｜智慧型運動控制平台－MECHATROLINK-III主站控制器開發

摘要：MECHATROLINK-III是一種可透過一台控制器與多種從屬設備進行數據交換的開放式現場網路，市場上已有眾多與其相容的設備販售，使用者可以靈活地從中選擇進行系統建構。

本文將介紹MECHATROLINK-III串列式伺服運動控制技術，同時也將介紹工研院機械所開發之新一代智慧型運動控制平台（Intelligent Motion control Platform, IMP） ─ IMP-2。IMP-2可經由通用型伺服匯流排（General Servo Bus, GSB）透過子板擴充實現MECHATROLINK-III C1主站端控制器。

Abstract: MECHATROLINK-III is a field network that allows one controller to exchange data with multiple slave devices. There are many ready-made compatible devices sold on the market, so users can flexibly construct systems with them.

This article presents the serial servo motion control technology of MECHATROLINK-III protocol and introduces the new generation of Intelligent Motion control Platform, IMP and General Servo Bus, GSB developed by ITRI MSL. The MECHATROLINK-III C1 master controller is implemented by connecting with the daughter board through GSB.

關鍵詞：串列式數位伺服運動控制、智慧型運動控制平台、通用型伺服匯流

Keywords：Digital Servo Motion Control, Intelligent Motion control Platform, IMP, General Servo Bus, GSB

前言
傳統自動化設備與工具機台所使用的伺服控制技術面臨多軸同步與即時性能不佳，且受限於配線繁多及雜訊干擾等問題，因而利用串列式數位伺服控制透過即時通訊系統，並經由網路媒介傳遞純數位訊號與控制參數，應用於工業自動化控制系統中的各式通訊傳輸協定，遂於近年來逐一被提出。

為滿足各家不同全數位伺服介面，IMP-2智慧型運動控制平台提供一組通用型伺服匯流排，只需搭配不同的全數位伺服驅動介面子板，IMP-2即可與不同廠牌的全數位網路伺服驅動器連結。

串列式數位伺服運動控制
串列式數位傳輸技術應用於自動化設備的網路系統是一共通的趨勢，其主要優點為配線容易、抗干擾性、遠端控制，並可發展更高速度及高精度的運動控制技術。

全球控制器廠商或是相關學界也都致力於開發具有即時通訊伺服功能的通訊介面和產品，其中如SERCOS、PROFINET、POWERLINK、ETHERCAT、MECHATROLINK、SSCNET、RTEX…等。雖然沒有共通的通訊協定標準，但是對於技術需求與目標均是一致的，即期望達到：

1. 即時性：必須在固定的週期時間內完成傳輸控制命令。
2. 有彈性：可選擇週期性或非週期性的傳送接收伺服命令及更新伺服驅動參數與周邊I/O資料。
3. 抗干擾：藉由數位傳輸並加入錯誤檢測碼的機制，降低雜訊干擾。