編者按：隨著計算機技術的高速發展，傳統的制造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代制造技術進行研究開發，提出了全新的制造模式。數字控制技術是現代制造系統的關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率等特點，對實現制造過程的智能化、集成化和自動化起著舉足輕重的作用。下面謹就目前領先的高性能開放式數字運動控制技術SynqNet在平板顯示器制造設備中的應用做簡要介紹，供國內設計及技術人員參考。

由于平面電視消費需求日益高漲，平板顯示器的生產，已經由電腦外圍設備的一小部分，發展成為在全球高科技浪潮中占據中心地位的一個大規模產業，制造商正在斥資數百億美元擴大生產能力。通常，亞洲高科技公司扮演著其他國家創新產品的低成本生產商的角色，而平板顯示器產業的情況則大不相同，亞洲生產商掌握著有利可圖的技術和產品開發領域，像晶片生產商那樣影響著電子產品的設計。臺灣、韓國和日本等地的平板顯示器生產商已經在市場上取得了優勢。

平板顯示器行業專用大面積精密直線電機臺架
用戶概況及項目要求

Soonhan 工程公司是一家致力于發展線性電機和以PC為基礎的運動控制機械的韓國公司，在半導體、FPD工業及電子工業領域處于領先地位，現已開發出了逾500種相關產品。Soonhan為其頂級的平板顯示器 （FPD）制造商客戶提供先進的行業專用精密大面積直線電機臺架。相比舊有的旋轉設備，Soonhan的線性電機平臺在精度上有了很大的提高。為了滿足 FPD 制造商提高技術質量以及降低成本的競爭要求，Soonhan 工程公司著手設計下一代平板顯示器制造用大面積直線電機臺架。

大面積直線電機臺架項目設計需要考慮以下幾個制約因素：

? 由于平板顯示器尺寸不斷加大，其控制裝置等相關電纜線的長度也相應增加，如何減少配線數量成為降低成本的關鍵；
? 如何在電氣噪聲環境中確保設備可靠性，對系統進行監控，并快速解決問題；
? 如何使接線故障造成的危害降低到最小，以保證系統安全并提高效率。

項目設計及實施

Soonhan 公司的大面積直線電機臺架專為圖形檢測而設計，具有非常大的工作空間包絡和高水平運動準確度。考慮到其緊性能技術規格和設備的總尺寸，Soonhan 選擇了MEI SynqNet為其產品運動控制系統設計的最佳解決方案。

根據項目實施情況，SynqNet 全數字運動控制系統實現了對大面積直線電機臺架的高速、高精和高效運動控制。SynqNet基于網絡的系統實現了中央運動控制，適用于多軸運動。其實時參數自動設定、遠程故障診斷、智能化的“自修復”故障處理及用戶界面功能，使控制系統的性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。

大幅度減少配線量

成本是平板顯示市場競爭中越來越重要的因素。由于平板顯示器制造設備的尺寸增加，從控制裝置到驅動裝置、輸入/輸出以及其它裝置的電纜長度也相應增加。為節約材料成本并減少人工需求，降低配線量成為平板顯示器行業面對的重要問題。

大量的模擬配線線束是非常昂貴的，并容易產生制造錯誤，從而導致現場故障。運動控制系統安裝所引起的大多數問題均是由配線和接線造成的，因此減少配線量不僅可以節約成本，還能夠提高系統可靠性。

電氣隔離性能

運動控制系統導致的問題通常也與電氣噪聲和物理接線有關。MEI全數字SynqNet運動網絡在運動控制器、驅動裝置以及輸入/輸出模塊之間僅布設一根電纜，從而解決了此類問題。與采用其他數字網絡或模擬運動控制系統進行設計的設備相比，采用 SynqNet 進行設計的系統，不僅降低了成本、簡化了制造、同時還提高了可靠性。

來自機器中其他組件的接地傳導噪聲也會對運動控制系統造成負面影響，使總線信號與電源線接地噪聲電流相隔離。傳統的模擬量系統，特別是高分辨率系統，很容易受到電子噪聲的干擾。MEI SynqNet 采用 IEEE 802.3 標準進行制造，利用網絡固有的低配線量及全數字本質，可大大降低電氣噪聲所引起的抖動。此外，SynqNet采用符合IEEE 802.3 標準的耐用型隔離特性、采用變電器或光電耦合器的直流電纜隔離，可防止各組件之間出現噪聲誘導型接地回路和電壓差動。即便是在大多數電氣噪聲環境中，該網絡的高度電氣隔離性能也可確保設備可靠工作。

遠程故障診斷和“自修復”容錯功能

SynqNet 具有高度的遠程故障診斷能力，可以很容易查找到該系統中存在故障的電纜或接線，利用實時節點信息的可靠性，可實現預測性維修保養、遠程故障診斷以及維修。SynqNet在環形拓撲結構中的“自修復”容錯功能，使該系統在連接錯誤或系統任一處節點完全斷線的情況下，能夠進入一個受控的安全狀態。這是目前現有的其它運動網絡都不能提供的安全和可靠性能。由于該伺服系統設計的上述諸多特性，使得該輔助系統能夠提供最高的安全系數。

“自修復”容錯是指在發生實際斷線、連接松動或發生整個節點或多個節點故障情況下繼續保持運行的能力。 SynqNet 是第一個可以在上述情況下連續工作的全數字式運動網絡。 “自修復”容錯特性對于提高任何運動網絡系統應用的安全性和可靠性來說都是十分關鍵的，而在冗余性對于成本節約和/或安全性至關重要的高價值和醫療應用中尤其如此。

在具有“自修復”容錯功能的系統中，如果五個節點中有兩個出現故障，則 SynqNet 仍然能夠控制其余的三個節點，將應用做出標記，然后執行備用運動參數。 閉環可以確保在整個環中傳輸的數據總有一個冗余的數據通路。SynqNet 可以將這個冗余通路用作輔助數據通道。

用戶反饋

綜上所述， MEI SynqNet運動控制系統以其先進的性能滿足了FPD 制造設備的要求，其應用縮短了項目設計周期、改進了產品性能、提高了系統的可靠性、降低了制造成本。在平板顯示器制造設備尺寸不斷增加的今天，MEI SynqNet的控制系統在可保證設備可靠性、安全性的同時減少配線成本，為 FPD 制造商贏得競爭優勢。

Soonhan 公司對 MEI SynqNet運動控制系統做出了高度的評價：“采用 SynqNet 進行設計的直線電機臺架系統，具有構建簡單、故障排查便捷的特點，并且與采用其它網絡協議或傳統型運動控制系統進行設計的臺架相比，該臺架系統具有眾多的成本降低區域。SynqNet 直線電機臺架在設計上能夠滿足下一代（第 6 代和第 7 代）平板顯示器制造設備的要求。”