机电一体化使系统简化

　　工业4.0受益于多学科交叉的机电一体化技术，来降低不断融合的信息技术（IT）和运营技术（OT）的复杂性。通过简化设计、调试和运行，机电一体化工程可以开发出更好的机器设备。通过让机器设备制造商来调试、编程和连接设备，机器的自我优化、选型适当的先进电机和变频器系统可以使生产制造和供应链自动化更灵活、更快、效率更高。

　　例如，具有先进功能的变频器，可以支持最新和传统的机器连接。基于参数化编程技术、智能电机驱动技术的制造，可以加速机器运动编程从概念到部署的各个阶段。参数化编程使其比传统编程更易于调试。将智能驱动器上线，不再需要特殊培训。同样的原则适用于调试过程中变频器的参数化。在某些情况下，只需要Wi－Fi和可插拔内存模块就可以在一分钟内复制和调试所需要的参数。

　　减少变量的数量，简化了机器和运动控制。将电子元件和软件集成到驱动机构中形成一个集成单元，当它与智能软件结合时，就能以恒定扭矩变速运行，从而获得广泛应用。通过调整不必要和不同的变频器系统变量，电机旋转速度可自由调整，并可以通过移动设备进行远程控制。

　　智能电机现在可以将速度控制驱动技术的传统领域与工业4．0相结合，通过将线电压驱动电机的简单性与电子驱动控制单元的优点相结合，为移动用户提供对电机控制的最佳远程访问。 将电机和变速箱与可变电机速度相结合的高效模块化驱动解决方案，通常也可以实现与电机和变频器相同或更好的性能。

　　机器软件也已经模块化。应用模板是实用的工程工具，使精密和复杂的运动控制更容易获取，更容易理解。模块化的软件模板，更容易实现参数化驱动。不论是集中式、基于控制器的系统，还是分布式、基于驱动的平台，模块化控制系统都可以使用基于EtherCAT、PLCopen和其它工业标准的自动化拓扑结构。

　　越来越多的互联网协议（IP）、传输控制协议（TCP ／ IP）、开放系统架构正在向工业领域发展，有些在新装置中的应用甚至超过了专用的现场总线网络。电机驱动连接，可以提供不同形式的无线和现场总线通信，包括以太网，多输入／输出（I／O）接口，以及键盘、USB或无线局域网（LAN）模块等插件选项。可用的接口选项，简化了调试、参数设置和连接。无线、I／O、和即插即用选项，使实时数据传输到网络和基于云的控制和分析成为可能。

　　开放标准编程，赋予操作员在过程级别上的控制能力，还可以使用同一控制器集成上、下游驱动控制任务。开放标准环境增加了网络接入点，这是一把双刃剑。需要对工业连接和控制进行评估，以便识别潜在的网络风险，采取相应的预防措施。具有内部控制、PLC安全检测系统，并配备了用户权限管理的控制平台，能够支持多层网络安全协议。美国国家标准与技术研究所（NIST）的网络安全框架，提供了工业网络和物联网连接设备安全控制的具体实施指南。

打好工业4.0的地基

　　工业4．0的未来愿景是希望在世界任何地方，获得身份认证的用户都可以访问数据分析、控制生产、并执行预防性维护，从而可以提高生产能力，改善盈利水平。机电一体化运动控制系统是实现这一切的基础。

　　有了合适的工具，就可以在更短的时间间隔内推出智能机器。能源效率植根于现代驱动技术。编程易用性和控制访问，意味着运行人员可以受益于更高的生产率，易于维护和减少停机时间。以运动为中心的自动化解决方案，纳入了人体工程学操作理念、用户友好、多点触摸、人机界面的操作系统，以便实现过程可视化，更易于集成，从而达到支持网络和与工业物联网（IIoT）设备的连接和控制。

　　显然，在工业4．0时代，机电一体化比以往的关联度更高。灵活和可扩展的驱动技术，可以提供更高效的数据流、可视性和控制，并可将机器数据安全的发送给（或接收）网络或云，以便实现实时的决策、诊断、维护和预测分析。将复杂的运动控制和自动化转化为便于使用的驱动解决方案是工业4．0在运动控制中实施的关键。（来源：控制工程网）