Zašto višeosni EtherCAT servo pogoni mogu zamijeniti jednosečne? Razvrstavanje tri glavne tehničke prednosti

Sinkronizacija u razmjeru ispod mikrosekunde za visoko preciznu koordinaciju višeosovnih sustava

EtherCAT distribuirani satovi omogućuju <500 ns Jitter preko svih osi

Distributed Clock (DC) tehnologija u EtherCAT-u stvarno rješava one dosadne probleme s vremenskim mjerenjem kada su više osi povezane u mrežu. To se smanjuje na oko 500 nanosekundi trzanja, što je bolje od starih sinhronizacijskih metoda jer samo gomilaju kašnjenja tijekom vremena i kvare koordinirano kretanje. Tradicionalni visoko precizni servo uređaji rade na vlastitim satovima za svaku os, ali EtherCAT DC sinhronizira sve s zajedničkom hardverskom vremenskom referentom. Svaki čvor dobiva pečat s tačnim vremenskim pečatima tako da sve pravilno usporedi. Ono što je kul je kako se automatski rukovodi kašnjenjem širenja dok se događa, održavajući stvari poravnanim na razini nanosekunde bez potrebe da netko ručno prilagodi postavke. Uzmimo poluprovodničke obloge za rukovanje na primjer, čak i mali odstupanje preko 600 nanosekundi dovodi do problema mjerenja u mikronima. I evo što ga čini izvanrednim: sustav se drži kalibriran kroz sve vrste promjena u okolišu poput različitih dužina kablova ili promjena temperature, bez potrebe za uključivanjem operatora.

Deterministički vremenski ciklusi (< 100 μs) u odnosu na tradicionalne terenske autobusove

EtherCAT nudi nevjerojatno brzo vrijeme odgovora ispod 100 mikrosekundi, što ga čini oko 20 puta bržim od CANopen-a koji obično zahtijeva najmanje 2 milisekunde. U usporedbi s većinom drugih poljskih busnih sustava, vrijeme EtherCAT-a je mnogo dosljednije i pouzdanije. Kada prelazite sa tradicionalnih jednosečnih postavki, to je jako važno. Umjesto slanja zapovijedi jedna za drugom preko različitih osova i izgradnje malih pogrešaka pozicioniranja tijekom vremena, EtherCAT obrađuje sve zapovijedi osova odjednom u samo jednom ciklusu. Što je bilo s time? Kontrolacijske petlje mogu raditi preko 10 kilohertza praktično, nešto što pomaže da se potisnu vibracije dok strojevi rade na velikim brzinama. Jedan od najvećih proizvođača robota vidio je da su njihove pogreške u praćenju staze pale za gotovo 90% nakon što su se odvojili od odvojenih servo-sustava s jednom osom prema višesosnom sustavu zasnovanom na EtherCAT tehnologiji. Sustavi kojima je potrebna niska kašnjenje, poput onih složenih paralelnih kinematskih platformi koje se koriste u naprednoj proizvodnji, sada postižu ugaonsku preciznost do mikroradijana, nešto što je bilo gotovo nemoguće prije sa starijim metodama kontrole raspoređenim na više komponenti.

Arhitektonski pojednostavljenje: Zamjena više jednosečnih visoko preciznih servo tipova jednim jedinstvenim pogonom

70% smanjenje ožičenja i uklanjanje master-slave prolaznih vrata

Kada tvrtke kombinuju nekoliko jednosečnih visoko preciznih servo uređaja u jedan višesosni pogonski sustav, smanjuju složenost ožičenja za oko 70% i potpuno uklanjaju one dosadne master slave prolaznice. Stari način rada je značio dupliranje strujnih linija, povratnih veza i upravljačkih žica za svaku pojedinačnu os, što je stvorilo sve vrste problema poput nerednih kablovskih klastera i previše završnih točaka. Ali multi-osni pogoni rade drugačije. Oni dijele zajedničko DC napajanje i samo treba jedan glavni EtherCAT liniju povezivanja prolazi kroz ormarić, što sve puno urednije i lakše za instalaciju. Uklanjanje tih vrata također pomaže jer uklanja one dosadne kašnjenja komunikacije koja se događaju kada signali moraju proći kroz više stupnjeva. Prema nedavnim istraživanjima u industrijskoj automatizaciji iz prošle godine, tvornice koje usvajaju ovaj pristup obično vide poboljšanje brzine instalacije od oko 40%, plus smanjenje troškova materijala za otprilike 25%. Ima smisla zašto više proizvođača radi zamjenu ovih dana.

Native CIA 402 Compliance Across AxesCSP, CSV, CST Mode u potpunosti podržani bez konfiguracijskih troškova

Multi-osni pogonski sustavi rade besprekorno zajedno odmah jer slijede CIA 402 standard za CAN automatizaciju. Ti sustavi upravljaju kontrolom položaja (CSP), kontrolom brzine (CSV) i kontrolom obrtnog momenta (CST) preko svake osi bez potrebe za zasebnom postavkom za svaku uređaj. Tradicionalni uređaji s jednostojnim pogonom su glavobolja jer svaki od njih zahtijeva vlastite podešavanja i postavke parametara. Sa ovim novim pogonom, sve radi zajedno od prvog dana zahvaljujući njihovom jedinstvenom dizajnu. Za inženjerske timove to znači manje vremena provedeno na konfiguraciji pojedinačnih komponenti i više fokusiranja na efikasno završetak projekata.

• Snimak je uključen u sustav za praćenje i praćenje.
• U slučaju da je to potrebno za određivanje brzine, potrebno je utvrditi brzinu prijenosa.
• U slučaju da je primjena CST-a u slučaju napona kritična, primjenjuje se CST-a za upravljanje snopom.
  Testiranje potvrde pokazuje 90% brže puštanje u rad u odnosu na tradicionalne servo mreže (Motion Control Journal, 2024), jer se skupovi parametara automatski šire preko osova putem standardizirane mape slovnika objekata.

Veća gustoća snage i toplinska učinkovitost: Inženjerske prednosti u odnosu na diskretne jednosečne visoke preciznosti servo tipove

Što se tiče performansi, servo pogoni EtherCAT s više osova su očito nadmašili svoje jednosevne uzorke zahvaljujući nekim prilično impresivnim probojima u poluprovodnicima. Čarolija se događa s Silicijum karbidom (SiC) MOSFET tehnologijom koja pakira oko 40% više energije na istom prostoru od tradicionalnih pogona na bazi silicija. Što to znači za stvarnu upotrebu? Strojevi mogu proizvesti veći obrtni moment uz manje prostora u upravljačkim ormarićima. Osim toga, SiC komponente stvaraju mnogo manje toplote zbog svojih širih svojstava razmakova, smanjujući gubitke provodljivosti za oko 35%. Manje toplote znači da dijelovi traju duže i proizvođačima više nisu potrebni ovi masivni sustavi hlađenja koji visiju na strojevima, što je velika razlika u industrijama gdje oprema radi neprekidno kao CNC obrade. Sve to poboljšanja rezultiraju boljom preciznošću kada strojevi naporno rade, kompaktnim dizajnima koji štede prostor u tvornici, i na kraju smanjuju troškove tijekom vremena za upravitelje tvornice koji prate svaki novčić.