Za mnoge korisnike CAN je pravi izbor za upravljačku komunkaciju – zato što je pouzdana, efikasna, fleksibilna komunikacija sa niskom cenom hardvera. CANopen pruža sinhronizacioni mehanizam, koji je koristan u cikličnom prenosu harmonizovanih poruka. Ovi specifično dizajnirani upravljački komunikacioni sistemi se koriste kod zahteva za visoke preciznosti u sinhronizaciji baš kao na štamparskim mašinama, alatničarskim mašinama, mašinama za pakovanje ili na robotima.
Deterministično ponašanje u CANopen harmoničnim telegramima ograničeno je u jednom okviru koji treperi sa 130μs na brzini od 1Mbit/s. Ovo pretstavlja metod koji se koristi u standardnim CANopen harmonicima, ali arhiva istovremeno distibuira upravljačku kontrolu čije je treperenje manje od 2μs. Fazna zaključana petlja pretstavlja mehanizam da toleriše treperenje u samom harmoničnom okviru koji proizvodi i nameće vremenske informacije za pozicione i brzinske upravljačke podatke.
Ovaj sistem pretstavlja da su CAN i CANopen pogodni čak i za real-time zahteve i on je diskutabilan za razlicite aplikacije.
Digitalno inteligentno upravljanje danas nudi maksimalnu preciznost i brzinu uz nisku cenu. Za neke aplikacije performanse i preciznost nisu kritične, tako da upravljački sistem dopušta slanje komande bez zahteva iz brzinskih zatvorenih petlji dok su zatvorene u real-time oblicima. U većini slučajeva sama pomisao o visokoj preciznosti digitalnih sistema stvara potrebu da se potpunosti iskoristiti potreba koju nudi digitalno upravljanje – naročito kada treba da nekoliko osa radi sinhronizovano.
Servo aplikacije upravljanja možemo klasifikovati u dve grupe:
- U većini slučajeva NC kontrola se koristi za postavljanje tački, za kreiranje interpolacije, postavljanje putanje u koordinatnom sistemu i sinhronizaciju. Upravljačka jedinica obično je konektovana za korisnički interfejs i ona može da vrši upravljanje i kontrolu bez obzira što mora da razmenju informacije o geometriji ili korisničkim aktivnostima. Odgovarajuće upravljanje je od ključnog značaja!
- Za veoma proste zadatke NC kontrola je suvišna. Jedan upravljački program može da ponavlja adekvatnu putanju kada nije interaktivno vezan sa drugim drajverima ili kada dobije zahtev za to.
Neki inteligentni upravljački drajveri su dizajnirani za centralne upravljačke sisteme i za lokalne upravljačke sisteme. Upravljački sistemi sadrže CAN bus sa standardnim CANopen profilima DSP301, DSP306, DSP405 i dr. Upravljački sistemi na CAN-u obično sadrže multi-master osobine kao npr. razmena ulaznih signala sa eksternim CANopen I/O modulom. Svaka jedinica sadrži svoj CPU sa performansama i I/O kapacitet se može povećavati sa dodatkom novih jedinica. Još jedna funkcija koju podržava CAN je sinhronizaija kontrolnim algoritmom u upravljačkoj grupi. Hronološki podjednaka vremenska udaljenost ugaonih informacija je potrebna da bi se izbegla nepravilnost u sinhronizaciji koje mogu nastati korišćenjem upravljačkih algoritama koji rade asihrono. Takve ugaone informacije omogućavaju ugaonu sinhronizaciju individualnih upravljačkih osa i prostornog koordinatknog kretanja kod višeosnih sistema.
Za razliku od sistema sa analognom kontrolom (+/- 10V) , digitalna kontrola nema lokalno zatvorenu torzionu i brzinsku povratnu spregu, ali je sposobna da izvrši finu interpolaciju i pozicionu kontrolu sa veoma malim vremeskim ciklusima.
Slika 1. Strukturni blok dijagram servo sistema sa digitalnom kontrolom
Većina digitalnih servo sistem sadrži PLCopen standard za programiranje jednostavnih putanji kretanja i sinhronizaciju osa. Takodje, postoji mogućnost da se funkcijom „superimposed“ jedna osa ubrza kako bi se nadoknadio predjeni put ukoliko je postojalo kašnjenje.
6-osna robotska ruka kao primer
U principu poželjno je da svi elektronski moduli budu u jednoj celini da bi se razmena podataka mogla vršiti sa 1 Mbit/s. Svaki CAN objekat sadrži maksimalno 8 bajta podataka. Za dva kontrolera sa 32-bita ciklično se daje pozicija i postvaljaju tačke stoga se može kontrolisati objekat. Tri ciklična procesa za prenos pozicije plus jedan SYNC objekat koji je neophodan za šestoosnu robotsku ruku. Upravljavljačke informacije su sumirane u samom emitujućem objektu za sve drajvere i prenosi se kontrolisano. Prenos inforamacija nije moguć kada je magistrala opterećena računanjem. Statusne informacije za svaki kontroler se cikličnorazmenjuju svakih 24ms naizmenično. Bus je zauzet ciklično za svaku ms kada se bavi računanjem kao i prosledjivanjem.
3 ciklično postavljene pozicione tačke 3×130μs 390μs
1 SYNC objekat 70μs
Razmena statusnih informacija (na 1ms ciklično) 65μs
Ukupno 525μs
Ova računica pretstalja da je bus opterečen oko 53%. Takodje postoji adekvatna razmena drugih informacija, kao sto su sigurnosni telegrami i SDO (Service Data Object).
6 osa se mogu kontrolisati ciklično za svaku mili sekundu sa 32-bitnim prenosom pozicionih tačaka.
Slika 2. Grafički prikaz pozicione greške ugaonih minuta pri povećanju brzine kretanja obrt/min, kod jednoosnog sistema
Aplikacije koje mogu biti uspešno rešene sa CANopen interfejsom su:
- 3- osne mašine za sečenje stakla i metala
- 9-osni uređaji sa automatskom i ručnom kontrolom (odnosi se na jednostavnije uređaje)
- robotske ruke za pakovanje
- različite mašine za pakovanje
- štamparske mašine
- mašine za proizvodnju knjiga
- mašine za istezanje žice
- mašine za oblaganje folijom
Kao i veliki broj mašina koje se koriste u farmaceutskoj industiji i industriji za proizvodnju pića kao što su: etiketirke, mašine za punjenje, doziranje i dr.
Gore prikazana flash animacija je odobrena od strane Schneider Electric-a.
Napomena: Učestvovanjem u nagradnoj igri Automatika.rs zadržava pravo objavljivanja teksta i nakon završetka nagradne igre. Takođe ne snosimo troškove eventualno nastale štete zbog krivo objavljenih ili pogrešno napisanih tekstova. Za istinitost tekstova, vlasništvo nad autorskim pravima, na fotografije ili tekstove koji se koriste, a preuzeti su s drugih web stranica odgovara isključivo vlasnik teksta.
