對運動(dòng)控制而言，應用程序給數字總線(xiàn)帶來(lái)了可靠性
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數字化網(wǎng)絡(luò )的分布式控制通常需要對來(lái)自不同廠(chǎng)商的運動(dòng)控制器進(jìn)行混合和匹配，以最大限度地提高性能。美國國家儀器 DAQ/視覺(jué)/運動(dòng)產(chǎn)品部經(jīng)理Christian Fritz指出：“常規標準允許客戶(hù)對每個(gè)任務(wù)選擇最佳機動(dòng)控制器，隨著(zhù)數字化網(wǎng)絡(luò )的分布式控制發(fā)展，驅動(dòng)器不僅需要交換相關(guān)控制數據，而且需要傳輸狀態(tài) 信息和設置參數。只需改變配置，客戶(hù)就可以改變連接到控制器的電機類(lèi)型，例如從感應到永磁伺服電機。”
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/107902.htm數字化網(wǎng)絡(luò )的分布式控制可以對許多運動(dòng)部件的機器提供特殊優(yōu)勢，如機器人。在這些情況下，數字化網(wǎng)絡(luò )導致的布線(xiàn)降低意味著(zhù)設計師只需要運行單排線(xiàn)，而不是大量硬電線(xiàn)。
ABB機器人公司制造焊接和其他機器人，其中許多機器人使用數字化網(wǎng)絡(luò )分布式控制(如圖2)。 ABB機器人公司 產(chǎn)品部經(jīng)理Per Carlsson指出：“隨著(zhù)數字通信的發(fā)展，我們可以將驅動(dòng)組件分布在遠離主控制器的位置，如在機器人內部或機器人手臂上。”
好東西來(lái)之不易
當涉及到原始速度時(shí)，沒(méi)有什么能與硬電線(xiàn)相比，因此從硬電線(xiàn)到數字的改變需要特別注意速度要求。位于俄亥俄州，梅森的 Intelligrated公司控制和軟件開(kāi)發(fā)部經(jīng)理Jeffrey Hanna說(shuō)： “我們的主要挑戰是設計總線(xiàn)以保持其在所要求的更新速率上。”
集成供應商提供倉儲、分配、郵政、包裹和生產(chǎn)環(huán)境的材料處理解決方案。它生產(chǎn)傳輸、定寸、堆積和排序的機械設備。其系統通常涵蓋非常大的地區，使數字化網(wǎng)絡(luò )設計尤其具有挑戰性。
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數字運動(dòng)總線(xiàn)優(yōu)于硬電線(xiàn)的優(yōu)勢 1. 更少的布線(xiàn) |
盡管Hanna描述的配置沒(méi)有同步要求，其他運動(dòng)控制系統也是如此。“對數字運動(dòng)總線(xiàn)的時(shí)鐘周期同步可以采用一種或兩種方式實(shí)現”， Siemens公司運動(dòng)控制器產(chǎn)品部經(jīng)理Zuri Evans解釋說(shuō)，“第一種方式是發(fā)送一個(gè)中斷事件給控制器讀取輸入或設置輸出。該方法的缺點(diǎn)是系統不允許高優(yōu)先權任務(wù)的中斷，如運動(dòng)控制，因此中斷必須等到直到高優(yōu)先權任務(wù)完成，其將產(chǎn)生抖動(dòng)。” |
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實(shí)現數字總線(xiàn)的挑戰 1. 滿(mǎn)足速度要求 |
另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò )設計挑戰涉及到合理的電纜屏蔽。集成運動(dòng)公司的Mullins指出：“我們必須 使用正確的電纜和布線(xiàn)方法，以確保數字總線(xiàn)不被電氣噪聲妥協(xié)，我們應該緊密關(guān)注制造商推薦的屏蔽措施。” Mullins說(shuō)，另一個(gè)巨大的挑戰是需要對不支持通用數字總線(xiàn)協(xié)議的不同運動(dòng)控制器進(jìn)行集成。他補充說(shuō)：“在這種情況下，數字總線(xiàn)轉換器模塊可以被使用，但其提高了成本和復雜性。” |
如果只有一個(gè)數字網(wǎng)絡(luò )并且如果所有控制組件與該網(wǎng)絡(luò )連接，那么集成將變得很容易，但是情況并非如此。“因為網(wǎng)絡(luò )實(shí)現可以改變，所以設備互操作性通常是一個(gè)與運動(dòng)總線(xiàn)相關(guān)的問(wèn)題，” Kollmorgen 產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)理Josh Jensen 指出，“不同的網(wǎng)絡(luò )具有不同程度的功能驗證和設備互操作性測試。這可能會(huì )導致延遲并產(chǎn)生費用，但假設堅持相同的規格選擇兩個(gè)設備時(shí)，區別可能并不明顯。” 為了解決該問(wèn)題，Jensen說(shuō)Kollmorgen公司保持SynqNet互操作實(shí)驗室，繼續對所有設備的組合進(jìn)行測試。
數字化可以做到這一切嗎?
從理論上來(lái)說(shuō)，一個(gè)具有良好設計的數字網(wǎng)絡(luò )不需要任何輔助硬電線(xiàn)，但實(shí)際上情況并非總是如此。“大多數驅動(dòng)器讓使能輸入端采用硬電線(xiàn)，因此即使總線(xiàn)通信中斷，驅動(dòng)器可能被關(guān)閉。”先進(jìn)機械自動(dòng)化公司的WoyaK指出。
盡管實(shí)現獨立的數字安全總線(xiàn)是可能的，但在所有應用中，這并沒(méi)有任何意義。“盡管許多廠(chǎng)商提供了安全數字總線(xiàn)，一些用戶(hù) 還是喜歡硬電線(xiàn)安全電路，因為不需要編程，或許還因為較低的硬件成本，”集成運動(dòng)公司的Mullins指出，“使用安全數字總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)對大系統來(lái)說(shuō)是很顯 著(zhù)的，安全運動(dòng)功能在系統中由應用程序來(lái)滿(mǎn)足。”
添加安全功能到運動(dòng)總線(xiàn)通常是成本和性能的問(wèn)題，而不是技術(shù)可行性問(wèn)題。CAN 自動(dòng)化公司管理部負責人Holger Zeltwanger說(shuō)：“在CANopen和許多其他運動(dòng)總線(xiàn)上，如果有足夠的帶寬，您可以將安全相關(guān)信息與非安全相關(guān)信息混合。借助于兩個(gè)網(wǎng)段，某些 系統設計師可能更傾向于獨立的安全和非安全消息，其通過(guò)網(wǎng)關(guān)或路由器互連接。”
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