New-Tech Magazine | March 2017

Motion Control מוסף מיוחד

Central-i מבנה טיפוסי של מערכת .1 איור

«

צירים 4- , דוגמא ל Central-i מבנה כללי של מערכת .2 איור

תקשורת דו כיוונית, מסונכרנת, בין המאסטר וכול אחת מיחידות הקצה). ) Star חיבור התקשורת הינו בפורמט כוכב ( המערכתי הכולל הינו throughput ומכאן שה- ) EtherCAT גבוה ביותר (אפילו גבוה מזה של וזאת למרות שתדר התקשורת עם כול יחידת קצה אינו גבוה במיוחד (ושוב: אמינות). יתרונות נוספים (!) למערכת סנטראל-אי, שניתן לציין בשלב זה לאחר שטופולוגיית חיבור הכוכב הוצגה: . קצב תקשורת מערכתי גבוה מזה של 1 . EtherCAT . קצב תקשורת נמוך בערוץ התקשורת, 2 מכאן אמינות וחסינות לרעש. . ניתוק של יחידה בודדת אינו משפיע בשום 3 צורה על הערוצים (הצירים) האחרים, וזאת שוב, ללא צורך באלגוריתם או תהליך מיוחד. זה נובע מהטופולוגיה עצמה. . במידה ויש יחידת קצה שנמצאת בקצה של 4 מערכת נעה, נכנס אליה רק כבל בודד דרך EtherCAT השרשרת. וזאת לעומת מערכת שבה יש כבל תקשורת נכנס וכבל יוצא. . כול היחידות מסונכרנות אל המאסטר 5 ) וזאת PWM (ובינן לבין עצמן, עד רמת ה- מבלי לבצע שום תהליכים מורכבים של סנכרון שעון, אלא רק מתוך הטופולוגיה עצמה. . רמת סנכרון של ננו שניות בודדות. אפשרות 6 מובנית להתחשב באורך הכבל במידה ונדרש. , תיאור Central-i טכנולוגיית טכני מפורט נקודת המפתח שעמדה בבסיס הרעיון של

«

טכנולוגיה זו היא שהביזור אינו באמת נדרש ברמת הבקרה! אין דרישה אמיתית לבזר את תוכנת הבקרה בין צירים (להפך, בקרה מרכזית הינה יתרון!). הביזור הנדרש הינו ביזור של יחידות ההספק (למקם אותן ליד המנועים) ושל הממשקים ) I / O למנוע ולמשובים (אנקודרים, קווי וזאת על מנת למנוע את הכבלים הארוכים והמסובכים שהיו בפתרון הממורכז. גם הגמישות הנדרשת הינה ברמת יחידת ההספק (מתח, זרם, הספק, סוג מנוע) ולא ברמת יכולת החישוב לכול ציר באופן עצמאי. מעולם לבקר מרכזי לא הייתה בעיה בעובדה שהוא חישב את כול אלגוריתמי הבקרה (להפך, זה יתרונו!). הבעיה הייתה הביזור והמודולריות של יחידות הקצה: הספק וממשקים. אם כך, למה בכלל צריך יחידת קצה "חכמה" (או: "אינטליגנטית")? הטענה שלנו היא שהחוזק (ההולך וגובר) של יחידת הקצה נובע רק מתוך המבנה הלא אופטימאלי של מערכות הבקרה המבוזרות ובראשון, כאמור, . עם הצורך לעמוד בדרישות EtherCAT EtherCAT החישוביות הגבוהות של תקשורת והסנכרון סביב תקשורת זו והצורך לבצע את חישובי הבקרה של כול ציר. השורה התחתונה היא מערכת כבדה, מסובכת ויקרה. היא אומנם מודולרית ברמת יחידות הקצה, אבל מסובכת מבחינת הקמת המערכת והלימוד/

תחזוקה שלה. וכמובן, בהתאם גם המחיר של כול יחידת קצה. הינו Central - i הרעיון שעומד מאחורי מערכת שונה מהותית בשני מובנים עיקריים ובשלישי נוסף: החיתוך בין הבקר המרכזי ובין .1 יחידת הקצה אינו מתבצע ברמת פקודת המיקום אלא ברמה הרבה יותר נמוכה: למען וממשקי PWM הפשטות בואו נניח: פקודת דגימת זרם ומיקום. מבנה התקשורת הוא בצורת כוכב, .2 ככה שהתקשורת עם כול יחידה הינה פשוטה מאוד והסנכרון וחוסר התלות בין הצירים הינו פועל יוצא מידי של הטופולוגיה. התקשורת, שהינה דיגיטלית .3 . FPGA ופשוטה ביותר, מתבצעת בין שני מעין "מתיחה" של חיבור חומרה מקומי לכבל ארוך עם תקשורת דיגיטלית. מכאן שאין צורך במעבד ביחידה המרוחקת שאינה מבצעת שום פעולה חישובית. ביזור מושלם של ההספק והממשקים בלבד! התוצאה היא פשוטה ביותר. בקר מרכזי רגיל לחלוטין שמצד אחד מבצע את כול תהליכי התנועה והבקרה (ברמת הציר, ברמת הרב- צירי וברמת המכונה) בדיוק כמו הבקרים הממורכזים הישנים והטובים (גליל, פתרונות ורבים אחרים) אבל מצד MEI , ACS בקרה, שני, ברמת החומרה בלבד, ללא מעורבות של המעבד, מתבצע ביזור מלא של יחידות

New-Tech Magazine l 40