默认的评价了，相信这和日系产品一贯的精益制造体系是分不开的。从我们此次目测的「1S」产品外观和做工上，也是能够在一定程度上感受到其背后精良的制造工艺和流程的，这也会让我们继续对其产品的质量和稳定性有比较高的期待，当然，这同样需要待产品投入运行一段时间后才能看出来，而这个运行时间将很可能远远长于功能测试所需要的时间，比如半年到一年，甚至更长。

不过，千万别因为带着上面这些传统“烙印”，就真的把「1S」定性为传统的日系产品了。在我看来，作为欧家近些年来首款自行研制的运控产品，与其他老牌日系运控品牌的产品相比，其在设备应用的集成和系统化上的动作显得更加激进。

易用性：

如果进入「1S」的产品官网或者打开样本型录，就不难发现其中大篇幅关于产品易用性各项技术特点的描述，这种做法在一般的日系产品介绍中是很少出现的。

例如：

硬件接线无需连接器端子座转换单元，可直接进行输入输出信号的接线



全部连接器采用可插拔式

采用快捷、无螺丝 PUSH-IN 连接器


ABS 编码器，无需电池，无需原点回归

除了硬件方面的操作易用性，欧家在其运控软件上也是下足了功夫。



先是开发了与自身产品相配套的运控选型软件。当然这运控选型软件并不算啥，很多厂家已经都有了嘛。



不过腻害的是，这个选型软件是可以和欧家的控制系统软件 Sysmac Studio 对接的，用户可以将选型软件上的设备运控产品配置直接导入到 Sysmac Studio使用，这样就直接省去了在编程调试软件上运动轴组态时二次参数输入的时间；而如果在选型的时候使用过的负载信息和运控曲线，甚至可以直接导入到 Sysmac Studio 并在此基础上进行编辑和调整，这将有可能在运控编程和调试时节省大量的数据参数手动录入的工作量。

另外，我们也注意到，在 Sysmac Studio 中整合了产品故障排除的功能，换言之，「1S」产品的运行状态将可以更容易的通过其控制系统平台发布到上位信息系统。尽管这个功能在圈内已是很成熟的技术了，但对于日系品牌来说，这应该已经是其迈向设备信息化和 IoT 的一次重要跨越了。

所以，关于运控产品的易用性的诠释，「1S」这款产品已经超出了传统意义上那些运控整定功能了，正如其产品介绍一开头就有这样的表述：

从设备的设计到安装调试、维护，在充分考虑客户所面临的问题后，完成 1S 系列伺服系统的设计，致力于提高效率。

集成安全

近两年运控产品集成安全控制功能已经不是什么新鲜事了，这款「1S」也不例外，配有安全功能(STO) 。

不过我想请大家仔细看一下官方对其集成安全功能的表述：

使用安全输入信号时：



EN ISO 13849-1(Cat.3 PLe)、EN61508(SIL3)、EN62061(SIL3)、EN61800-5-2(STO)


基于EtherCAT 通信时：



EN ISO 13849-1(Cat.3 PLd)、EN61508(SIL2)、EN62061(SIL2)、EN61800-5-2(STO)

注意，不仅仅是其标称的安全控制等级哟，还有其可以实现基于 EthatCAT 的安全控制功能（FSoE）。

还记得驱动器标签上的 TÜV 标记吧，这可不光是象征性的“标称”一下，是有高标准产品元件支撑的，让我们剧透下这张「1S」产品拆机图。



看到了这个安全控制的 MCU 芯片，居然使用的是 NI 的 RM46。



关于这款芯片的详细信息，各位可以上 NI 的官网查询，这里只 Post 一张其  TÜV 证书。

坦率讲，仅凭目前所看到的 「1S」的集成安全功能等级，已经可以帮助用户在设备安全方面大幅提升设备的交付能力了，不少原来使用日系产品的设备制造商，将有机会出口设备到某些对设备安全有强制性规定的国家和地区，比如欧洲。

另外，由于使用了上述的 RM46 芯片，未来 「1S」 在安全功能的扩展和升级的想象空间也是不小的，例如：安全速度控制... 等等。

设备系统

从今次官方发布的「1S」的产品信息看，关于单个产品本身的亮点貌似并不是太多，而且看上去也没有那么“靓”，其更多是从设备运控整体上强调了一些“系统性”的特点。例如：

在说明产品性能时，并不像是以往那样单纯的说编码器反馈精度和环路响应频率，而是将这些与系统控制周期和运控调整功能结合在一起，强调从整体上设备性能的提高。（尽管微秒级的运控周期其实是 EthatCAT 的特性）

在产品的易用性上，不光是从伺服驱动功能上下功夫，而是在包括硬件接口布局和设置、软件操作和配置上做文章，试图帮助用户从运控系统设计、到安装调试、维护的整个应用周期提升设备开发和交付效率。

事实上，如果注意观察，这种通过多个产品系统性整合来提升用户设备体验的做法，在欧家近一段时间发布的多个新品中都有体现。



一方面不少产品都有了开放的总线网络接口，例如上图这种基于 EthatCAT 的设备模块。



以及各种基于 IO-Link 的现场传感设备。



通过 EthatCAT 和 IO-Link，这些模块和设备都可以连接到同一个设备硬件架构中。



同时，从这两年欧家的控制系统软件 Sysmac Studio 的发展趋势看，这些在统一硬件架构中的不同类型的产品，不再是多个孤立元件的堆砌组合和简单连接。目前的 Sysmac Studio 已经不仅仅是 NJ/NX 控制器的编程和组态软件，包括 「1S」驱动器的各类产品的组态、配置和编程操作功能，连同相应的应用场景模块，都已经（或正在）被集成到其中。这不仅意味着用户的自动化设备总体拥有成本的优化，更重要的在于设备系统中不同类型的产品将有机会在同一个数据平台上完成信息交换和数据共享。

貌似扯得有点远，跑到 i-Automation 上去了。我想表达的是，我们其实已经不能仅仅将「1S」单纯的看作是一款元器件级别的运控驱动单品了，它已然是欧家的自动化设备控制系统的一部分了。这个系统包括了以 NJ/NX 控制器为核心，上到信息层的软件、数据库、人机界面，下到设备层的 I/O、运控伺服、变频、视觉系统和传感器等一系列产品。通过这个自动化控制系统，用户将不仅有机会打造出高性能的运控设备，同时各种由于这些产品的系统性整合而带来的智能化、信息化的应用场景应该也是可以想象的。

话说这种集成运动控制的自动化系统是不是看上去很熟悉的样子呢，从概念上并不新鲜的说？



西家的“全集成自动化 TIA”，配合自动化系统软件“博途 TIA Portal”，以及旗下的运控驱动产品 SINAMIC，组成了 SIMOTION 集成运动控制解决方案；

罗家的“集成架构 IA”，配合其自动化系统软件“Studio 5000”（原 RSLogix 5000），以及旗下的 Kinetix 运控产品系列，组成了同名的 Kinetix 集成运动控制解决方案；

...

可以举出的类似的运控系统还有很多，早前几年在第二代运控网络总线时代，这类集成运控系统主要集中在欧美系自动化品牌，而这几年随着几个基于以太网的三代开放型运控总线技术的推广和普及，不少亚裔（包括日系和本土）自动化厂家也开始着力打造自己的自动化运控产品架构体系，这其中也包括了 Mitsubishi 的 eFactory 和著名的 A6 、 A5B 的东家 - 松下君，这就不难解释为什么欧家要开始选择自主研发生产新的「1S」系列产品了。

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仅从单品角度看，除了易用性和集成安全功能，其在运控功能方面并没有显著超越传统日系产品的地方。而且目前「1S」只有最大到 3kW 的功率输出能力，动力电源结构上也仅有独立型单轴模块，而没有使用双轴、三轴模块和共直流母线技术。这么看来甚至还略逊于 ∑-7 和 A6。

但是现在看一款运控产品，已经不能只考虑单个产品的指标了，越来愈多的用户意识到了产品的易用性和系统整体性能的重要性。

如果仅从单个产品的功能特性看，很多欧美系的运控产品，都不如一些传统日系玩家，但凭借其优秀的系统整合性能和易用性，在市场中也占据着不小的份额，而且往往售价和利润都比这些单品日系产品要高出不少。

那么按照这样的逻辑，关于这款「1S」产品的市场定位以及可能带给用户的产品优势和价值，是否可以如此理解呢？

如果能够秉承传统日系运控产品的品质，包括稳定性和运控整定性能，并在此基础上借鉴欧美系产品，融合产品易用性功能、提升运控整体系统性能，提升设备交付标准，应该会有机会进一步超越设备用户的应用和集成体验咯？

我个人更倾向于把这个问题留给用户和市场来回答。

一方面，正如前面所说，产品的实际应用表现，需要等待其装机运行一段时间后实测的效果；另一方面，未来产品的功能扩展和迭代也是非常值得关注的，包括前面所说的功率段扩容、多种电源结构体系、升级安全功能...等等，甚至基于细分行业市场中越来越动态的多样化用户需求，将极有可能挑战到整个运控系统的行业应用集成和整合能力。

我想现在就急于对这款新品立即作出草率的研判，还是为时过早了吧。