EtherCAT VS Pulse: Revolucija v krmiljenju laserskega rezalnega stroja

2025-06-11 0 Pusti mi sporočilo

Na področju laserskega rezanja izbira krmilnega sistema neposredno vpliva na natančnost, stabilnost in učinkovitost proizvodnje opreme. Ker tradicionalno pulzno krmiljenje postopoma razkriva svoje pomanjkljivosti, je krmiljenje EtherCAT postalo prva izbira za vrhunsko proizvodnjo. Danes bomo analizirali krmilni sistem EtherCAT, ki ga je razvil Zhiyuan(Shenyan), iz štirih dimenzij, razkrili, zakaj se krmiljenje EtherCAT uporablja namesto krmiljenja impulzov, in podrobno primerjali razlike med obema!

1. Gantry sinhronizacija

Pri tradicionalnem nadzoru impulzov se portalni sistemi z dvojnim pogonom zanašajo na ujemanje frekvenc impulzov. Vendar zakasnitve signala in odstopanja v odzivu motorja pogosto povzročijo popačenje žarka. Pri visokih hitrostih lahko to povzroči sunkovito gibanje ali celo izgubo koraka. Bolj kritična pomanjkljivost je, da se podatki o položaju motorja izgubijo po izpadu električne energije, kar zahteva ročno ponovno nastavljanje, kar je zamudno in nagnjeno k napakam.

Nasprotno krmiljenje EtherCAT omogoča povratne informacije v realnem času od dajalnikov na obeh motorjih, dinamično prilagaja porazdelitev navora za vzdrževanje sinhronizacije. Tudi pri hitrostih 2000 mm/s lahko napako sinhronizacije ohranimo znotraj ±3μm. Po izpadu električne energije sistem samodejno popravi položaj, kar omogoča takojšnjo nadaljevanje brez ročnega posredovanja. To močno zmanjša tveganje odpadnega materiala zaradi izgube koraka, kar je običajno pri impulznih sistemih.

2. Odpornost na motnje

Notranje elektromagnetno okolje stroja za lasersko rezanje je zelo zapleteno, zaradi česar so pomanjkljivosti impulznih krmilnih sistemov vse bolj očitne:

Vsaka os zahteva ločene impulzne, smerne in signalne linije, kar ima za posledico veliko število kablov. To poveča tveganje elektromagnetne motnje in izgube pulznega signala.

Prenos na dolge razdalje zahteva dodatno oklopljeno ožičenje, kar povečuje stroške in težave pri vzdrževanju.

Nasprotno pa nadzorni sistemi EtherCAT potrebujejo samo en oklopljen kabel z dvojno parico za verižno povezovanje vseh naprav. Ta nastavitev zagotavlja izjemno zmogljivost proti motnjam, zahvaljujoč funkcijam, kot sta preverjanje napak CRC in mehanizmi za ponovno pošiljanje.

V primerjavi s tradicionalnim 4-osnim impulznim sistemom, ki potrebuje do 16 signalnih linij, nadzor EtherCAT zmanjša ožičenje za 90 %, občutno skrajša čas sestavljanja, zniža stopnje napak za 60 % in močno izboljša stabilnost sistema.

3. Inteligentno delovanje in vzdrževanje

Sistemi za krmiljenje impulzov lahko pošiljajo ukaze le enosmerno, tako da stanje motorja ostane v "slepi coni". Odpravljanje težav je v veliki meri odvisno od ročnih izkušenj, zaradi česar so tveganja izpadov visoka, vzdrževanje pa neučinkovito. V nasprotju s tem krmiljenje EtherCAT omogoča polno dupleksno komunikacijo, ki omogoča dostop do stanja motorja in sistemskih parametrov v realnem času. Podpira pametno predvidevanje napak in prilagodljiv nadzor z naslednjimi ključnimi prednostmi: Beleženje podatkov o celotnem življenjskem ciklu za motorje in osi.

Integracija zgodovinskih podatkov v oblaku za sledljivost pogojev gibanja v katerem koli trenutku med obdelavo. Hitro okrevanje po izpadih električne energije, zmanjšanje izpadov proizvodnje. Ta raven inteligence poveča zanesljivost in znatno zmanjša stroške vzdrževanja, kar pomeni veliko nadgradnjo v primerjavi s podedovanimi impulznimi sistemi.

4. Brezhibno preklapljanje procesov

Pri pulznem nadzoru vsaka prilagoditev parametrov običajno zahteva ponovni zagon stroja, zaradi česar je težko podpirati hitro preklapljanje med različnimi materiali ali metodami obdelave.

Po drugi strani pa je nadzor EtherCAT mogoče integrirati s knjižnico procesov v oblaku, kar uporabnikom omogoča takojšnje nalaganje vnaprej določenih rezalnih profilov z enim klikom. To zagotavlja učinkovito prilagajanje zahtevam proizvodnje po majhnih serijah in po meri – s čimer se znatno povečata prilagodljivost in produktivnost v delavnici.

Krmiljenje EtherCAT omogoča popolno povratno zanko z zaprto zanko za vrhunsko natančnost. Krmilni sistemi EtherCAT dosegajo troslojni nadzor—položaj, hitrost in navor—preko povratnega mehanizma s popolno zaprto zanko (kodirnik → gonilnik → krmilnik).

V nasprotju s tem je krmiljenje impulzov odprtozančno ali polzaprtozančno, kar zahteva dodatne povratne module za približevanje podobne zmogljivosti. Visokokakovostni laserski rezalni stroji zdaj vključujejo dvojno absolutno redundanco dajalnika (nameščeno tako na strani motorja kot na strani obremenitve), kar učinkovito odpravlja napake v verigi prenosa. Ta napredna zasnova zagotavlja natančnost samodejnega popravka portala znotraj ±1 μm, kar zagotavlja izjemno natančnost in zanesljivost v zahtevnih aplikacijah.

Krmiljenje EtherCAT je postalo stroga zahteva za vrhunsko proizvodnjo: Čeprav je krmiljenje impulzov nizkocenovno, je težko zadovoljiti potrebe visoke hitrosti, visoko natančne in inteligentne proizvodnje. Nadzor EtherCAT na novo opredeljuje zgornjo mejo učinkovitosti laserskega rezanja s štirimi prednostmi visoko natančne sinhronizacije, ožičenja proti motnjam, spremljanja v realnem času in prilagodljive proizvodnje!