Οδηγός κινητήρα Ethercat

Οι οδηγοί κινητήρων EtherCAT είναι βασικά στοιχεία στον βιομηχανικό αυτοματισμό, ιδιαίτερα κατάλληλα για τη συνεργατική λειτουργία του άξονα. Εξασφαλίζουν την αποτελεσματική και ακριβή λειτουργία του συστήματος ελέγχου. Το προϊόν του καταστήματος, το Zhongzhi One - σε - τρεις ελεγκτές σερβο, υποστηρίζει το πρωτόκολλο EtherCat, διαθέτει ένα ονομαστικό ρεύμα 1,6A και μια εξουσία ισχύος του 2000W, ικανοποιώντας ένα ευρύ φάσμα πολύπλοκων βιομηχανικών αναγκών. Αυτή η μονάδα χρησιμοποιεί τον έλεγχο IGBT PWM, τον ημιτονοειδές ρεύμα και την προστασία IP10, καθιστώντας την κατάλληλη για περιβάλλοντα κάτω από 1000 μέτρα σε υψόμετρο και με υγρασία κάτω από 90%. Υποστηρίζει επίσης την προσαρμοσμένη επεξεργασία, με επιλογές ανατροφοδότησης κωδικοποιητή των 17-bit ή 23-bit, παρέχοντας ευελιξία σε διάφορα σενάρια εφαρμογής.

Κατασκευαστής οδηγού κινητήρα Ethercat

Εν μέσω της ταχείας ανάπτυξης του ευφυούς βιομηχανικού αυτοματισμού, ο Ethercat Servo οδηγεί την τεχνολογία των λεωφορείων Ethercat, συνδυάζοντας την υψηλή ακρίβεια και την υψηλή δυναμική απόδοση των παραδοσιακών σερβο για την επανάσταση στον έλεγχο και την επικοινωνία. Προσφέρουν μικροδευτερόλεπτες - δυνατότητες επικοινωνίας επιπέδου, επιτυγχάνοντας ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων πάνω από 10 φορές υψηλότερα από τα παραδοσιακά λεωφορεία, επιτρέποντας τη καθυστέρηση - δωρεάν συνεργασία με πολλαπλές -. Through a "logic synchronization" mechanism, multi-axis synchronization accuracy reaches ±1ns, ensuring efficient collaboration. 100Mbps full-duplex communication provides full-link data transparency, facilitating predictive maintenance and reducing downtime by over 40%. Συμβατό με πολλαπλά συστήματα, υποστηρίζουν το HOT - swappable και online διαμόρφωση, μειώνοντας το κόστος αναβάθμισης. Το διπλό τους - σχεδιασμός απομόνωσης προσφέρει ισχυρή αντίσταση παρεμβολών, εξασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία σε σκληρά περιβάλλοντα. Εξοπλισμένοι με ιδιόκτητους αλγόριθμους, προσαρμόζονται δυναμικά σε 0,1ms, προσαρμόζοντας σε μια ποικιλία απαιτητικών σεναρίων. Οδηγούν το δρόμο στην αυτοματοποιημένη παραγωγή με το "High - επικοινωνία ταχύτητας + ακριβή έλεγχο".

Μάθετε περισσότερα

Εφαρμογή της τεχνολογίας Ethercat σε σερβο -μονάδες

Τεχνολογία Ethercat

Το EtherCat είναι ένα υψηλό - απόδοση, πραγματική - Time Ethernet Technology Technology που εισήγαγε για πρώτη φορά από τον Beckhoff στη Γερμανία το 2003 και τώρα χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική αυτοματοποίηση. Χρησιμοποιεί έναν μηχανισμό συγχρονισμού ρολογιού για τον συγχρονισμό της επικοινωνίας μεταξύ όλων των συσκευών σκλάβων και του κύριου, εξασφαλίζοντας υψηλό - ακρίβεια και γρήγορη μετάδοση δεδομένων. Η EtherCat χρησιμοποιεί επίσης έναν διαφανή μηχανισμό μετάδοσης, διευκολύνοντας την ενσωμάτωση με τις υπάρχουσες συσκευές Ethernet και την ενσωμάτωση του συστήματος εξορθολογισμού. Σε σύγκριση με τα πρωτόκολλα βιομηχανικής επικοινωνίας όπως το Canopen, το Profinet, το Ethernet/IP και το Ethernet PowerLink, το EtherCat προσφέρει ανώτερη απόδοση του χρόνου -, με την καθυστέρηση μετάδοσης δεδομένων Microsecond {{8}. Υποστηρίζει ταυτόχρονη επικοινωνία με πολλαπλές συσκευές σκλάβων, διευκολύνοντας την επέκταση και την ολοκλήρωση του συστήματος και προσφέρει χαμηλό κόστος εφαρμογής, καθιστώντας το κατάλληλο για μεγάλο - ολοκλήρωση και έλεγχο συστήματος κλίμακας.

Στα βιομηχανικά δίκτυα Ethernet που χρησιμοποιούν την τεχνολογία Ethercat, η επικοινωνία μεταξύ του πλοιάρχου και των σκλάβων στο δίκτυο επιτυγχάνεται μέσω της επικοινωνίας δεδομένων διεργασίας. Ο κύριος για πρώτη φορά στέλνει εντολές ελέγχου διαδικασίας στους σκλάβους. Μετά τη λήψη και την εκτέλεση των εντολών, οι σκλάβοι μεταδίδουν ανατροφοδότηση σχετικά με την κατάσταση της συσκευής σερβο στον κύριο μέσω επικοινωνίας δεδομένων διαδικασίας, ολοκληρώνοντας έναν κύκλο ελέγχου.

Η σύνδεση με τις συσκευές EtherCat Slave στο δίκτυο μπορεί να αποκτήσει άμεση πρόσβαση σε πακέτα δεδομένων. Μετά την ανάγνωση των αντίστοιχων πληροφοριών εντολών και ελέγχου από τα πακέτα, εισάγουν επίσης τις δικές τους πληροφορίες κατάστασης στα πακέτα. Στη συνέχεια, η συσκευή Slave ολοκληρώνει την επεξεργασία του πλαισίου πληροφοριών Ethernet και μεταδίδει το πακέτο δεδομένων στην πλησιέστερη συσκευή Slave. Η επόμενη συσκευή σκλάβων επαναλαμβάνει την παραπάνω διαδικασία. Όταν το πακέτο δεδομένων μεταδίδεται στην τελική συσκευή του δικτύου μέσω του δικτύου EtherCat και η αντίστοιχη λειτουργία ολοκληρώνεται, το πακέτο δεδομένων που περιέχει την κατάσταση της προηγούμενης συσκευής σκλάβων αποστέλλεται πίσω κατά μήκος της αρχικής διαδρομής. Όταν το μήνυμα επιστρέφει στην πρώτη συσκευή σκλάβων στο δίκτυο, η συσκευή Slave παράγει ένα αντίστοιχο μήνυμα και το στέλνει στον κύριο σταθμό Ethercat του δικτύου. Η επεξεργασία δεδομένων δικτύου κατά τη διάρκεια της επικοινωνίας EtherCat χρησιμοποιεί πλήρως τα πλήρη χαρακτηριστικά επικοινωνίας - duplex του Ethernet.

Το στρώμα επεξεργασίας υλικού επικοινωνίας EtherCat εφαρμόζεται από τον πυρήνα ESC. Αυτό το υλικό δημιουργεί μια πολύ μικρή καθυστέρηση επεξεργασίας δεδομένων, συνήθως 100-500Ns. Ως εκ τούτου, η απόδοση της λανθάνουσας επικοινωνίας του Hardware του ESC είναι ανεξάρτητη από τον χρόνο απόκρισης του κύριου τσιπ ελέγχου σε βιομηχανικές συσκευές σκλάβων Ethercat.

Το πρωτόκολλο επικοινωνίας EtherCat είναι μια δευτερεύουσα εξέλιξη που βασίζεται στο πρότυπο πλαίσιο μηνυμάτων Ethernet. Η μορφή πλαισίου μηνυμάτων EtherCat ορίζεται στο τμήμα δεδομένων πλαισίου Ethernet Message και αποτελείται από μια κεφαλίδα πλαισίου μηνυμάτων Ethernet, μια κεφαλίδα πλαισίου μηνυμάτων Ethercat, δεδομένα EtherCat και ένα σύστημα ελέγχου του συστήματος ελέγχου FieldBus (FCS). Τα μηνύματα Ethernet με τον τύπο δεδομένων EtherCat του 0x88A4 συνήθως προωθούνται και επεξεργάζονται απευθείας από το ESC. Η λύση του Tonghang χρησιμοποιεί έναν πυρήνα PRU για την εφαρμογή των λειτουργιών της μονάδας ESC, παρακάμπτοντας τον πυρήνα του βραχίονα για επεξεργασία. Αυτή η διαμόρφωση υλικού εξασφαλίζει εξαιρετικά χαμηλή καθυστέρηση καθυστέρησης και χρόνο κύκλου. Το ESC χρησιμοποιεί ένα buffer λήψης (RX First Input First Output, RX FIFO) και παραλείπει ένα buffer μετάδοσης (TX First Imput First Output, TX FIFO). Το RX FIFO χρησιμοποιείται για τη μείωση της καθυστέρησης προώθησης. Το RX FIFO χρησιμοποιείται για την απομόνωση της λήψης και επεξεργασίας ρολογιών κατανεμημένων ρολογιών (DC).

Η αρχιτεκτονική Layer Application Layer EtherCat συνδέει το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων και το επίπεδο εφαρμογής χρήστη. Αυτό το επίπεδο εφαρμογής αλληλεπιδρά άμεσα με τις εφαρμογές χρηστών για την εφαρμογή των λειτουργιών και των εργασιών ελέγχου που απαιτούνται από τα προγράμματα χρηστών. Αυτό το επίπεδο εφαρμογής συνδέεται στενά με το πρωτόκολλο επικοινωνίας και παρέχει στους χρήστες μια πλούσια διεπαφή API για τον έλεγχο του υποκείμενου υλικού. Η τεχνολογία επικοινωνίας EtherCat υποστηρίζει πολλαπλά πρωτόκολλα και προφίλ συσκευών, συμπεριλαμβανομένου του προφίλ CIA402 στο πρωτόκολλο Canopen και των προφίλ SOE και COE στο πρωτόκολλο SERCOS. Αυτό το άρθρο χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο COE για την εφαρμογή της επικοινωνίας επιπέδου εφαρμογής. Οι μέθοδοι επικοινωνίας περιλαμβάνουν κυρίως αντικείμενα δεδομένων κυκλικής διαδικασίας (PDOS) και ακυκλικό γραμματοκιβώτιο (SDOS). Τα παρακάτω περιγράφουν αυτές τις δύο βασικές λειτουργίες επικοινωνίας και τις μεταβάσεις του κράτους τους.

(1) Επικοινωνία δεδομένων κυκλικής διαδικασίας (PDO)

Στην επικοινωνία δεδομένων κυκλικής διαδικασίας, τα δεδομένα διεργασίας ενδέχεται να περιέχουν πολλαπλά αντικείμενα δεδομένων που χαρτογραφούνται σε PDOS

Η λίστα δεδομένων PDO του καναλιού SM ορίζεται από το πρωτόκολλο COE, το οποίο κατανέμει αντικείμενα δεδομένων από 0x1c10 έως 0x1c2f. Οι συσκευές υλικού διαφορετικής πολυπλοκότητας έχουν διαφορετικές φόρμες χαρτογράφησης αντικειμένων δεδομένων: οι απλές συσκευές χρησιμοποιούν άμεσα δεδομένα σταθερής διαδικασίας, δεν χρειάζονται χαρτογράφηση και δεν απαιτούν πρωτόκολλο SDO. Διαβάστε - Μόνο χαρτογράφηση PDO, χρησιμοποιεί επίσης σταθερά δεδομένα διεργασίας και πρέπει να χρησιμοποιήσει το πρωτόκολλο SDO για να διαβάσει. Η προαιρετική χαρτογράφηση PDO, πολλαπλά σταθερά PDOs επιλέγονται μέσω αντικειμένου κατανομής PDO 0xlc1x και πρέπει να χρησιμοποιούν την επιλογή πρωτοκόλλου SDO. Μεταβλητή χαρτογράφηση PDO. Χρησιμοποιήστε το πρωτόκολλο COE για διαμόρφωση και το περιεχόμενο PDO μπορεί να αλλάξει.

(2) Ακυκλική επικοινωνία δεδομένων γραμματοκιβωτίου (SDO)

Ο Master Ethercat χρησιμοποιεί SM Το κανάλι διαχειριστή συγχρονισμού χρησιμοποιείται για να αλληλεπιδράσει με τον σταθμό Slave για δεδομένα γραμματοκιβωτίου. Αυτή η αλληλεπίδραση δεδομένων είναι μια τυπική μέθοδος ανταλλαγής παραμέτρων. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, ενεργοποιείται το συμβάν σφάλματος της συσκευής σκλάβων και η κατάσταση σφάλματος και οι διαγνωστικές πληροφορίες αποστέλλονται στον κύριο σταθμό. Σε αυτή την περίπτωση, απαιτείται η επικοινωνία δεδομένων περιοδικού γραμματοκιβωτίου για την ολοκλήρωση της εργασίας επικοινωνίας.

(3) Κρατική μηχανή και η εναλλαγή της κατάστασης

Όταν ο σταθμός EtherCat Slave χρησιμοποιεί το πλαίσιο πρωτοκόλλου CIA402 για την εφαρμογή εφαρμογών ελέγχου κίνησης, πρέπει να χρησιμοποιήσει δύο μηχανές κατάστασης για την εναλλαγή κατάστασης, συμπεριλαμβανομένης της μηχανής EtherCat State for Communication και της μηχανής κατάστασης CIA402 για έλεγχο κίνησης. Η μηχανή κατάστασης EtherCat μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη σύμφωνα με τον μηχανισμό αίτησης και απόκρισης του κύριου σταθμού: αίτημα κατάστασης, εναλλαγή κατάστασης εκτέλεσης και εναλλαγή ολοκλήρωσης του μηχανήματος. Η εναλλαγή του κράτους του σταθμού σκλάβων ξεκινά από τον κύριο σταθμό και ο σταθμός σκλάβων ανταποκρίνεται στο αίτημα. Η καταστατική μηχανή χωρίζεται σε τέσσερις βασικές καταστάσεις, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασης αρχικοποίησης (init), (Pre - op) pre - κατάσταση λειτουργίας (ασφαλής - op) SAFE Λειτουργία κατάσταση και (OP) Κανονική κατάσταση λειτουργίας.

CIA402 Η καταστατική μηχανή περιλαμβάνει οκτώ κράτη: δεν είναι έτοιμη για εξουσία, ανίκανος να ενεργοποιήσει, έτοιμη για ενεργοποίηση, ενεργοποίηση, λειτουργική, στάση έκτακτης ανάγκης, απόκριση σφαλμάτων και κατάσταση σφάλματος. Στο πρόγραμμα ελέγχου του κινητήρα, τα δύο κρατικά μηχανήματα συνεργάζονται στο στρώμα επικοινωνίας.