Teollisuusautomaation kehittyessä robotteja käytetään yhä enemmän tuotantolinjoilla. Tehokkaan ja tarkan liikkeenhallinnan saavuttamiseksi robottien moniakselisen liikkeen on kyettävä saavuttamaan synkroninen toiminta, mikä voi parantaa robottien liikkeen tarkkuutta ja vakautta sekä saavuttaa tehokkaamman tuotantolinjan toiminnan. Samalla se tarjoaa pohjan myös robottien yhteistyöhön ja ohjaukseen, jotta useat robotit voivat koordinoida liikettä samanaikaisesti monimutkaisempien tehtävien suorittamiseksi. EtherCATiin perustuva reaaliaikainen deterministinen Ethernet-protokolla tarjoaa meille toteuttamiskelpoisen ratkaisun.
EtherCAT on tehokas, reaaliaikainen teollinen Ethernet-tiedonsiirtoprotokolla, joka mahdollistaa nopean tiedonsiirron ja synkronisen toiminnan useiden solmujen välillä. Robottien moniakselisessa liikkeenohjausjärjestelmässä EtherCAT-protokollan avulla voidaan toteuttaa komentojen ja referenssiarvojen siirto ohjaussolmujen välillä ja varmistaa niiden synkronointi yhteisen kellon kanssa, jolloin moniakselinen liikkeenohjausjärjestelmä voi saavuttaa synkronisen toiminnan. Tällä synkronoinnilla on kaksi näkökohtaa. Ensinnäkin komentojen ja viitearvojen lähetys kunkin ohjaussolmun välillä on synkronoitava yhteisen kellon kanssa; toiseksi ohjausalgoritmien ja takaisinkytkentätoimintojen suoritus on myös synkronoitava saman kellon kanssa. Ensimmäinen synkronointimenetelmä on ymmärretty hyvin ja siitä on tullut olennainen osa verkko-ohjaimia. Toinen synkronointimenetelmä on kuitenkin ohitettu aiemmin, ja siitä tulee nyt liikkeenohjauksen suorituskyvyn pullonkaula.
Tarkemmin sanottuna EtherCAT-pohjainen robotin moniakselinen synkroninen liikkeenohjausmenetelmä sisältää kaksi synkronoinnin keskeistä aspektia: komentojen ja referenssiarvojen lähetyssynkronoinnin sekä ohjausalgoritmien ja palautetoimintojen suoritussynkronoinnin.
Mitä tulee komentojen ja referenssiarvojen lähetyssynkronointiin, ohjaussolmut lähettävät komentoja ja viitearvoja EtherCAT-verkon kautta. Nämä komennot ja viitearvot on synkronoitava yhteisen kellon ohjauksen alaisena sen varmistamiseksi, että jokainen solmu suorittaa liikeohjausta samalla aikavaiheella. EtherCAT-protokolla tarjoaa nopean tiedonsiirto- ja synkronointimekanismin, joka varmistaa, että komentojen ja viitearvojen lähetys on erittäin tarkkaa ja reaaliaikaista.
Samanaikaisesti ohjausalgoritmien ja takaisinkytkentätoimintojen suoritussynkronoinnin kannalta jokaisen ohjaussolmun on suoritettava ohjausalgoritmi ja palautetoiminto saman kellon mukaan. Tämä varmistaa, että jokainen solmu suorittaa toiminnot samassa pisteessä, mikä toteuttaa moniakselisen liikkeen synkronisen ohjauksen. Tätä synkronointia on tuettava laitteisto- ja ohjelmistotasolla sen varmistamiseksi, että ohjaussolmujen suoritus on erittäin tarkkaa ja reaaliaikaista.
Yhteenvetona voidaan todeta, että EtherCAT-pohjainen robotin moniakselinen synkroninen liikkeenohjausmenetelmä toteuttaa komentojen ja referenssiarvojen lähetyssynkronoinnin sekä ohjausalgoritmien ja palautetoimintojen suoritussynkronoinnin reaaliaikaisen deterministisen Ethernet-protokollan tuella. Tämä menetelmä tarjoaa luotettavan ratkaisun robottien moniakseliseen liikkeenhallintaan ja tuo uusia mahdollisuuksia ja haasteita teollisuusautomaation kehitykseen.
Postitusaika: 20.2.2025
