Ethercat vs Pulse: una rivoluzione nel controllo della macchina da taglio laser

Nel campo del taglio laser, la scelta del sistema di controllo influisce direttamente sull'accuratezza, la stabilità e l'efficienza di produzione dell'attrezzatura. Poiché il controllo tradizionale degli impulsi rivela gradualmente i suoi difetti, il controllo Ethercat è diventato la prima scelta per la produzione di fascia alta. Oggi analizzeremo il sistema di controllo Ethercat sviluppato da Zhiyuan (Shenyan) da quattro dimensioni, riveleremo perché il controllo Ethercat viene utilizzato anziché il controllo degli impulsi e confrontare le differenze tra i due in dettaglio!

1. Sincronizzazione del cavalletto

Nel tradizionale controllo dell'impulso, i sistemi di cavalletto a doppia trazione si basano sulle frequenze di impulso corrispondenti. Tuttavia, i ritardi del segnale e le discrepanze della risposta motoria spesso causano distorsioni del fascio. Ad alta velocità, questo può portare a movimenti a scatti o addirittura perdita di gradini. Uno svantaggio più critico è che i dati sulla posizione del motore vengono persi dopo un'interruzione di corrente, che richiede un rialzo manuale, che richiede tempo e soggetto all'errore.

Al contrario, il controllo Ethercat consente un feedback in tempo reale da encoder su entrambi i motori, regolando dinamicamente la distribuzione della coppia per mantenere la sincronizzazione. Anche a velocità di 2000 mm/s, l'errore di sincronizzazione può essere mantenuto entro ± 3μm. Dopo una perdita di potenza, il sistema esegue una correzione automatica della posizione, consentendo la ripresa immediata senza intervento manuale. Ciò riduce notevolmente il rischio di rifiuti di materiale a causa della perdita di gradini, che è comune con i sistemi di impulsi.

2. Immunità di interferenza

L'ambiente elettromagnetico interno di una macchina da taglio laser è altamente complesso, rendendo sempre più evidenti le carenze dei sistemi di controllo degli impulsi:

Ogni asse richiede impulsi separati, direzione e linee di segnale, risultando in un gran numero di cavi. Ciò aumenta il rischio di accoppiamento di rumore elettromagnetico e perdita del segnale di impulso.

La trasmissione a lunga distanza richiede ulteriori cablaggi schermati, aumentando i costi e le difficoltà di manutenzione.

Al contrario, i sistemi di controllo Ethercat richiedono solo un singolo cavo coppia intrecciato schermato a tutti i dispositivi a catena margherita. Questa configurazione offre prestazioni eccezionali anti-interferenza, grazie a funzionalità come i meccanismi di controllo degli errori e ritrasmissione CRC.

Rispetto a un tradizionale sistema di impulsi a 4 assi che necessita di fino a 16 linee di segnale, il controllo Ethercat riduce il cablaggio del 90%, riduce significativamente il tempo di montaggio, riduce i tassi di fallimento del 60%e migliora notevolmente la stabilità del sistema.

3. Funzionamento e manutenzione intelligenti

I sistemi di controllo impulso possono inviare solo comandi in modo unico, lasciando lo stato del motore in una "zona cieca". La risoluzione dei problemi si basa fortemente sull'esperienza manuale, rendendo i rischi di inattività elevati e inefficienti alla manutenzione. Al contrario, il controllo Ethercat consente la comunicazione a tutto duplex, consentendo l'accesso in tempo reale allo stato del motore e ai parametri di sistema. Supporta la previsione di guasti intelligenti e il controllo adattivo, con i seguenti vantaggi chiave: registrazione dei dati del ciclo di vita completo per motori e assi.

L'integrazione storica dei dati basata su cloud per la tracciabilità delle condizioni di movimento in qualsiasi momento durante l'elaborazione di un rapido recupero dopo le interruzioni di corrente, riducendo al minimo i tempi di inattività della produzione. Questo livello di intelligenza migliora l'affidabilità e riduce significativamente i costi di manutenzione, marcando un importante aggiornamento rispetto ai sistemi di impulsi legacy.

4. Commutazione del processo senza soluzione di continuità

Con il controllo degli impulsi, qualsiasi regolazione dei parametri richiede in genere un riavvio della macchina, rendendo difficile supportare il cambio rapido tra materiali diversi o metodi di elaborazione.

Il controllo Ethercat, d'altra parte, può essere integrato con una libreria di processo basata su cloud, consentendo agli utenti di caricare istantaneamente i profili di taglio predefiniti con un solo clic. Ciò garantisce un adattamento efficiente a piccoli e personalizzati esigenze di produzione, migliorando in modo grave flessibilità e produttività in negozio.

Il controllo EtherCAT consente un feedback completo a circuito chiuso per la precisione superiore. I sistemi di controllo di ethethetcat ottengono un controllo a triplo a strati-posizione, velocità e coppia, attraverso un meccanismo di feedback a circuito chiuso completo (codificatore → driver → controller).

Al contrario, il controllo dell'impulso è ad anello aperto o semi-chiuso, che richiede ulteriori moduli di feedback per approssimare prestazioni simili. Le macchine da taglio laser di alta gamma ora integrano la ridondanza del codificatore assoluto a doppio (montato sul lato del motore e sul lato del carico), eliminando efficacemente errori della catena di trasmissione. Questo design avanzato garantisce l'accuratezza dell'auto-correzione del cavaliere entro ± 1μm, offrendo precisione e affidabilità eccezionali nelle applicazioni esigenti.

Il controllo Ethercat è diventato un requisito rigido per la produzione di fascia alta: sebbene il controllo dell'impulso sia a basso costo, è difficile soddisfare le esigenze di produzione ad alta velocità, ad alta precisione e intelligente. Il controllo Ethercat sta ridefinendo il soffitto di efficienza del taglio laser attraverso i quattro vantaggi della sincronizzazione ad alta precisione, del cablaggio anti-interferenza, del monitoraggio in tempo reale e della produzione flessibile!