Ethercat vs Pulse: การปฏิวัติในการควบคุมเครื่องตัดเลเซอร์

ในด้านการตัดด้วยเลเซอร์ทางเลือกของระบบควบคุมส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำความเสถียรและประสิทธิภาพการผลิตของอุปกรณ์ ในขณะที่การควบคุมชีพจรแบบดั้งเดิมค่อยๆเผยให้เห็นข้อบกพร่องการควบคุม eThercat ได้กลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการผลิตระดับไฮเอนด์ วันนี้เราจะวิเคราะห์ระบบควบคุม eThercat ที่พัฒนาโดย Zhiyuan (Shenyan) จากสี่มิติเปิดเผยว่าทำไมการควบคุม eThercat จึงถูกใช้แทนการควบคุมพัลส์และเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างทั้งสองในรายละเอียด!

1. การซิงโครไนซ์โครงสำหรับตั้งสิ่งของ

ในการควบคุมพัลส์แบบดั้งเดิมระบบตั้งโทรศัพท์สองสายไดรฟ์ขึ้นอยู่กับการจับคู่ความถี่ชีพจร อย่างไรก็ตามความล่าช้าของสัญญาณและความแตกต่างของการตอบสนองของมอเตอร์มักทำให้เกิดการบิดเบือนของลำแสง ด้วยความเร็วสูงสิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเคลื่อนไหวกระตุกหรือแม้กระทั่งการสูญเสียขั้นตอน ข้อเสียเปรียบที่สำคัญยิ่งกว่าคือข้อมูลตำแหน่งมอเตอร์หายไปหลังจากการหยุดทำงานของพลังงานต้องใช้การกลับบ้านด้วยตนเองซึ่งใช้เวลานานและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด

ในทางตรงกันข้ามการควบคุม EtherCat ช่วยให้การตอบรับแบบเรียลไทม์จากตัวเข้ารหัสบนมอเตอร์ทั้งสองปรับการกระจายแรงบิดแบบไดนามิกเพื่อรักษาการซิงโครไนซ์ Even at speeds of 2000 mm/s, the synchronization error can be kept within ±3μm. หลังจากการสูญเสียพลังงานระบบทำการแก้ไขตำแหน่งอัตโนมัติช่วยให้สามารถเริ่มต้นใหม่ได้ทันทีโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง สิ่งนี้จะช่วยลดความเสี่ยงของการสูญเสียวัสดุอย่างมากเนื่องจากการสูญเสียขั้นตอนซึ่งเป็นเรื่องปกติของระบบชีพจร

2. ภูมิคุ้มกันรบกวน

สภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายในของเครื่องตัดเลเซอร์มีความซับซ้อนสูงทำให้ข้อบกพร่องของระบบควบคุมพัลส์ชัดเจนขึ้นเรื่อย ๆ :

แต่ละแกนต้องการชีพจรทิศทางและเปิดใช้งานสายสัญญาณซึ่งส่งผลให้มีสายเคเบิลจำนวนมาก สิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงของการมีเพศสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการสูญเสียสัญญาณชีพจร

การส่งทางไกลต้องใช้การเดินสายที่มีการป้องกันเพิ่มเติมเพิ่มค่าใช้จ่ายและความยากลำบากในการบำรุงรักษา

ในทางตรงกันข้ามระบบควบคุม eThercat ต้องใช้สายเคเบิลคู่ที่บิดเบี้ยวเพียงชิ้นเดียวไปยัง Daisy-chain อุปกรณ์ทั้งหมด การตั้งค่านี้ให้ประสิทธิภาพการต่อต้านการแทรกแซงที่ยอดเยี่ยมด้วยคุณสมบัติเช่นการตรวจสอบข้อผิดพลาด CRC และกลไกการส่งสัญญาณซ้ำ

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบชีพจร 4 แกนแบบดั้งเดิมที่ต้องการสัญญาณสูงสุด 16 สายการควบคุม eThercat ช่วยลดการเดินสาย 90%ลดเวลาการประกอบลดลงอย่างมีนัยสำคัญลดอัตราความล้มเหลว 60%และปรับปรุงความมั่นคงของระบบอย่างมาก

3. การดำเนินงานและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ

Pulse control systems can only send commands unidirectionally, leaving motor status in a “blind zone.” การแก้ไขปัญหาขึ้นอยู่กับประสบการณ์ด้วยตนเองอย่างมากทำให้มีความเสี่ยงในการหยุดทำงานสูงและการบำรุงรักษาไม่มีประสิทธิภาพ ในทางตรงกันข้ามการควบคุม EtherCat ช่วยให้การสื่อสารแบบเต็มเพล็กซ์ช่วยให้สามารถเข้าถึงสถานะมอเตอร์และพารามิเตอร์ของระบบได้ตามเวลาจริง รองรับการทำนายความผิดพลาดอัจฉริยะและการควบคุมแบบปรับตัวพร้อมข้อได้เปรียบที่สำคัญต่อไปนี้: การบันทึกข้อมูลวงจรชีวิตเต็มรูปแบบสำหรับมอเตอร์และแกน

การรวมข้อมูลในอดีตบนคลาวด์สำหรับการตรวจสอบย้อนกลับของเงื่อนไขการเคลื่อนไหวได้ตลอดเวลาในระหว่างการประมวลผลการกู้คืนอย่างรวดเร็วหลังจากการหยุดทำงานของพลังงานลดการหยุดทำงานการผลิตระดับความฉลาดนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาอย่างมีนัยสำคัญ

4. การสลับกระบวนการที่ไร้รอยต่อ

ด้วยการควบคุมพัลส์การปรับพารามิเตอร์ใด ๆ โดยทั่วไปจะต้องมีการรีบูตเครื่องทำให้ยากที่จะรองรับการสลับอย่างรวดเร็วระหว่างวัสดุหรือวิธีการประมวลผลที่แตกต่างกัน

ในทางกลับกันการควบคุม Ethercat สามารถรวมเข้ากับไลบรารีกระบวนการบนคลาวด์ได้ทำให้ผู้ใช้สามารถโหลดโปรไฟล์การตัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้ทันทีด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการปรับตัวให้เข้ากับความต้องการการผลิตขนาดเล็กและการปรับแต่งที่กำหนดเอง-เพิ่มความยืดหยุ่นและผลผลิตบนพื้นร้านค้าอย่างมาก

การควบคุม EtherCat ช่วยให้การตอบรับแบบวงปิดเต็มความแม่นยำที่เหนือกว่าระบบควบคุมที่เหนือกว่าได้รับการควบคุมแบบสามชั้น-ตำแหน่งความเร็วและแรงบิด-ผ่านกลไกการตอบรับแบบวงปิดเต็มรูปแบบ (เข้ารหัส→ไดรเวอร์→คอนโทรลเลอร์)

ในทางตรงกันข้ามการควบคุมพัลส์นั้นเป็นแบบเปิดหรือวงปิดแบบกึ่งปิดซึ่งต้องการโมดูลข้อเสนอแนะเพิ่มเติมเพื่อประมาณประสิทธิภาพที่คล้ายกันเครื่องตัดเลเซอร์ระดับสูงตอนนี้รวมการเข้ารหัสแบบคู่แอบโซลูทแบบคู่ (ติดตั้งทั้งด้านมอเตอร์และด้านโหลด) การออกแบบขั้นสูงนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในการแก้ไขอัตโนมัติภายใน±1μmซึ่งให้ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยมในการใช้งานแอปพลิเคชัน

การควบคุม Ethercat ได้กลายเป็นข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการผลิตระดับสูง: แม้ว่าการควบคุมพัลส์นั้นมีราคาถูก แต่ก็เป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการของการผลิตความเร็วสูงความแม่นยำสูงและอัจฉริยะ การควบคุม Ethercat กำลังกำหนดเพดานประสิทธิภาพของการตัดเลเซอร์ผ่านข้อดีสี่ประการของการซิงโครไนซ์ความแม่นยำสูงการเดินสายต่อต้านการแทรกแซงการตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการผลิตที่ยืดหยุ่น!