З розвитком промислової автоматизації роботи все частіше використовуються на виробничих лініях. Щоб досягти ефективного та точного керування рухом, багатоосьовий рух роботів повинен мати можливість досягти синхронної роботи, що може покращити точність руху та стабільність роботів і досягти більш ефективної роботи виробничої лінії. Водночас це також забезпечує основу для спільної роботи та спільного керування роботами, щоб кілька роботів могли координувати рухи одночасно для виконання більш складних завдань. Детермінований Ethernet-протокол реального часу на основі EtherCAT надає нам можливе рішення.
EtherCAT — це високопродуктивний промисловий протокол зв’язку Ethernet у реальному часі, який забезпечує швидку передачу даних і синхронну роботу між кількома вузлами. У багатоосьовій системі керування рухом роботів протокол EtherCAT можна використовувати для реалізації передачі команд і еталонних значень між вузлами керування та забезпечення їх синхронізації із загальним годинником, таким чином дозволяючи багатоосьовій системі керування рухом досягати синхронної роботи. Ця синхронізація має два аспекти. По-перше, передача команд і опорних значень між кожним вузлом управління повинна бути синхронізована з загальним годинником; по-друге, виконання алгоритмів керування та функцій зворотного зв’язку також має бути синхронізовано з тим самим годинником. Перший метод синхронізації добре вивчений і став невід’ємною частиною мережевих контролерів. Однак другий метод синхронізації раніше ігнорувався, і тепер він стає вузьким місцем для продуктивності керування рухом.
Зокрема, метод багатовісного синхронного керування рухом робота на основі EtherCAT включає два ключові аспекти синхронізації: синхронізацію передачі команд і опорних значень, а також синхронізацію виконання алгоритмів керування та функцій зворотного зв’язку.
З точки зору синхронізації передачі команд і опорних значень, вузли управління передають команди і опорні значення через мережу EtherCAT. Ці команди та еталонні значення потрібно синхронізувати під керуванням загального годинника, щоб гарантувати, що кожен вузол виконує керування рухом на одному і тому ж етапі часу. Протокол EtherCAT забезпечує високошвидкісну передачу даних і механізм синхронізації, щоб забезпечити високу точність передачі команд і еталонних значень у режимі реального часу.
У той же час, з точки зору синхронізації виконання алгоритмів керування та функцій зворотного зв’язку, кожен вузол керування повинен виконувати алгоритм керування та функцію зворотного зв’язку відповідно до того самого годинника. Це гарантує, що кожен вузол виконує операції в один і той самий момент часу, таким чином реалізуючи синхронне керування багатоосьовим рухом. Цю синхронізацію необхідно підтримувати на апаратному та програмному рівнях, щоб забезпечити високу точність виконання керуючих вузлів у режимі реального часу.
Таким чином, багатоосьовий синхронний метод керування рухом робота на основі EtherCAT реалізує синхронізацію передачі команд і опорних значень і синхронізацію виконання алгоритмів керування та функцій зворотного зв’язку через підтримку детермінованого протоколу Ethernet у реальному часі. Цей метод забезпечує надійне рішення для багатовісного керування рухом роботів і відкриває нові можливості та виклики для розвитку промислової автоматизації.
Час публікації: 20 лютого 2025 р
