YASKAWA JGSM-06 是安川电机(Yaskawa)公司 MP3300iec 系列中的一款高性能、紧凑型可编程运动控制器。该产品属于集成PLC功能的多轴运动控制单元,它将传统PLC的顺序逻辑控制与高精度的多轴运动控制(如位置、速度、转矩控制及复杂的插补运算)融合于一体。作为控制系统的“超级大脑”,它专为需要协调多个伺服轴、实现复杂轨迹和同步动作的机械设备而设计。
应用场景:
在华南一家高端3C电子产品自动化装配线上,一台高速点胶机器人需要配合一个精密的XY移动平台工作。机器人负责在不同位置进行点胶,而平台则需要承载产品进行精准定位和旋转。这套系统的核心控制器,正是一台 YASKAWA JGSM-06。它通过高速的EtherCAT网络,同时控制着机器人的4个关节伺服轴和平台的2个直线轴+1个旋转轴,共计7轴。在装配一个曲面外壳时,JGSM-06 实时运行着复杂的三维空间直线插补和电子凸轮程序,确保点胶枪头相对于产品表面的距离和角度始终保持恒定,同时平台进行同步旋转。所有轴的动作平滑、同步,无任何迟滞,保证了胶水轨迹的均匀一致,大幅提升了产品良率和生产节拍。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | JGSM-06 |
制造商 | YASKAWA(安川电机) |
产品类别 | 可编程运动控制器(带PLC功能) |
系列归属 | MP3300iec 系列 |
控制轴数 | 标准支持多轴运动控制(例如最多8轴,具体需确认配置),可扩展。 |
编程标准 | 完全符合 IEC 61131-3 国际标准,支持梯形图、结构化文本、功能块图、顺序功能图等。 |
运动控制功能 | 支持点位控制、连续路径控制、直线/圆弧插补、电子齿轮、电子凸轮等高级功能。 |
通信网络 | 集成EtherCAT 主站端口,用于高速、实时连接伺服驱动器、远程I/O等从站设备。 |
其他接口 | 通常包含Ethernet (用于编程/监控)、USB、序列接口等。 |
处理器性能 | 高性能处理器,确保多轴复杂运动算法和逻辑程序的实时执行。 |
内存容量 | 充足的用户程序存储空间和运动程序存储空间。 |
扩展能力 | 可通过机架或总线扩展额外的数字量/模拟量I/O模块或专用功能模块。 |
编程软件 | 使用安川 Mechatrolink-III 或 MP3300iec 系列专用编程软件进行一体化开发。 |
电源要求 | 24 VDC 标准工业电源供电。 |
工作温度 | 0°C 至 +55°C |
技术原理与创新价值:
创新点1:真正的“控制一体化”架构。
JGSM-06 打破了传统“PLC + 独立运动控制卡”的架构模式,将两者深度融合。这意味着运动控制指令(如位置指令)和逻辑控制信号(如启动/停止、安全联锁)在同一个处理器内核和同一个软件平台内被同步处理和协调,消除了不同硬件间通信带来的延迟和不稳定性。这种架构使得复杂设备(如旋转式灌装机、高速拾放机器人)的程序开发更直观、调试更简单、响应更快速。
创新点2:基于EtherCAT的高速实时运动网络。
该控制器原生集成EtherCAT 主站功能。EtherCAT是一种高性能的工业以太网技术,具有极低的通信延迟和高同步精度。通过一条网线,JGSM-06 可以以微秒级的周期同步控制数十个安川Σ-7或Σ-7F系列伺服驱动器,实现精准的多轴插补和电子凸轮动作。这种网络化配置大幅减少了控制柜内的复杂布线,提升了系统的可靠性和可维护性。
创新点3:符合IEC 61131-3的高级编程环境。
用户可以在统一的软件环境中,使用熟悉的PLC语言(如梯形图)编写设备逻辑,同时使用专为运动控制优化的功能块(FB)或结构化文本(ST)来定义复杂的运动轨迹和同步关系。这种标准化编程方式降低了工程师的学习门槛,提高了代码的复用性和可读性,便于团队协作和后期维护。
应用案例与行业价值:
案例:华东某新能源电池模组PACK生产线堆叠工作站改造。
该工作站需将多个电池单元精确堆叠成组,对定位精度和节拍要求极高。旧系统采用PLC+脉冲控制卡,速度慢,且无法实现压力跟随等复杂功能。
应用流程: 改造方案选用 YASKAWA JGSM-06 作为主控制器,控制4台安川伺服电机驱动直线模组,分别负责X/Y/Z向移动和堆叠压力控制。通过EtherCAT网络连接所有驱动器。工程师利用其电子凸轮功能,编程实现了Z轴在接触电池瞬间自动切换为“转矩控制”模式,进行恒力压合;同时,X/Y轴进行高速精准定位。所有动作在一个运动程序内无缝衔接。
带来的改进: 改造后,工作站节拍时间缩短了35%,堆叠位置精度由±0.5mm提升至±0.1mm,且压合力控制均匀,显著提高了电池模组的一致性。产线主管表示:“YASKAWA JGSM-06 控制器让我们实现了之前脉冲控制无法想象的复杂工艺。它的‘一体化’编程让我们在一个工程里就解决了所有逻辑和运动问题,调试效率翻倍。EtherCAT网络的稳定性和同步性更是无可挑剔。” 此案例体现了该控制器在提升高端装备工艺柔性、精度和生产效率方面的核心价值。


相关产品组合方案:
YASKAWA Σ-7系列伺服驱动器与电机:高性能伺服系统,通过EtherCAT与 JGSM-06 实现最佳匹配和性能发挥。
YASKAWA MP3300iec系列扩展I/O模块:用于增加数字量、模拟量输入输出点。
YASKAWA 触摸屏HMI:如VS系列,通过Ethernet与控制器连接,进行状态监控和参数设置。
YASKAWA 机器人控制器:如DX系列,可与 JGSM-06 通过以太网通信,实现机器人与外部轴的协同作业。
EtherCAT 端子模块:如安川或其他品牌的远程I/O站,扩展分布式I/O。
YASKAWA 编程软件与电缆:用于项目开发、调试和维护的必备工具包。
YASKAWA 机架与电源模块:为控制器及扩展模块提供安装底座和稳定电源。
安全控制器/光栅:与 JGSM-06 的输入点连接,实现设备的安全联锁保护。
安装维护与全周期支持:
YASKAWA JGSM-06 通常采用导轨或面板安装。安装时需确保环境清洁、散热良好,并提供稳定的24VDC电源。网络布线需使用标准工业以太网线,并做好屏蔽和接地。首次使用需通过编程软件进行硬件组态、网络配置和程序下载。
日常维护主要是通过软件监控控制器运行状态、CPU负载和网络通信状态。定期备份项目程序至关重要。其固件支持升级以获取新功能或修复。出现故障时,可通过软件诊断缓冲区查看详细错误信息。