С развитием промышленной автоматизации роботы все чаще используются на производственных линиях. Для достижения эффективного и точного управления движением многоосевое движение роботов должно быть способно достигать синхронной работы, что может улучшить точность движения и устойчивость роботов и достичь более эффективной работы производственной линии. В то же время, это также обеспечивает основу для совместной работы и совместного управления роботами, так что несколько роботов могут координировать движение одновременно для выполнения более сложных задач. Детерминированный протокол Ethernet в реальном времени на основе EtherCAT предоставляет нам осуществимое решение.
EtherCAT — это высокопроизводительный промышленный протокол связи Ethernet в реальном времени, который обеспечивает быструю передачу данных и синхронную работу между несколькими узлами. В многоосевой системе управления движением роботов протокол EtherCAT может использоваться для реализации передачи команд и опорных значений между узлами управления и обеспечения их синхронизации с общими часами, тем самым позволяя многоосевой системе управления движением достигать синхронной работы. Эта синхронизация имеет два аспекта. Во-первых, передача команд и опорных значений между каждым узлом управления должна быть синхронизирована с общими часами; во-вторых, выполнение алгоритмов управления и функций обратной связи также должно быть синхронизировано с теми же часами. Первый метод синхронизации хорошо изучен и стал неотъемлемой частью сетевых контроллеров. Однако второй метод синхронизации в прошлом игнорировался и теперь становится узким местом для производительности управления движением.
В частности, метод управления многоосным синхронным движением робота на базе EtherCAT включает два ключевых аспекта синхронизации: синхронизацию передачи команд и опорных значений и синхронизацию выполнения алгоритмов управления и функций обратной связи.
С точки зрения синхронизации передачи команд и опорных значений узлы управления передают команды и опорные значения через сеть EtherCAT. Эти команды и опорные значения должны быть синхронизированы под управлением общих часов, чтобы гарантировать, что каждый узел выполняет управление движением в один и тот же временной шаг. Протокол EtherCAT обеспечивает высокоскоростную передачу данных и механизм синхронизации, чтобы гарантировать, что передача команд и опорных значений является высокоточной и в режиме реального времени.
В то же время, с точки зрения синхронизации выполнения алгоритмов управления и функций обратной связи, каждый узел управления должен выполнять алгоритм управления и функцию обратной связи в соответствии с одними и теми же часами. Это гарантирует, что каждый узел выполняет операции в одну и ту же временную точку, тем самым реализуя синхронное управление многоосным движением. Эта синхронизация должна поддерживаться на аппаратном и программном уровнях, чтобы гарантировать, что выполнение узлов управления будет высокоточным и в режиме реального времени.
Подводя итог, можно сказать, что метод управления многоосным синхронным движением робота на основе EtherCAT реализует синхронизацию передачи команд и опорных значений, а также синхронизацию выполнения алгоритмов управления и функций обратной связи посредством поддержки детерминированного протокола Ethernet в реальном времени. Этот метод обеспечивает надежное решение для управления многоосным движением роботов и привносит новые возможности и проблемы в развитие промышленной автоматизации.
Время публикации: 20-02-2025
