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BOB体育投注官网入口:多轴呆板人和机床利用中的时序离间

来源:bob电子官网 作者:bob电子游戏|发布时间:2022-08-12 08:05:03点击:24

  正在工业机械人和机床使用中,恐怕涉及正在特定空间内精准调解多个轴的转移,以落成手头的事务。机械人通常有6个轴,这些轴必需调解有序,倘若有光阴机械人沿轨道转移,则会有7个轴。正在CNC加工中,5轴调解很常见,可是有些使用会用到多达12个轴,个中器材和工件正在特定空间内相对转移。每个轴都包括一个伺服驱动器、一个电机,有光阴,正在电机和轴接头,或者终局施行器之间会加装一个变速箱。然后,编造通过工业以太网互联,通常采用LINE型拓扑,全体如图1所示。电机独揽器将所需的空间轨迹转换为每个伺服轴所需的单个地方基准,然后正在搜集上轮回传输。

  这些使用按界说的周期韶华运转,这个韶华通常等于,或者是底层伺服电机驱动器的基波独揽/脉宽调造(PWM)开合周期的几倍。正在图2所示的这种处境中,端到端搜集传输延迟是一个首要参数。正在每个周期内,电机独揽器必需将新地方基准和其他合系音信传输给图1中的各个节点。然后,PWM周期内必要余留足够的韶华,以供每个节点运用新地方基准和任何新传感器数据来更新伺服独揽算法打算。然后,各个节点通过依赖于工业以太网和说的漫衍式时钟机造,正在同有韶华点将更新后的PWM矢量使用于伺服驱动器。按照全体的独揽架构,片面独揽回途算法可能正在PLC中达成,倘若正在搜集上授与到任何合系传感器音信更新后,必要足够的韶华才华达成。

  假设搜集上独一的流量是机床独揽器和伺服节点之间的周期性数据流,搜集延迟(TNW)由搜集跳转到最远节点的次数、搜集数据速度和每个节点蒙受的延迟确定。正在运用机械人和机床时,线途导致的信号传输延迟可能疏忽,这是由于线缆长度通常相对较短。紧要的延迟为带宽延迟;即将数据传输到线途所需的韶华。对付最幼的以太网帧(通常实用于机床和机械人独揽),相合100 Mbps和1 Gbps位速度的带宽延迟,请参考图3。这就等于数据包尺寸/数据速度。对付多轴编造,从独揽器到伺服器的模范数据有用载荷由各伺服器的4字节速率/地方基准更新和1字节独揽器更新构成,也便是说,6轴机械人的有用载荷为30个字节。当然,有些使用的更新中包括更多音信,而且/或有更多轴,正在这些情景下,数据包的尺寸要大于最幼尺寸。

  除了带宽延迟表,其他延迟元素是因为以太网帧通过每个伺服搜集接口的PHY和双端口开合发生的。这些延迟如图4和图5所示,个中显示帧转移的片面是穿过PHY进入MAC(1-2),通过方向地方解析时,只必要对帧的前导和方向片面举行计时管控。途途2-3a表现对暂时节点有用载荷数据的截取,途途2-3b则表现帧向方向节点行进的途程。图4a只显示传输给2-3a中的使用的有用载荷,图4b则显示被传输的帧的大片面;这剖明以太网和说之间恐怕存正在轻微的分歧。途途3b-4表现帧出站传输,通过传输部队、通过PHY,然后回到线缆。图中所示的线途终端节点中不存正在这种途途。这里假设采用直通数据包交流,而不是存储转发,后者的延迟韶华更长,由于统统帧都要计入开合,然后再被转发。

  图4 帧延迟:(a)双端口形式帧延迟和(b)线按韶华线显示帧的延时元素,个中描绘了帧穿过一个轴节点的一共传输韶华。TBW表现带宽延迟,TL_1node表现帧通过单个节点的延迟。除了与位通过线途举行物理传输,以及计入地方位用于施行方向地方解析合系的延迟表,PHY和开合组件延迟是其他会影响编造内的传输延迟的成分。跟着线途上的位速度扩张,节点数目增加,这些延迟对统统端到端帧传输延迟的影响会更大。

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