Жылдам роботтан-роботқа байланыс үшін FANUC EGD қолдану

Көп роботты ұяшықтарда жылдам деректер алмасу маңызды бола түседі

Қазіргі өндірістік ұяшықтарда ортақ кеңістікте жұмыс істейтін роботтар арасында тығыз үйлестіру талап етіледі. FANUC-тың Ethernet Global Data (EGD) протоколы осы қажеттілікті контроллер деңгейіндегі деректер алмасуға арналған детерминистік, жоғары жылдамдықты байланыс арқылы шешеді.

Жалпы мақсаттағы Ethernet протоколдарынан айырмашылығы, EGD болжамды уақыт пен төмен шығынға басымдық береді. Бұл оны үйлестірілген қозғалыс, соқтығысты болдырмау және роботтық жүйелер арасында таралған тапсырмаларды орындау үшін тиімді етеді.

Неліктен роботтан-роботқа байланыс маңызды

Күрделі автоматтандыру орталарында роботтар сирек оқшауланып жұмыс істейді. Олар құрал аймақтарын бөліседі, жұмыс бөлшектерін береді және нақты уақыттағы кері байланысқа тәуелді ретті процестерді орындайды.

EGD контроллерлер арасында жоғары деңгейлі жүйелерге тәуелді болмай тікелей деректер алмасуға мүмкіндік береді. Бұл PLC арқылы байланыспен салыстырғанда кешігуді азайтады және архитектураны жеңілдетеді.

1-сурет. FANUC роботтары үйлестірілген оқу орнатылымында EGD арқылы деректер алмасады, нақты уақыттағы синхрондау мүмкіндіктерін көрсетеді.

Байланыс архитектурасын түсіну

Өндіруші–Жұтынушы моделі

EGD өндіруші-жұтынушы құрылымын пайдаланады. Бір робот деректерді жариялайды, ал басқалары оны алу үшін жазылады. Бұл модель қосымша конфигурация күрделілігісіз бірден-көпке байланысқа қолдау көрсетеді.

Әрбір деректер алмасу анықталған өлшемді, жаңарту интервалын және идентификаторды қамтиды. Бұл параметрлер барлық қосылған құрылғылар арасында тұрақты байланыс уақытын қамтамасыз етеді.

UDP негізіндегі детерминистік хабар алмасу

EGD UDP арқылы жұмыс істейді, жылдамдықты қайта жіберудің сенімділігінен жоғары қояды. Басқарылатын өнеркәсіптік желілерде бұл айырбас қозғалысты үйлестіру үшін маңызды болжамды өнімділікті қамтамасыз етеді.

Бұл дизайн пакет растауынан туындайтын кешігулерді болдырмайды, сондықтан EGD уақытқа сезімтал автоматтандыру тапсырмаларына қолайлы.

Физикалық желі орнату және шектеулер

EGD стандартты Ethernet инфрақұрылымында жұмыс істейді. Екі робот тікелей қосыла алады, ал үлкенірек жүйелерге өнеркәсіптік Ethernet коммутаторы қажет.

Қорғалған кабельдер электрлік шуды азайтып, сигнал тұтастығын сақтауға көмектеседі. Желіні оқшаулау маңызды, себебі EGD трафигі кәсіпорын деңгейіндегі бағыттауға арналмаған.

2-сурет. Контроллердің Ethernet порттары дұрыс анықталуы керек, бұл желіні дұрыс баптау мен байланыс картасын жасау үшін маңызды.

IP конфигурациясы және желіні сәйкестендіру

Әр робот бір желі сегментінде жұмыс істеуі керек, бірақ IP мекенжайлары бірегей болуы тиіс. Баптау оқыту пульті арқылы жүргізіледі.

Дұрыс порт таңдау өте маңызды. Порттардың сәйкес келмеуі көбінесе IP баптаулары дұрыс болғанымен байланыс ақауларына әкеледі.

3-сурет. Барлық роботтарда желі параметрлері EGD байланысын сенімді орнату үшін сәйкес болуы керек.

Роботтар арасындағы деректер алмасуын баптау

Өндірушіні баптау

Өндіруші мақсатты IP, деректер көлемі және жіберу аралығын анықтайды. Әдеттегі жаңарту жиілігі шамамен 100 мс, бұл жауапкершілік пен желі жүктемесін теңестіреді.

Алмасу ID-лері өндірушілер мен тұтынушыларды байланыстырады. Байланыс арналарын орнату үшін бұл идентификаторлар дәл сәйкес болуы керек.

4-сурет. Өндіруші конфигурациясы деректердің желі арқылы қалай және қашан жіберілетінін анықтайды.

Тұтынушыны баптау

Тұтынушы бірдей алмасу ID-ін пайдаланып кіретін деректерді тыңдайды. Уақыт шегі параметрлері байланыс үзіліп қалған кезде ақауды анықтауды қамтамасыз етеді.

Бұл механизм қосымша диагностика қабаттарынсыз байланыс денсаулығын қарапайым әрі тиімді бақылауға мүмкіндік береді.

5-сурет. Тұтынушы конфигурациясы кіретін деректерді тексереді және өндірушімен синхрондауды қамтамасыз етеді.

Деректерді 88-ші реттікке сәйкестендіру

FANUC өзінің I/O жүйесінде EGD байланысын 88-ші реттікке тағайындайды. Инженерлер роботтар арасындағы сигналдарды алмасу үшін ішкі тіркеушілерді осы реттікке сәйкестендіреді.

Дәл карталау жіберілген деректердің қабылдаушы кірістермен дұрыс сәйкес келуін қамтамасыз етеді. Тіпті аздап сәйкессіздік үйлестірілген операцияларда логикалық қателерге әкелуі мүмкін.

6-сурет. Дұрыс I/O карталау өндіруші мен тұтынушы роботтар арасында деректердің біркелкі түсіндірілуін қамтамасыз етеді.

Нақты өндірістік ортада қолдану

EGD орталықтандырылған басқару жоқ кезде роботтардың үйлесімді жұмыс істеуін талап ететін қолданбаларда үздік. Автокөлік құрастыру, паллеттеу желілері және дәнекерлеу ұяшықтары тікелей контроллерлер арасындағы байланысты пайдаланады.

Көп жағдайда инженерлер EGD-ны жоғары деңгейлі жүйелермен, мысалы, PLC/PAC платформаларымен біріктіріп, бақылау логикасын басқара отырып, нақты уақыттағы робот үйлестіруін сақтайды.

Өнеркәсіптік көзқарас: Таралған басқаруға көшу

EGD сияқты протоколдарды қабылдау автоматтандыру жүйелеріндегі таралған интеллектке көшу тенденциясын көрсетеді. Орталықтандырылған PLC-ларға ғана сенудің орнына, контроллерлер тікелей байланыса бастайды.

Бұл даму өнеркәсіптік Ethernet технологияларының және анықтылық пен масштабталуды басымдыққа алатын байланыс желілері шешімдерінің өсуімен сәйкес келеді.

Автордың пікірі

EGD басқа протоколдарды алмастырмайды, бірақ нақты бір мәселені жеңілдетеді: жылдам, болжамды роботтан-роботқа байланыс. Оның шектеулерін түсінетін инженерлер жүйені артық күрделендірмей тиімді пайдалана алады.

Практикада ең жақсы архитектуралар нақты уақыттағы алмасу үшін EGD мен бақылау үшін PLC немесе DCS қабаттарын біріктіреді. Бұл аралас тәсіл жылдамдық пен жүйе бойынша көріністі қамтамасыз етеді.

Дэниел Ривз, аға өнеркәсіптік жүйелер туралы репортер. FANUC робототехникасын интеграциялау және Siemens өнеркәсіптік желілері саласында 14 жылдық тәжірибесі бар, жоғары жылдамдықты автоматтандыру архитектуралары мен нақты уақыттағы байланыс жүйелеріне маманданған.