以技术创新,构筑工控自动化高质量发展之路 ——访深圳市显控科技股份有限公司总工程师 徐健

文:刘恒2023年第六期

  从最初的数字液晶屏人机界面(HMI)开始,经历十余年的发展,今天的深圳市显控科技股份有限公司已成为一家产品线涵盖HMI、可编程逻辑控制器(PLC)、运动控制器、伺服驱动器及电机等在内的工业自动化和数字化综合解决方案的专业提供商。2022年,显控科技荣获了深圳市“专精特新”中小企业称号,这也是对企业深耕专业领域、聚焦关键技术、持续创新突破的一次高度肯定。近期,本刊专程前往位于深汕特别合作区的生产基地,邀请显控科技技术总监徐健先生详细介绍了公司目前的发展思路以及未来规划。

  文/刘恒

  组合创新整体解决方案

  尽管在创业之初,显控科技的产品线以HMI为主,但在公司的远景规划上,始终把成为工业自动化全系列解决方案开发商确定为显控科技的企业发展目标。2012年,公司推出了自主研发的PLC以及上位机控制软件;2017年,显控科技的伺服系统成功面市,由此逐步形成了从执行层、到驱动层、控制层、人机交互层的、较为完整的工业自动化业务版图。

  徐健表示道,最近一两年,显控加快了新产品的迭代更新速度,在新推出的FAs系列PLC、R8系列伺服驱动器等之外,预计明年计划还将推出变频器以及其他零部件产品,以更多组合创新的方式,为客户带来高品质的“PLC+驱动/传动+HMI”一站式工控自动化解决方案。

  FAs系列PLC是显控科技经过多年潜心研究,结合多年PLC项目实践经验,深挖行业需求而推出的全新一代产品线,硬件基于Arm® Cortex®-M4内核的32位微控制器,200MHz主频,抗干扰性增强,稳定应对电网电源波动,保证机器的连续高效运转;编译型底层软件保证了极短的扫描周期,执行速度是同配置解释型PLC的10倍以上,大幅提升运行速度,以太网接口支持Modbus TCP/IP协议、CANBus通讯,指令功能强大,最多可扩展64个模块。

  在软件部分,升级后的上位软件SamSoar2022编译速度< 0.5秒,下载速度< 3秒,并允许在线编辑程序,支持指令表、功能块图、SFC步进梯形图编程,用户UI高度自定义,包含丰富的PLC指令,可以用C语言编写函数块,软件采用编译型架构,确保无法反编译,程序无法破解,且兼容性强。

  显控R8系列伺服驱动器具有高响应特征,电流采样频率为16KHz,脉冲型速度环带宽1.3KHz、总线型速度环带宽1.6KHz,基于转矩前馈的高响应控制可将位置整定时间减小至5~6ms;高精度,最高可支持23bit单圈/多圈绝对值编码器;EtherCAT总线性能优良,支持1ms同步周期,小于1ms情况下可以支持250μs整数倍的同步同期;带有刚性表参数自调整、离线/在线惯量辨识以及机械特性辨识等功能,易于调试操作。

  尤为值得一提的是,除了在软硬件开发上拥有高度自主创新实力之外,目前,显控科技全系列产品的生产制程均在企业内部完成,一方面保证了对成品品质的可控性,另一方面也令产品的性价比优势更为凸显,而这也是显控科技多年来能够与一些国内外工业自动化大厂保持密切商业合作关系的重要原因之一。

  满足柔性生产需求配置

  2023年,显控科技在光伏、3C电子、桁架机械手等细分市场上取得了长足的进步,整体业绩保持稳步增长。借助公司研发团队积累的丰富工程经验,显控科技深入生产现场, 在全系列产品线的基础上,针对不同企业柔性化生产配置需要,为他们提供具备更高应用价值的解决方案,助推中国工控自动化高质量发展之路。

  徐健认为,对市场多样化需求的快速反馈,是本土工控厂商的特有优势,也是很多国内企业目前重点的市场开拓策略,为此,多年来显控科技与重点行业客户保持着紧密的互动和沟通,及时掌握客户在实际应用中所遇到的“痛点”和难点,以差异化解决方案真正服务行业客户,借此也增加客户粘性。

  例如,在喷水织机的典型应用场景中,显控科技开发的防水型人机界面SK-070QF,其整机防护等级达到IP67,特别是针对工业环境的防水要求,产品在外观上进行了一系列细致的设计:采用盲孔式卡扣,以防止水汽浸入主板;防水透气阀可保持内外平衡,隔绝水汽;防水螺丝耐腐蚀、耐氧化、不生锈;防水电源通讯接头可以保障用电安全,并且防水接口带硅胶密封圈盖板,可防止液体进入,从而全方位地满足了客户的实际生产需求,且提高了设备在恶劣环境下的使用寿命。

  此外,在光伏用单晶硅搅拌工艺环节中,运用显控科技创新研发的集HMI与PLC功能于一身的GT系列一体机,使得系统结构更紧凑,实现同样的功能,可节省一台PLC的安装空间,同时系统成本也可进一步实现优化。只需一台一体机,通过画面组态和梯形图编程一体化设计,在触摸屏上就能完成系统控制任务,并且一体机背面支持两个小插件扩展模块,允许任意搭配数字量IO模块、模拟量模块、温度模块组合,即插即用,并支持多种通讯方式,通讯能力更完善。据悉,这款一体机现有4.3寸屏和7寸屏两种规格,产品一经推出,就获得了市场用户的高度好评和认可。

  为了持续夯实企业研发实力,显控科技组建起了一支由一流人才组成的核心研发团队,目前已申请国家专利共计82项(含发明专利57项),其中36项已获授权;申请软件著作权登记32项,并已全部获得授权。与此同时,显控科技也非常注重产学研合作,据介绍,公司与清华大学、华中科技大学、南方科技大学等均合作建立了人才培养体系,并成立了“清华-显控未来智能机器人团队”、“华中科技大学国家数控中心机器人技术攻关”、“具有内生安全的下一代PLC控制系统关键技术研究”等课题项目组,为企业下一阶段的发展源源不断地注入新鲜动力。

  “显控云3.0”助力智能升级

  在逐步完成执行/传感器层、驱动层、控制层以及人机交互层的产品线建设之后,最近几年,显控科技开始布局更上层的云端技术解决方案。2022年,携手全球化IoT开发平台服务商涂鸦智能,显控科技推出了一款基于涂鸦IoT开发平台打造的平台型产品——“显控云3.0”。

  “数字化、网络化是全球工业领域发展的大势所趋,”徐健说道,“目前一个较为明显的现象是,越来越多中小型制造厂商希望利用物联网技术,来提升企业的综合运营管理水平,降低制造成本和后期运维成本,增强市场竞争力,这些也推动工业场景的物联网技术加快应用普及。在这一趋势下,借助涂鸦智能在全球物联网系统的整体布局优势,全新推出的‘显控3.0’平台将助力企业的智能化设备升级,同时也可以为显控科技的未来‘出海’做好准备。”

  以部分传统制造行业为例,徐健介绍道,目前这类市场的供应链已非常完善,显控科技作为一家新晋供应商,可以通过“显控云3.0”为客户提供设备运行状态数据监控、设备报警通知及记录、远程设备系统更新等工业专用物联网服务功能,来打开这类市场空间;此外,“显控云3.0”还可帮助客户及时掌握设备的使用效率、产品的出厂成品良率等数据指标,从而成为了企业提高综合管理能力的一项“利器”。

  2023年8月10日,显控科技智能自动化产业园开工奠基仪式在深圳市深汕特别合作区隆重举行,据了解,该产业园总建筑面积达5万多平方米,预计2025年投入使用,建成后的新产业园将以标准化、智能化模范产线建设为目标,打造显控科技HMI、PLC、运动控制器、伺服、工业机器人及零部件的先进制造基地,全力推动公司发展迈上新的台阶。——以技术创新,驱动企业稳步成长,显控科技正在路上!

控制器

  防水型人机界面SK-070QF

控制器

  显控科技一体机(PLC+HMI)

控制器

  显控R8系列伺服驱动器和HK系列伺服电机

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