博世力士乐的运动控制器MAC是Gimbal新型布料器完美的控制方案，其不仅有利于提高冶金行业中原料和能源的利用率，减少冶炼中的污染排放，而且是钢铁工业成本控制的有效手段。

钢铁工业要实现可持续发展就必须节约和有效利用自然资源，为实现这一要求，宝钢集团在国内率先采用了目前世界上最成熟的Corex熔融还原炼铁工艺，取代原有高炉炼钢工艺。Corex是一种达到工业成熟化非高炉冶炼工艺，能够以铁矿和煤为原料，经济、环保地生产铁水。与传统的高炉炼钢相比，Corex工艺不需要炼焦和烧结设备，各种污染排放物也大幅减少，SO2排放仅为高炉的4.9%。

在Corex工艺中，所有冶金过程在两个独立的工艺反应器内进行——还原竖炉和熔融气化炉。 在这个新工艺中，采用了两个叫做Gimbal的创新加料系统(一个系统是向还原竖炉中装入铁矿炉料，另一个系统是向熔融气化炉中装入煤)。

Gimbal新型动态布料器是一种计算机控制的高压自动加料系统，用户可以将炉料加到料线上的任意点(中心、旋转或环形、局部布料)，从而形成任何期望的炉料分布(图1)。在布料过程中采用灵活精确的控制手段，严格控制布料的分布，不仅为操作人员提供了控制、影响和改善炉况的有效手段，而且提高了原料和能源的利用效率，减少了钢铁冶炼中的污染排放，为钢铁工业的成本控制提供了有效的手段，符合钢铁工业节能减排的发展新方向。

图1 Gimbal新型动态布料器

在设计这一新型布料器时，最大的困难在于如何使布料器料斗在给定范围内实现期望的运动控制。为了达到液压系统复杂的运动控制要求，设计方和传动与控制供应商博世力士乐共同合作，完成了这个项目。

在Gimbal新型动态布料器的设计项目中，博世力士乐提供了全套液压系统，使用高频响方向阀和2个安装有高精度位置传感器的双作用油缸来分别控制两组连接圆锥形料斗的连杆机构。油缸的往复运动巧妙的通过连杆机构的运动控制料斗的偏斜角度和运动方向，从而产生几乎任何所需的运动轨迹。

在传统的液压控制系统设计中，通常由博世力士乐提供液压产品，由主控机控制博世力士乐液压部件，这种设计无法发挥各自强项。在Gimbal新型布料器的设计中，采用了新的设计思路，即由用户控制工艺和参数，博世力士乐负责传动与控制，最终实现了完全满足工艺生产要求的运动控制，充分发挥了博世力士乐在传动控制方面的优势。而为布料器实现完美控制的，正是博世力士乐的运动控制器MAC-8。

来自博世力士乐的MAC-8(图2)，是针对特别复杂的应用而推出的创新型开放式高端运动控制装置，可根据客户对液压传动的具体要求进行定制。 MAC-8可控制多达32个液压系统和实时并联的电子NC轴。控制装置依照模块化原则构建，通过ProfibusDP或以太网与更高级别的控制装置进行通信，并经由CANbus与现场级进行通信。对于可视化系统的接口，博世力士乐采用了OPC服务器和ActiveX中的标准化PC 技术。 在软件中，博世力士乐考虑了液压传动技术的独有特征，因此便于将具有现场总线功能的液压装置集成到高级控制结构中。

图2 来自博世力士乐的MAC-8

模块化运动控制装置MAC-8是由一个可控制4轴的主板卡和最多可达7个的从板卡组成，每个从板卡最多可控制4个轴。该控制装置适用于独立应用环境以及互连系统内的操作。在此情况下，经由星形拓扑结构中的以太网来处理几个MAC-8控制装置之间的交叉通信。能够让运动控制装置以极高的质量协调几乎无限多个轴的运动(图3)。

图3 模块化运动控制装置MAC-8是由一个可控制4轴的主板卡和最多可达7个的从板卡组成，每个从板卡最多可控制4个轴

MAC-8是针对复杂运动特别设计的运动控制器，它可应用在同步运动控制 、 插值运动控制、关联轴控制、复杂的顺序控制、复杂闭环控制等多种运动控制场合。Gimbal新型动态布料器的运动控制中就主要使用了插值运动控制功能。当多个液压控制轴的运动之间具有相互特定关系时，就需要插值运动控制功能。即使运动的距离不同，各个轴总是能够同时达到它们的目标位置。通过采用衰减技术，不同距离的插补轴可以同时运动，甚至中间不需要停顿等待。MAC-8支持4个插补组，每组均可达32轴。在Gimbal新型动态布料器的控制中，MAC-8可将基础自动化(Level 1)的控制指令通过控制软件和液压系统转换成料斗的运动，并且可以预先设定运动模式，从而大大简化控制功能的实现。

在MAC-8中，博世力士乐将液压领域的技术决窍与工业部门的丰富经验相结合，通过提供预定义技术功能，极大地减少了工程设计工作(图4)。在算法中保留了状态、位 置、压力/作用力、速度和同步控制等液压闭环控制器的特性，并简化了自动化过程。博世力士乐，这一众多工业领域的专家，现已将MAC-8推广至多种应用环境， 除了压机、钢厂以外，在轧机技术、材料搬运、测试技术和特种机械设备中也有广泛应用。

图4 MAC-8可提供预定义技术功能，极大减少了工程设计工作