کنترلرهای
C N C
"نسل جدید تحت شبکه"
مقدمه:
امروزه با پیشرفت تکنولوژی در ماشین آلات CNC و به ویژه ماشین های
مخصوص، لزوم افزایش انعطاف عملکرد در قسمتهای مختلف
ماشین و نیاز به تولید قطعات پیچیده تر، منجر به تولید کنترلرهایی
با امکان کنترل بیش از 3 محور گردیده است.
از آنجاییکه امکان استفاده از کنترلرهای سنتی آنالوگ در این
ماشین آلات به لحاظ محدودیتهای سخت افزار و افزایش حجم
سیم بندی به سختی فراهم می شود، از این رو تولیدکنندگان برتر
کنترلرهای CNC و Servo به عنوان اجزاء لاینفک و کلیدی این
ماشین آلات CNC ، اقدام به تولید نسلی جدید با قابلیت
های ارتباطی در شبکه های استاندارد صنعتی مانند
CANopen,Profibus, EtherCAT, Powerlink and SERCOS
نموده اند.
معرفی شبکه های صنعتی رایج در کنترلرهای : CNC
نکته مهم در تمامی این شبکه ها این است که تفاوت اساسی در آنها
در لایه فیزیکی و پروتکل ارتباطی آنهاست که تعیین کننده سرعت
ارتباط می باشد.
شبکه هایی نظیر ,( Modbus (115,200 bps max
CANopen (1 Mbps max), Profibus (12 Mbps max) ,
که از لایه فیزیکی RS485 با ارتباط سریال برای تبادل اطلاعات
مابین کنترلر و درایوها استفاده می کنند به دلیل تفاوت در پروتکل
ارتباطی ) لایه نرم افزاری( ، سرعت تبادل اطلاعات متفاوتی با هم
دارند در صورتیکه شبکه های پیشرفته جدید تر مانند , EtherCAT
Powerlink and SERCOS از لایه فیزیکی Ethernet با
ارتباط پارالل و با سرعت ارتباط 100 Mb/s بهره مند می شود.
به عنوان مثال در ارتباط از طریق CANOpen کنترلر می تواند
یک حرکت همزمان 5 محور ( 5 Axis interpolation ) را بطور
میانگین ظرف مدت 1.2 ms پروسس کند در صورتیکه در ارتباط
از طریق EtherCAT کنترلر همین حرکت همزمان 5 محور را
ظرف مدت حدود 10μs پروسس می کند که منجر به پاسخ زمانی
بیشتر کنترل با دقت عملکرد بالاتر می گردد و در نتیجه امکان تولید
قطعات پیچیده تر در زمان کوتاهتری را میسر می کند که به آن
FeedRate کنترلر می گویند.
در این میان قیمت تمام شده سیستم نیز در کنار مزایای فنی برای
کاربر اهمیت ویژه ای دارد و از آنجاییکه شبکه های پر سرعت
مانند EtherCAT,Profibus,Sercos , Powerlink به دلیل
انحصار تکنولوژی هم در درایو و هم در کنترلر قیمت تمام شده
بالایی دارند، برای کاربرد عموم مقرون به صرفه نیست و فقط
مشتریان خاص با کاربردهای پر سرعت نیاز به استفاده از این روش
دارند لذا بهترین گزینه برای کاربردهای مرسوم صنعتی که بیش از
80% کاربردها را شامل می شوند ، شبکه CANopen می باشد
که این شبکه بصورت پیش فرض روی درایوهای امروزی با قیمت
مناسب موجود می باشد و کنترلر های مجهز به این شبکه نیز به
لحاظ اقتصادی در کنار تمامی مزایای خود نسبت به سیستمهای
سنتی، بسیار مقرون به صرفه می باشند .
از لحاظ ضریب اطمینان در استفاده از روش CANopen ، ذکر این
نکته الزامی است که در تمامی خودروهای رایج،
موتورهای دیزلی خودرو و ژنراتورهای تولید برق
برای ارتباط بین ECU )مرکز ارتباط با سنسورها
و عملگرها ی موتور( و Main control unit
)مرکز تصمیم گیری کنترل خودرو( از شبکه CANopen
استفاده می شود. در ضمن شرکتهای اروپایی
دیگر نظیر کمپانی FAGOR درسری 8055i نیز از
شبکه CANopen برای ارتباط با محورهای ماشین
استفاده کرده اند.
مزایای کنترل از طریق شبکه :
ازجمله ویژگی های این روش کنترل می توان به
حجم سیم بندی بسیار کم، نصب و راه اندازی سریع،
مشکلات کم پس از راه اندازی، عیب یابی آسان،
امکان دسترسی به کنترلر و درایوها از طریق اینترنت
جهت عیب یابی و حتی تغییرات در پارامترهای
درایوها، قیمت بسیار مناسب در مقایسه با کنترلرهای
موجود و عدم محدودیت در تعداد محورها و افزایش
محور فقط به صورت نرم افزاری نسبت به کنترلرهای
آنالوگ مرسوم، نام برد.
معرفی کنترلر با امکانان شبکه :
شرکت Promax Srl ایتالیا به عنوان یک تولیدکننده
اروپایی با بیش از 20 سال سابقه مرتبط در تولید انواع
کنترلرهای CNC و Motion controller دارای
کنترلرهایی با قابلیت کنترل موتور محورها از طریق شبکه CANopen و EtherCAT می باشد که در بازار اروپا در کاربردهای مختلف از
قبیل Robotics و CNC با قابلیت کنترل تا 64 محور همزمان ) Interpolation ( استفاده می شود.
معرفی Servo Drive با امکانات شبکه :
شرکت Estun Automation به عنوان یک تولیدکننده آسیایی با بیش از 15 سال
تجربه در تولید موتور و درایو Servo برای مشتریان اروپایی به عنوان اولین تولیدکننده
آسیایی Servo با قابلیت های شبکه دارای درایوهایی با امکانات شبکه های
PROFI-BUS
SERCOS
MODBUS ETHERCAT
ETHERNERT POWERLINK
CANOPEN
می باشد که با ارائه محصولات با کیفیت بالا و امکانات گسترده شبکه منجر به همکاری
مابین این شرکت و کنترلر سازان به نام اروپایی از قبیل FAGOR و PROMAX شده
است؛ به طوریکه شرکت FAGOR اقدام به تولید کنترلر مدل 8055i همراه با سروهای
Estun با استفاده از تکنولوژی CANopen به عنوان راه حل ارزان برای ماشین آلات مختلف
Milling ,Turning Center , Lates CNC نموده است.
شرکت Estun در حال حاضر دارای خط تولید ربات نیز می باشد که در این رباتها از کنترلرهای
شرکت Promax با تکنولوژی CANopen , EtherCAT استفاده می کند )برای اطلاعات
بیشتر به وب سایت
www.estun-robotics.com مراجعه نمایید(.
این رباتها در انواع مختلف ربات های , Manipulator Robots ,Delta Robots
Cartesian Robots می باشند که امکان 300Kg Payload و فاصله
دسترسی 320 cm را دارا می باشند.
