對運動控制而言，應用程序給數(shù)字總線帶來了可靠性
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數(shù)字化網(wǎng)絡的分布式控制通常需要對來自不同廠商的運動控制器進行混合和匹配，以最大限度地提高性能。美國國家儀器 DAQ/視覺/運動產(chǎn)品部經(jīng)理Christian Fritz指出：“常規(guī)標準允許客戶對每個任務選擇最佳機動控制器，隨著數(shù)字化網(wǎng)絡的分布式控制發(fā)展，驅動器不僅需要交換相關控制數(shù)據(jù)，而且需要傳輸狀態(tài) 信息和設置參數(shù)。只需改變配置，客戶就可以改變連接到控制器的電機類型，例如從感應到永磁伺服電機。”
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/107902.htm數(shù)字化網(wǎng)絡的分布式控制可以對許多運動部件的機器提供特殊優(yōu)勢，如機器人。在這些情況下，數(shù)字化網(wǎng)絡導致的布線降低意味著設計師只需要運行單排線，而不是大量硬電線。
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(shù)字化網(wǎng)絡分布式控制(如圖2)。 ABB機器人公司 產(chǎn)品部經(jīng)理Per Carlsson指出：“隨著數(shù)字通信的發(fā)展，我們可以將驅動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。”
好東西來之不易
當涉及到原始速度時，沒有什么能與硬電線相比，因此從硬電線到數(shù)字的改變需要特別注意速度要求。位于俄亥俄州，梅森的 Intelligrated公司控制和軟件開發(fā)部經(jīng)理Jeffrey Hanna說： “我們的主要挑戰(zhàn)是設計總線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(tǒng)通常涵蓋非常大的地區(qū)，使數(shù)字化網(wǎng)絡設計尤其具有挑戰(zhàn)性。
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數(shù)字運動總線優(yōu)于硬電線的優(yōu)勢 1. 更少的布線 |
盡管Hanna描述的配置沒有同步要求，其他運動控制系統(tǒng)也是如此。“對數(shù)字運動總線的時鐘周期同步可以采用一種或兩種方式實現(xiàn)”， Siemens公司運動控制器產(chǎn)品部經(jīng)理Zuri Evans解釋說，“第一種方式是發(fā)送一個中斷事件給控制器讀取輸入或設置輸出。該方法的缺點是系統(tǒng)不允許高優(yōu)先權任務的中斷，如運動控制，因此中斷必須等到直到高優(yōu)先權任務完成，其將產(chǎn)生抖動。” |
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實現(xiàn)數(shù)字總線的挑戰(zhàn) 1. 滿足速度要求 |
另外一個網(wǎng)絡設計挑戰(zhàn)涉及到合理的電纜屏蔽。集成運動公司的Mullins指出：“我們必須 使用正確的電纜和布線方法，以確保數(shù)字總線不被電氣噪聲妥協(xié)，我們應該緊密關注制造商推薦的屏蔽措施。” Mullins說，另一個巨大的挑戰(zhàn)是需要對不支持通用數(shù)字總線協(xié)議的不同運動控制器進行集成。他補充說：“在這種情況下，數(shù)字總線轉換器模塊可以被使用，但其提高了成本和復雜性。” |
如果只有一個數(shù)字網(wǎng)絡并且如果所有控制組件與該網(wǎng)絡連接，那么集成將變得很容易，但是情況并非如此。“因為網(wǎng)絡實現(xiàn)可以改變，所以設備互操作性通常是一個與運動總線相關的問題，” Kollmorgen 產(chǎn)品生產(chǎn)線經(jīng)理Josh Jensen 指出，“不同的網(wǎng)絡具有不同程度的功能驗證和設備互操作性測試。這可能會導致延遲并產(chǎn)生費用，但假設堅持相同的規(guī)格選擇兩個設備時，區(qū)別可能并不明顯。” 為了解決該問題，Jensen說Kollmorgen公司保持SynqNet互操作實驗室，繼續(xù)對所有設備的組合進行測試。
數(shù)字化可以做到這一切嗎?
從理論上來說，一個具有良好設計的數(shù)字網(wǎng)絡不需要任何輔助硬電線，但實際上情況并非總是如此。“大多數(shù)驅動器讓使能輸入端采用硬電線，因此即使總線通信中斷，驅動器可能被關閉。”先進機械自動化公司的WoyaK指出。
盡管實現(xiàn)獨立的數(shù)字安全總線是可能的，但在所有應用中，這并沒有任何意義。“盡管許多廠商提供了安全數(shù)字總線，一些用戶 還是喜歡硬電線安全電路，因為不需要編程，或許還因為較低的硬件成本，”集成運動公司的Mullins指出，“使用安全數(shù)字總線的優(yōu)點對大系統(tǒng)來說是很顯 著的，安全運動功能在系統(tǒng)中由應用程序來滿足。”
添加安全功能到運動總線通常是成本和性能的問題，而不是技術可行性問題。CAN 自動化公司管理部負責人Holger Zeltwanger說：“在CANopen和許多其他運動總線上，如果有足夠的帶寬，您可以將安全相關信息與非安全相關信息混合。借助于兩個網(wǎng)段，某些 系統(tǒng)設計師可能更傾向于獨立的安全和非安全消息，其通過網(wǎng)關或路由器互連接。”
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