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ABB機(jī)器人Safemove2中的軟件同步原理解釋

2024/2/29 9:41:15

Safemove2為ABB機(jī)器人推出的提升機(jī)器人安全系統(tǒng)的套件。

Safemove2包括安裝在主計算機(jī)內(nèi)額外的DSQC1015(如下圖，該硬件的計算通道本身為雙通道）及相關(guān)選項。Safemove2與外部設(shè)備通訊基于ProfiSafe。Safemove2與機(jī)器人系統(tǒng)一起符合ISO 13849-1中的PLd等級，等同于IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)中的SIL等級2。

Safemove2在使用前，需要進(jìn)行同步操作，即讓機(jī)器人走到同步位置并進(jìn)行同步檢查。

同步檢查有兩種方式：
方式一：在工作站安裝一個同步開關(guān)。機(jī)器人走到同步位置，若同步開關(guān)信號被觸發(fā)，機(jī)器人接收到該信號（Safemove2中的硬件同步信號，需要將同步硬件信號接到PLC，PLC通過profisafe發(fā)給機(jī)器人），則完成同步，證明機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置正確。

方式二：使用SoftSync功能。使用該功能，機(jī)器人走到同步位置，執(zhí)行“軟同步”，完成同步檢測。

對于方式一，用戶很容易理解。對于方式二，機(jī)器人是如何實現(xiàn)同步檢測的？

以下為Safemove對于同步（尤其是Softsync）的解釋。

SafeMove具有兩種重要類型的監(jiān)督功能。

第一個是確保軸計算機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)正確工作，使機(jī)器人實際運(yùn)動位置能與主計算機(jī)發(fā)出的目標(biāo)值相同。

第二種是監(jiān)督機(jī)器人的位置和速度，并根據(jù)設(shè)置停止機(jī)器人或設(shè)置輸出信號以指示危險。

軸計算機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)的監(jiān)控

控制柜主機(jī)計算電機(jī)的目標(biāo)絕對位置值作為參考發(fā)送到軸計算機(jī)，并同時將各電機(jī)的絕對目標(biāo)位置發(fā)送到安全控制器。

軸計算機(jī)會通過主計算機(jī)將實際電機(jī)的單圈編碼器反饋值（ABB機(jī)器人電機(jī)編碼器采用單圈絕對值形式Resolver）單獨報告給安全控制器。由于這這些值為電機(jī)在一圈內(nèi)的值，因此機(jī)器人的各電機(jī)當(dāng)前實際絕對位置可以分別通過將軸計算機(jī)和SafeMove中的各自的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)計數(shù)器的值（圈數(shù)）相加來獲得。

通過比較主機(jī)發(fā)出的目標(biāo)電機(jī)位置和實際反饋電機(jī)位置，SafeMove可以檢測到兩個位置之間的任何差異（超出允許的lag error部分），從而確保驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)上述第一監(jiān)督功能正常工作。

重要的是要確保安全控制器和機(jī)器人控制器同步。安全同步位置在配置期間定義，并存儲在安全控制器中。在此位置，SafeMove將計算機(jī)器人關(guān)節(jié)位置，并對照存儲的值進(jìn)行檢查，以確認(rèn)同步是否正確，包括以下幾點：

SafeMove使用正確的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器值正常工作（即判斷SafeMove中的電機(jī)圈數(shù)和軸計算機(jī)/SMB中的電機(jī)圈數(shù)值是否一致）
機(jī)器人型號/序列號是否一致
電機(jī)偏移值是否正確
SMB工作正常

滿足安全Cat.3的監(jiān)督

要符合Cat.3，兩個獨立的通道應(yīng)始終給出相同的結(jié)果。一個通道包括由帶有驅(qū)動系統(tǒng)、電機(jī)、resolver編碼器和測量系統(tǒng)的軸計算機(jī)組成。第二個通道包括主計算機(jī)的發(fā)出目標(biāo)位置。使用SafeMove評估電路對這些通道進(jìn)行比較，該評估電路本身就是雙通道。

附加安全設(shè)計

除了正式要求之外，由于resolver正弦和余弦雙輸出特性帶來了額外的安全性，其中resolver的兩個信號平方和要接近1。

審核編輯(

王靜

)