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機(jī)器人內(nèi)部的控制總線KCB和系統(tǒng)總線KSB

機(jī)器人及PLC自動(dòng)化應(yīng)用 ? 來源:機(jī)器人及PLC自動(dòng)化應(yīng)用 ? 2020-06-12 10:26 ? 次閱讀

機(jī)器人內(nèi)部的控制總線KCB和系統(tǒng)總線KSB

KCB總線:基于 EtherCat 的驅(qū)動(dòng)總線,循環(huán)時(shí)間125 微秒,F(xiàn)SOE ( F ail S afe O verE therCat)網(wǎng)絡(luò)安全校驗(yàn)。

KSB總線:基于 EtherCat 的總線,循環(huán)時(shí)間 1 毫秒,F(xiàn)SOE (F ail Safe O ver E therCat)網(wǎng)絡(luò)安全校驗(yàn)。

那么EtherCat又是怎樣的網(wǎng)絡(luò)呢?

EtherCAT(以太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù))是一個(gè)開放架構(gòu),以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的現(xiàn)場總線系統(tǒng),其名稱的CAT為控制自動(dòng)化技術(shù)(ControlAutomationTechnology)字首的縮寫。EtherCAT是確定性的工業(yè)以太網(wǎng),最早是由德國的Beckhoff公司研發(fā)。

EtherCAT(Ethernet for Control AutomationTechnology)是一種基于以太網(wǎng)的開發(fā)構(gòu)架的實(shí)時(shí)工業(yè)現(xiàn)場總線通訊協(xié)議,它于2003年被引入市場,于2007年成為國際標(biāo)準(zhǔn),并于2014年成為中國國家標(biāo)準(zhǔn)。EtherCAT的出現(xiàn)為系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能和拓?fù)涞撵`活性樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)。

? 1)EtherCAT是最快的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)之一,同時(shí)它提供納秒級精確同步。相對于設(shè)置了相同循環(huán)時(shí)間的其他總線系統(tǒng),EtherCAT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常能減少25%-30%的CPU負(fù)載。

? 2)EtherCAT在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面沒有任何限制,最多65535個(gè)節(jié)點(diǎn)可以組成線型、總線型、樹型、星型或者任意組合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

? 3)相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng),EtherCAT節(jié)點(diǎn)地址可被自動(dòng)設(shè)置,無需網(wǎng)絡(luò)調(diào)試,集成的診斷信息可以精確定位到錯(cuò)誤。同時(shí)無需配置交換機(jī),無需處理復(fù)雜的MAC或者IP地址。

? 4)EtherCAT主站設(shè)備無需特殊插卡,從站設(shè)備使用可以由多個(gè)供應(yīng)商提供的高集成度、低成本的芯片。

? 5)利用分布時(shí)鐘的精確校準(zhǔn)EtherCAT提供了有效的同步解決方案,在EtherCAT中,數(shù)據(jù)交換完全基于純粹的硬件設(shè)備。由于通訊利用了邏輯環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和全雙工快速以太網(wǎng)而又有實(shí)際環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),“主站時(shí)鐘”可以簡單而精確地確定對每個(gè)“從站時(shí)鐘”的運(yùn)行補(bǔ)償,反之亦然。分布時(shí)鐘基于該值進(jìn)行調(diào)整,這意味著它可以在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)提供信號(hào)抖動(dòng)很小、非常精確的時(shí)鐘。

EtherCATUDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)可以將EtherCAT協(xié)議封裝為UDP/IP數(shù)據(jù)報(bào)文,這就意味著,任何以太網(wǎng)協(xié)議堆棧的控制均可編址到EtherCAT系統(tǒng)中,甚至還可以通過路由器使通訊跨接到其他子網(wǎng)。

EtherCAT的協(xié)議有:

?EtherCAT實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)(EoE)

?EtherCAT實(shí)現(xiàn)文件存?。‵oE)

?EtherCAT實(shí)現(xiàn)安全性(FSoE) 用于安全檢測,安全驗(yàn)證。

EtherCAT是以太網(wǎng)現(xiàn)場總線但它使用地址號(hào)分配而不是PN網(wǎng)絡(luò)所使用IP地址和名稱。

EtherCAT站點(diǎn)分配

PN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分配

因此實(shí)際上他們是不可能互換的,所以機(jī)器人內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器人附屬設(shè)備組態(tài)網(wǎng)絡(luò)是不可能出錯(cuò)的保證了機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)安全。

在國外除了KUKA也有人運(yùn)用EtherCAT網(wǎng)絡(luò)和PC制作了工業(yè)機(jī)器人也是強(qiáng)人!

EtherCAT故障狀態(tài)顯示:

windows系統(tǒng)啟動(dòng)故障,內(nèi)部KCB總線和KSB總線同時(shí)出現(xiàn)總線故障.

KCB控制總線故障,包括: KPP ,KSP,RDC 連線故障

KUKA內(nèi)部Ethercat總線的診斷:

通過診斷顯示器對Ethercat 內(nèi)部總線狀態(tài)進(jìn)行檢查。

下圖為內(nèi)部總線正常時(shí)的狀態(tài):

下圖為內(nèi)部總線KCB斷網(wǎng)時(shí)的狀態(tài):

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原文標(biāo)題:KUKA內(nèi)部EtherCAT總線及故障診斷

文章出處:【微信號(hào):gh_a8b121171b08,微信公眾號(hào):機(jī)器人及PLC自動(dòng)化應(yīng)用】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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