“總線標準由來已久，運動控制總線標準并非新生事物，早在十余年前多家運動控制產品巨頭就已經提出了各自的標準，何以時至今日總線方案才漸漸進入我們的視線？總線時代似乎姍姍來遲，而又來勢洶洶，鋪天蓋地的總線應用攻勢之下，脈沖控制方式何以依然在市場上占據總量的優勢？”

RTEX是怎樣的總線？

RTEX 是 Real Time Express的簡寫，是松下為實現運動控制高速實時性要求獨自開發的高端總線技術。松下公司早于2004年便已經提出了此技術標準，早先多為松下公司內部設備的應用，近年隨著我國自動化產品的更新換代，產業升級需求，RTEX技術在國內的多家用戶處實現了高速高精應用，更于2017年6月在上海松下金橋實驗室成立RTEX CLUB，并以此為基地向全國推廣RTEX總線技術的應用。采用RTEX總線的包括伺服、步進、遠程IO、變頻器、運動控制器在內的諸多廠家，為自動化設備及產線，通用及非標自動化系統，提供高性能價格比的運動控制總線解決方案。

RTEX在各類總線中，是屬于“皮實”的。以此穩定可靠的總線標準作為運動控制的中樞，松下公司的FA工業自動化設備充分發揮了其穩定、高速、高精的特點，并且由此實現多種獨特的算法，在設備的穩定性（少維護），高速性（高效率），功能附加值（定制功能如拖動示教、高速位置捕捉、高速位置比較等等）上均完勝競爭對手，松下FA設備在電子元器件的封裝、貼片、組裝設備上表現出了極為優異的性能優勢。由此RTEX在半導體、液晶制造、電子元器件貼裝設備上獲得廣泛應用。

這些設備的一個統一的特點是要求高速、高精、同時厭惡修理維護。RTEX完全滿足了高端運動控制高速指令傳輸、穩定可靠、抗干擾、高同步性的性能要求。這也正是未來設備對總線的核心訴求：高速、高精、高抗噪性能。

RTEX如何實現高速、高精？

高速，高精是一對矛盾體，在脈沖控制方式下是無法同時實現的。脈沖方式下，脈沖數量對應電機旋轉角度，脈沖頻率對應電機旋轉速度。

以通用脈沖方式下MAX輸出頻率500K pps為例，當電機轉速穩定在6000rpm時，電機旋轉1圈所需的脈沖最大僅為5000pulses，對應通用松下A6系列電機編碼器8388608pulse/圈，僅相當于1/1677，指令是相當粗糙的。

RTEX方式下，指令是以原點為基準的絕對數據，脈沖指令可以直接采用電機編碼器的分辨率，同樣以A6電機編碼器8388608pulse/圈為例，在電機轉速穩定在6000rpm時，電機相對應的脈沖輸出指令達到838860800pulse/圈，分辨率達到上述脈沖方式時MAX值的1677倍。

如此高的脈沖分辨率，通過脈沖方式是不可實現的！

而RTEX通過數據進行指令傳輸，指令可以達到4Gpulse/s，即使以8388608pulse/圈的分辨率運行在6000rpm下都綽綽有余。

上圖可以很容易理解脈沖指令方式和總線方式指令的區別：

總線可以帶來設備性能的巨大提升，因此以往只有非常高級，速度精度要求極高的應用才會選擇總線方式，價格也會偏高，且作為高端應用，價格下不來。但是基于當前設備的升級要求，除了半導體、液晶設備、電子元器件貼裝設備這類傳統高速高精的代表，越來越多的設備，比如機器人、數控機床、紡織經編、鋰電光伏、木工、石材等設備開始加入總線控制陣列。高速、高精正是RTEX可以帶來的重要價值。

RTEX如何實現高抗噪性？

“抗噪性能”是對工業總線的基本的要求。

半導體、液晶面板等需要24小時不間斷生產的場景，即便是偶發的停機也是不允許的。通信干擾極易引發設備停機，而RTEX在抗噪性能上有著極佳表現，其抗噪技術在各類運控總線中遙遙領先。

RTEX如何實現高抗干擾性？

法寶一：更短的數據幀

整個數據幀只留下前部的前導幀頭和RTEX幀頭，較小的幀頭更易于實現實時控制，同時有獨特的校驗及數據復原算法，相對于冗長的多層以太網數據幀結構，更不易受到干擾。

法寶二：冗余數據幀

可以設定指令更新周期和通信周期1：1或者1：2。當設定1：2時，每次指令更行周期發送2次相同的數據幀，從而實現數據幀冗余，即使某一個數據幀發生數據丟失對整體通信也毫無影響。

法寶三：已申請專利的數據幀修復功能

數據修復可以保障數據由于噪聲干擾受到一定程度破壞的情況下，也可以在該通信周期內將數據復原，這種狀況下即使后續數據無法即刻跟上，數據幀也能在同一通信周期內復原，完全不影響整體通信。

法寶四：環形拓撲結構

保障數據通信的單向環形傳輸，從而不會因雙向傳輸而占用信道，避免數據交叉產生的影響。

有了上述四項法寶，通信網絡的抗噪性能得到充分保障，進而保證設備的穩定性，這也是RTEX總線在對抗干擾問題上，通過多層保障機制，實現“皮實”通信的基礎。

在設備廠商的角度來看，“穩定”是核心價值的體現。很多場合對于穩定性的要求，甚至要高于高性能的要求，因為無法接受停機檢修帶來的損失，噪聲干擾帶來的停機是不可接受的。所以在抗噪性能上，看似重復的多層級的保護措施并不多余。高抗噪性能也是RTEX能為使用者帶來價值的重要體現。

結 語

成本優勢無疑是脈沖方式最大的優點，也是自動化廠家并不急迫加入總線陣營的首要原因。

但正如當年數字通話替代模擬通話一樣，未來毫無疑問會成為數字通信的天下。2018年我們將會看到自動化生產線上大規模采用總線控制的設備，并且在不久的將來，仍然以脈沖方式作為運動控制指令的方式將會變得十分罕見。

基于當前智能工廠，IIOT互連，工業以太網的快速發展；人力成本提升；設備的信息化程度提升從而減少人員配置；總線產品的價格逐漸接近脈沖控制方式……一系列的跡象表明，總線時代已經來臨！而高速、高精、高抗噪性能以及性價比，無疑是2018年以至未來采用工業運動控制總線的基本要求！