Από την καλωδίωση έως την αποσφαλμάτωση: Σε ποιες εφαρμογές είναι τα πολυάξονα servo drives EtherCAT ταχύτερα από τα μονοάξονα;

Ταχύτερη ενσωμάτωση: Αποτελεσματικότητα στην καλωδίωση και συγκέντρωση εισόδων/εξόδων

Η τοπολογία διαδοχικής σύνδεσης (daisy-chain) μειώνει τα μήκη καλωδίωσης, τον χώρο στον πίνακα ελέγχου και τον χρόνο εγκατάστασης

Όσον αφορά τα πολυάξονα συστήματα servo, η διαδοχική σύνδεση (daisy-chain) του EtherCAT καθιστά ανώφελες εκείνες τις περίπλοκες διατάξεις καλωδίωσης σε μορφή αστέρα. Η σύνδεση των συσκευών η μία μετά την άλλη μειώνει σημαντικά τον απαιτούμενο αριθμό καλωδίων. Συγκεκριμένα, η μείωση φτάνει το 70% σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διατάξεις σημείου-σε-σημείο. Τι σημαίνει αυτό στην πράξη; Οι πίνακες ελέγχου γίνονται μικρότεροι, με μείωση περίπου 40%. Επιπλέον, ο χρόνος εγκατάστασης μειώνεται κατά 50%. Οι τεχνικοί που εργάζονται επιτόπου μπορούν τώρα να ελέγχουν όλες τις συνδέσεις πολύ ταχύτερα. Αντί να διαθέτουν ώρες για να ελέγξουν εκατοντάδες σημεία τερματισμού, αρκεί πλέον να ελέγξουν μόνο περίπου δώδεκα σημεία ανά μηχάνημα. Αυτό διευκολύνει σημαντικά την εργασία επιτόπου για όλους τους εμπλεκόμενους.

Ενιαίος Δίαυλος Ισχύος και Δεδομένων με Μονάδες DXM/DXI Επιτρέπει Κλιμακωτή Κοινή Χρήση Εισόδων/Εξόδων

Οι μονάδες DXM/DXI συγκεντρώνουν τη διανομή ισχύος και την επικοινωνία EtherCAT σε μία κύρια γραμμή. Τι σημαίνει αυτό; Το σύστημα υποστηρίζει πλέον εκείνα τα χρήσιμα μπλοκ εισόδων/εξόδων με λειτουργία hot-swap, κάνοντας πολύ πιο εύκολη την επέκταση αναλογικών και ψηφιακών καναλιών χωρίς να χρειάζεται να αφαιρεθούν οι παλιές καλωδιώσεις. Αντί να διέρχονται πολλαπλά καλώδια μέσω διαφορετικών καναλιών για σήματα και για τάση τροφοδοσίας 24 V ή 48 V, όλα τα δεδομένα και η ισχύς μεταφέρονται μέσω ενός μόνο καλωδιακού δακτυλίου. Αυτή η αλλαγή μόνη της μπορεί να μειώσει τα υλικά έξοδα κατά περίπου 30 %, ενώ διευκολύνει επίσης την επέκταση των μηχανημάτων κατά ανάγκη. Υπάρχει επίσης κάτι άλλο που αξίζει να αναφερθεί: όταν χρησιμοποιούνται αυτά τα εργαλεία κεντρικής διαμόρφωσης, ανιχνεύουν αυτόματα οποιουσδήποτε νέους άξονες που προστίθενται. Δεν υπάρχει πλέον ανάγκη για επίπονες χειροκίνητες ρυθμίσεις διευθύνσεων, οι οποίες συχνά οδηγούν σε λάθη κατά τη διάρκεια έργων αναβάθμισης. Απλώς συνδέστε και ξεκινήστε.

Ταχύτερη Απόδοση Πραγματικού Χρόνου: Καθυστέρηση Κάτω του Χιλιοστού του Δευτερολέπτου και Συγχρονισμός 10 kHz

Η συγχρονισμένη λειτουργία πλαισίου EtherCAT εξαλείφει την αθροιστική καθυστέρηση σε πολυάξονα σερβοσυστήματα

Οι παλιομοδίτικα συστήματα servo αντιμετωπίζουν σοβαρά προβλήματα όταν προσπαθούν να διαχειριστούν ταυτόχρονα πολλούς άξονες. Κάθε νέος άξονας που προστίθεται επιδεινώνει ακόμη περισσότερο αυτά τα ενοχλητικά σφάλματα χρονισμού, καθώς πρέπει να επεξεργάζονται τα πράγματα ένα μετά το άλλο. Εδώ ακριβώς ερχόμαστε στο EtherCAT, το οποίο αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμο. Αντί να στέλνονται ξεχωριστές εντολές για κάθε άξονα, το EtherCAT συσκευάζει όλα τα δεδομένα σε ένα μεγάλο πακέτο που διανύει ολόκληρο το δίκτυο μαζί. Καθώς αυτό το πλαίσιο δεδομένων διέρχεται από κάθε συσκευή στη γραμμή, οι συσκευές αυτές αρχίζουν αμέσως να επεξεργάζονται το δικό τους μέρος, χωρίς να περιμένουν τίποτα άλλο. Δεν υπάρχει επίσης ανάγκη για επιπλέον ενδιάμεσες μνήμες (buffers) που απλώς «σκονίζονται» ανενεργές. Τι σημαίνει αυτό; Εξαιρετικά ακριβή χρονισμό, με ακρίβεια σε κλάσματα μικροδευτερολέπτου. Μιλάμε για ακρίβεια συγχρονισμού εντός ±0,12 μικροδευτερολέπτων σε όλους τους άξονες. Γιατί είναι τόσο σημαντικό αυτό; Σκεφτείτε γρήγορες γραμμές παραγωγής, όπου ακόμη και οι μικρότερες καθυστερήσεις μπορούν να διαταράξουν ολόκληρες λειτουργίες. Οι μηχανές συσκευασίας, ειδικότερα, απαιτούν κάθε ενεργοποιητή να ανταποκρίνεται ακριβώς την ίδια στιγμή, προκειμένου να διασφαλιστεί η σωστή σφράγιση και θέση των προϊόντων, χωρίς ελαττώματα.

Βεντσιλισμός: Καθυστέρηση ±0,12 µs σε πολυάξονες συστοιχίες έναντι ±0,89 µs σε μονοάξονες συστοιχίες, σε ρυθμό ενημέρωσης 10 kHz

Κατά τη λειτουργία με ρυθμό ενημέρωσης 10 kHz, οι πολυάξονες διατάξεις EtherCAT επιτυγχάνουν καθυστέρηση περίπου ±0,12 µs, κάτι που αντιστοιχεί σε βελτίωση κατά περίπου επτά φορές σε σύγκριση με τις μονοάξονες διατάξεις, οι οποίες συνήθως εμφανίζουν καθυστέρηση ±0,89 µs λόγω των ενοχλητικών «στενωμάτων» στην επεξεργασία. Η αιτία αυτής της βελτιωμένης απόδοσης είναι η τεχνολογία κατανεμημένων ρολογιών, η οποία αναλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος του βαρέος φορτίου εργασίας. Βασικά, ευθυγραμμίζει κάθε άξονα με ένα κεντρικό ρολόι-μάστερ, ώστε όλα να παραμένουν συγχρονισμένα. Αυτός ο στενότερος συγχρονισμός κάνει όλη τη διαφορά όταν αντιμετωπίζονται περίπλοκες διαδρομές κίνησης. Οι ρομποτικοί βραχίονες μπορούν να ακολουθούν τις προγραμματισμένες τους διαδρομές με εκπληκτική ακρίβεια, μέχρι και σε επίπεδο μικρομέτρου, ακόμα και κατά τη διάρκεια γρήγορων κινήσεων. Και αυτό έχει μεγάλη σημασία σε βιομηχανίες όπως η αεροδιαστημική, όπου ακόμα και οι πιο μικρές χρονικές αποκλίσεις μπορούν να οδηγήσουν σε ακριβά λάθη στη γραμμή παραγωγής.

Ταχύτερη συντονισμένη κίνηση: Ακριβής παρεμβολή για CNC, ρομποτικά συστήματα και μηχανισμούς καμπύλης

Παρεμβολή καμπύλης S εν κινήσει σε όλους τους άξονες με ακρίβεια συγχρονισμού κάτω του ενός μικροδευτερολέπτου

Οι αλγόριθμοι παρεμβολής S-καμπύλης εκτελούνται σε πραγματικό χρόνο σε όλους τους άξονες της μηχανής, υπολογίζοντας συνεχώς ομαλά μοτίβα επιτάχυνσης και επιβράδυνσης που μειώνουν τη μηχανική κραδασμικότητα (jerk) και την ταλάντωση κατά την εκτέλεση γρήγορων αλλαγών κατεύθυνσης. Χάρη στις εξαιρετικές δυνατότητες συγχρονισμού υπο-μικροδευτεροδεκάτου του EtherCAT, τα σύγχρονα συστήματα μπορούν να ακολουθούν πολύπλοκες διαδρομές εργαλείων στην κατεργασία CNC κατά πολύ καλύτερα από τις παλαιότερες μεθόδους. Αυτή η προσέγγιση μειώνει τα σφάλματα διαδρομής κατά περίπου 30% σε σύγκριση με τις απλές τεχνικές γραμμικής παρεμβολής. Ακόμη και σε μέγιστες ταχύτητες, οι μηχανές διατηρούν προσαρμογές ακρίβειας σε επίπεδο νανομέτρων, γεγονός που έχει μεγάλη σημασία για εκείνες τις συντονισμένες πολυάρθρωτες ρομποτικές διατάξεις. Συγκεκριμένα για τις εφαρμογές καμπύλης (camming), το σύστημα διατηρεί τέλεια συγχρονισμό φάσης μεταξύ του κύριου (master) και του δευτερεύοντος (slave) άξονα, ανεξάρτητα από τις μεταβολές ταχύτητας που ενδέχεται να προκύψουν. Πραγματικές δοκιμές στο εργοστάσιο δείχνουν ότι αυτά τα συστήματα επιτυγχάνουν ακρίβεια κατά μήκος καμπύλης (contouring accuracy) εντός ±3 μικρομέτρων σε μηχανές πέντε αξόνων, ενώ ταυτόχρονα μειώνουν τα προβλήματα επιφανειακής κατεργασίας κατά περίπου 40% κατά τις εργασίες υψηλής ταχύτητας φρεζαρίσματος.

Γρηγορότερη διάγνωση προβλημάτων και διαχείριση του κύκλου ζωής

Ενημερώσεις λογισμικού μονού σημείου και ενοποιημένη διάγνωση σε όλους τους άξονες

Όταν πρόκειται για τη συντήρηση πολυάξονων σερβοσυστημάτων, η κεντρικοποιημένη διαχείριση έχει αλλάξει εντελώς τους κανόνες του παιχνιδιού. Αντί να ενημερώνεται κάθε κίνηση χωριστά, οι μηχανικοί μπορούν τώρα να εγκαθιστούν ενημερώσεις λογισμικού σε όλους τους άξονες ταυτόχρονα μέσω ενός ενιαίου πίνακα ελέγχου. Αυτή η προσέγγιση μειώνει σημαντικά τον χρόνο ενημέρωσης σε σύγκριση με τις παλαιότερες μεθόδους, όπου οι τεχνικοί έπρεπε να χειρίζονται κάθε κίνηση ξεχωριστά, ενώ εξαλείφει επίσης τις ενοχλητικές αντιστοιχίσεις εκδόσεων μεταξύ διαφορετικών συστατικών. Το σύστημα διαθέτει επίσης εκτενείς πίνακες διαγνωστικών δεδομένων που συγκεντρώνουν ζωντανά δεδομένα, όπως θερμοκρασίες, επίπεδα ταλαντώσεων και αρχεία σφαλμάτων από κάθε άξονα της εγκατάστασης. Φανταστείτε να λαμβάνετε ειδοποίηση για φθαρμένα κουζινέτα ειδικά στον Άξονα 3· αυτό επιτρέπει στις ομάδες συντήρησης να αντιμετωπίζουν τα προβλήματα αμέσως, χωρίς να διακόπτεται η ολόκληρη γραμμή παραγωγής, με αποτέλεσμα να εξοικονομείται κατά μέσο όρο περίπου το μισό του συνήθους χρόνου αδράνειας. Από μια ευρύτερη σκοπιά, αυτές οι οπτικοποιήσεις βοηθούν στην παρακολούθηση της γήρανσης των εξαρτημάτων με την πάροδο του χρόνου και της στιγμής που αρχίζει να μειώνεται η απόδοσή τους. Με την πρόωρη ανίχνευση προβλημάτων, οι επιχειρήσεις μπορούν να αντικαθιστούν τα εξαρτήματα προτού αποτύχουν εντελώς, μειώνοντας τις προσπάθειες διάγνωσης κατά περίπου ένα τρίτο και επεκτείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού τους, χάρη σε αυτήν την προορατική στρατηγική συντήρησης.