Tööstusautomaatika arenedes kasutatakse tootmisliinidel üha enam roboteid. Tõhusa ja täpse liikumisjuhtimise saavutamiseks peab robotite mitmeteljeline liikumine suutma saavutada sünkroonset tööd, mis võib parandada robotite liikumise täpsust ja stabiilsust ning saavutada tootmisliini tõhusam töö. Samas loob see aluse ka robotite koostööks ja ühiseks juhtimiseks, et mitu robotit saaks korraga liikumist koordineerida keerukamate ülesannete täitmiseks. EtherCAT-il põhinev reaalajas deterministlik Etherneti protokoll pakub meile teostatava lahenduse.
EtherCAT on suure jõudlusega reaalajas tööstuslik Etherneti sideprotokoll, mis võimaldab kiiret andmeedastust ja sünkroonset tööd mitme sõlme vahel. Robotite mitmeteljelises liikumisjuhtimissüsteemis saab EtherCAT-protokolli kasutada käskude ja kontrollväärtuste edastamiseks juhtsõlmede vahel ning tagada nende sünkroniseerimine ühise kellaga, võimaldades seeläbi mitmeteljelisel liikumisjuhtimissüsteemil saavutada sünkroonset tööd. Sellel sünkroonimisel on kaks aspekti. Esiteks tuleb käskude ja võrdlusväärtuste edastamine iga juhtsõlme vahel sünkroonida ühise kellaga; teiseks tuleb sama kellaga sünkroniseerida ka juhtimisalgoritmide ja tagasiside funktsioonide täitmine. Esimest sünkroonimismeetodit on hästi mõistetud ja sellest on saanud võrgukontrollerite lahutamatu osa. Teist sünkroonimismeetodit on aga varem eiratud ja sellest saab nüüd liikumisjuhtimise toimimise kitsaskoht.
Täpsemalt sisaldab EtherCAT-põhine roboti mitmeteljeline sünkroonse liikumise juhtimismeetod kahte sünkroniseerimise põhiaspekti: käskude ja võrdlusväärtuste edastamise sünkroniseerimist ning juhtimisalgoritmide ja tagasiside funktsioonide täitmise sünkroniseerimist.
Käskude ja võrdlusväärtuste edastamise sünkroonimise osas edastavad juhtsõlmed käske ja võrdlusväärtusi EtherCAT-võrgu kaudu. Need käsud ja võrdlusväärtused tuleb sünkroonida ühise kella juhtimise all, et tagada, et iga sõlm teostab liikumisjuhtimist samal sammul. Protokoll EtherCAT pakub kiiret andmeedastus- ja sünkroonimismehhanismi, mis tagab käskude ja võrdlusväärtuste ülitäpse ja reaalajas edastamise.
Samal ajal peab iga juhtsõlm juhtimisalgoritmide ja tagasisidefunktsioonide täitmise sünkroniseerimise seisukohalt täitma juhtimisalgoritmi ja tagasisidefunktsiooni sama kella järgi. See tagab, et iga sõlm sooritab toiminguid samal ajahetkel, realiseerides seeläbi mitmeteljelise liikumise sünkroonse juhtimise. Seda sünkroonimist tuleb toetada riist- ja tarkvara tasemel, et tagada juhtsõlmede ülitäpse ja reaalajas täitmine.
Kokkuvõtteks võib öelda, et EtherCAT-il põhinev roboti mitmeteljeline sünkroonse liikumise juhtimismeetod realiseerib reaalajas deterministliku Etherneti protokolli toel käskude ja võrdlusväärtuste edastamise sünkroonimise ning juhtimisalgoritmide ja tagasisidefunktsioonide täitmise sünkroniseerimise. See meetod annab usaldusväärse lahenduse robotite mitmeteljeliseks liikumisjuhtimiseks ning toob uusi võimalusi ja väljakutseid tööstusautomaatika arendamisse.
Postitusaeg: 20.02.2025
