Med udviklingen af industriel automation bliver robotter i stigende grad brugt i produktionslinjer. For at opnå en effektiv og præcis bevægelseskontrol skal multiaksebevægelsen af robotter kunne opnå synkron drift, hvilket kan forbedre robotters bevægelsesnøjagtighed og stabilitet og opnå mere effektiv produktionslinjedrift. Samtidig giver det også grundlag for det samarbejdende arbejde og den kollaborative kontrol af robotter, så flere robotter kan koordinere bevægelse på samme tid for at udføre mere komplekse opgaver. Den deterministiske Ethernet-protokol i realtid baseret på EtherCAT giver os en gennemførlig løsning.
EtherCAT er en højtydende, industriel Ethernet-kommunikationsprotokol i realtid, der muliggør hurtig datatransmission og synkron drift mellem flere noder. I robotternes multi-akse bevægelseskontrolsystem kan EtherCAT-protokollen bruges til at realisere transmissionen af kommandoer og referenceværdier mellem kontrolknuder og sikre, at de er synkroniseret med et fælles ur, hvilket gør det muligt for multi-akse bevægelseskontrolsystemet at opnå synkron drift. Denne synkronisering har to aspekter. For det første skal transmissionen af kommandoer og referenceværdier mellem hver kontrolknude synkroniseres med et fælles ur; for det andet skal udførelsen af styrealgoritmer og feedbackfunktioner også synkroniseres med det samme ur. Den første synkroniseringsmetode er blevet godt forstået og er blevet en iboende del af netværkscontrollere. Den anden synkroniseringsmetode er imidlertid blevet ignoreret tidligere og bliver nu en flaskehals for bevægelseskontrolydelse.
Specifikt inkluderer den EtherCAT-baserede robot multi-akse synkron bevægelseskontrolmetode to nøgleaspekter af synkronisering: transmissionssynkronisering af kommandoer og referenceværdier og eksekveringssynkronisering af kontrolalgoritmer og feedbackfunktioner.
Med hensyn til transmissionssynkronisering af kommandoer og referenceværdier transmitterer kontrolknuderne kommandoer og referenceværdier gennem EtherCAT-netværket. Disse kommandoer og referenceværdier skal synkroniseres under kontrol af et fælles ur for at sikre, at hver knude udfører bevægelseskontrol på samme tidspunkt. EtherCAT-protokollen giver en højhastigheds datatransmission og synkroniseringsmekanisme for at sikre, at transmissionen af kommandoer og referenceværdier er meget nøjagtig og i realtid.
På samme tid, hvad angår eksekveringssynkronisering af styrealgoritmer og feedbackfunktioner, skal hver kontrolknude udføre kontrolalgoritmen og feedbackfunktionen i henhold til det samme ur. Dette sikrer, at hver knude udfører operationer på samme tidspunkt, og derved realiserer den synkrone kontrol af multi-akse bevægelse. Denne synkronisering skal understøttes på hardware- og softwareniveauer for at sikre, at udførelsen af kontrolknuderne er meget nøjagtig og i realtid.
Sammenfattende realiserer den EtherCAT-baserede robot multi-akse synkron bevægelseskontrol metode transmissionssynkronisering af kommandoer og referenceværdier og eksekveringssynkronisering af kontrolalgoritmer og feedbackfunktioner gennem understøttelse af realtidsdeterministisk Ethernet-protokol. Denne metode giver en pålidelig løsning til multi-akse bevægelsesstyring af robotter og bringer nye muligheder og udfordringer til udviklingen af industriel automation.
Indlægstid: 20. februar 2025
