EtherCAT VS Pulse: Революция в управлението на машината за лазерно рязане

2025-06-11

В областта на лазерното рязане изборът на система за управление пряко влияе върху точността, стабилността и производствената ефективност на оборудването. Тъй като традиционното импулсно управление постепенно разкрива своите дефекти, EtherCAT управлението се превърна в първия избор за висококачествено производство. Днес ще анализираме системата за управление EtherCAT, разработена от Zhiyuan (Shenyan) от четири измерения, ще разкрием защо се използва управление EtherCAT вместо импулсно управление и ще сравним подробно разликите между двете!

1. Gantry синхронизация

При традиционното импулсно управление, порталните системи с двойно задвижване разчитат на съвпадащи импулсни честоти. Закъсненията на сигнала и несъответствията в реакцията на двигателя обаче често причиняват изкривяване на лъча. При високи скорости това може да доведе до рязко движение или дори загуба на стъпка. По-критичен недостатък е, че данните за позицията на двигателя се губят след прекъсване на захранването, което изисква ръчно повторно насочване, което отнема много време и е податливо на грешки.

За разлика от това, контролът EtherCAT позволява обратна връзка в реално време от енкодерите на двата двигателя, като динамично регулира разпределението на въртящия момент, за да поддържа синхронизация. Дори при скорости от 2000 mm/s, грешката на синхронизацията може да се поддържа в рамките на ±3μm. След загуба на захранване системата извършва автоматична корекция на позицията, което позволява незабавно възобновяване без ръчна намеса. Това значително намалява риска от материални отпадъци поради загуба на стъпки, което е често срещано при импулсните системи.

2. Устойчивост на смущения

Вътрешната електромагнитна среда на машината за лазерно рязане е много сложна, което прави недостатъците на системите за импулсно управление все по-очевидни:

Всяка ос изисква отделни импулсни, насочващи и активиращи сигнални линии, което води до голям брой кабели. Това увеличава риска от свързване на електромагнитен шум и загуба на импулсен сигнал.

Предаването на дълги разстояния изисква допълнително екранирано окабеляване, което увеличава разходите и трудностите при поддръжката.

За разлика от тях, системите за управление EtherCAT изискват само един екраниран кабел с усукана двойка за последователно свързване на всички устройства. Тази настройка осигурява изключителна ефективност срещу смущения, благодарение на функции като проверка на CRC грешки и механизми за повторно предаване.

В сравнение с традиционна 4-осна импулсна система, която се нуждае от до 16 сигнални линии, EtherCAT контролът намалява окабеляването с 90%, съкращава значително времето за сглобяване, намалява нивата на отказ с 60% и значително подобрява стабилността на системата.

3. Интелигентна работа и поддръжка

Системите за контрол на импулса могат да изпращат команди само еднопосочно, оставяйки състоянието на двигателя в „сляпа зона“. Отстраняването на неизправности разчита до голяма степен на ръчен опит, което прави рисковете от престой високи и поддръжката неефективна. За разлика от това, EtherCAT контролът позволява пълнодуплексна комуникация, позволяваща достъп в реално време до състоянието на двигателя и системните параметри. Той поддържа интелигентно предсказване на грешки и адаптивен контрол със следните ключови предимства: Регистриране на данни за целия жизнен цикъл за двигатели и оси.

Облачно базирана интеграция на исторически данни за проследимост на условията на движение във всеки един момент по време на обработката Бързо възстановяване след прекъсване на електрозахранването, минимизиране на прекъсванията на производството. Това ниво на интелигентност подобрява надеждността и значително намалява разходите за поддръжка - отбелязвайки голямо надграждане спрямо наследените импулсни системи.

4. Безпроблемно превключване на процеси

С импулсно управление всяка настройка на параметър обикновено изисква рестартиране на машината, което затруднява поддържането на бързо превключване между различни материали или методи на обработка.

EtherCAT контролът, от друга страна, може да бъде интегриран с базирана в облак библиотека с процеси, което позволява на потребителите незабавно да зареждат предварително дефинирани профили за рязане с едно кликване. Това гарантира ефикасно адаптиране към нуждите на малките партиди и персонализираните производствени изисквания - което значително подобрява гъвкавостта и производителността в цеха.

EtherCAT контролът позволява пълна обратна връзка със затворен контур за превъзходна прецизност. Системите за управление EtherCAT постигат трипластово управление — позиция, скорост и въртящ момент — чрез пълен механизъм за обратна връзка със затворен контур (Кодер → Драйвер → Контролер).

За разлика от това, управлението на импулсите е или с отворена верига, или с полузатворена верига, което изисква допълнителни модули за обратна връзка, за да се доближи до подобна производителност. Машините за лазерно рязане от висок клас сега интегрират двойно резервиране на абсолютен енкодер (монтиран както от страната на двигателя, така и от страната на товара), ефективно елиминирайки грешките във веригата на предаване. Този усъвършенстван дизайн гарантира точност на автоматичната корекция на портала в рамките на ±1μm, осигурявайки изключителна прецизност и надеждност при взискателни приложения.

EtherCAT контролът се превърна в твърдо изискване за висококачествено производство: Въпреки че импулсното управление е ниска цена, трудно е да се посрещнат нуждите от високоскоростно, високо прецизно и интелигентно производство. EtherCAT контролът предефинира тавана на ефективността на лазерното рязане чрез четирите предимства на високопрецизна синхронизация, окабеляване против смущения, наблюдение в реално време и гъвкаво производство!