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国产EtherCAT型伺服驱动器实时同步性能分析! 点击:18748 | 回复:21



probot

    
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发表于:2014-05-18 11:16:57
楼主

随着工业的发展,高性能总线型伺服驱动器不断涌现,特别是EtherCAT和Powerlink等工业以太网实时通讯网络的诞生,给运动控制领域带来了革命性变革。

 

近几年来,国产交流伺服驱动器厂家也在不断研发EtherCAT总线型驱动器,比如南京埃斯顿、台达、北京清能德创等(若有其他品牌也请网友添加进来)。

 

评价一台传统的驱动器要看其伺服速度环、电流环的响应频率和带宽,以及接收控制信号的方式与精度。这里暂不对这些参数进行探讨。因为对于总线型伺服驱动器,还有一个重要的网络同步参数来对驱动器进行评估,对于EtherCAT总线而言,这个参数为:SYNC0 Period(DC mode)。它用于同步网络上所有从站设备,主站需要合理配置该参数以同步所有从节点设备。一般而言,各种高性能从站在设计时,都会有一个设定范围。如果从站的SYNC0值的下限值过大,则该网络的同步周期会响应延长。所以该参数对于高性能实时网络具有重要的参考意义,特别是对于哪些高速高精度的运动控制系统。

 

下面,我们来对比一下国内外产品在该参数上的差异:

 

1)德国倍福AX5000系列驱动器:设定范围:62.5us(最小值),125us,250us(超过250us会报错)。

 

2)美国Copley通用驱动器:设定范围:250us(最小值),及其整数倍。

 

3)台达伺服驱动器ASDA-A2-E:1ms(最小值),及其整数倍。新版固件已经更新到250us.

 

4)南京埃斯顿ProNet伺服驱动器:

官方给出的计算公式:125000*n(n=2-16)ns,则最小值为:250us。

有些品牌虽然推出了相应产品,但是却没有标明相关参数,所以无从考察。

当然,这个参数高肯定也不能说明驱动器性能就高,毕竟国产驱动器很多硬性指标还远达不到国外先进水平,否则国内运动控制领域的产品成本早就大幅下降了。

由于了解有限,若有其他国产品牌,也请网友指出。文中不当之处也请批评指正。谢谢!




~小虫~

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发表于:2014-05-20 10:28:31
1楼

不错,有用的资料……    

EvalLi

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发表于:2014-05-20 14:18:46
2楼

首先感谢楼主将一些信息的归纳,但是对于结论感觉有点不好理解了。首先对于传统的机床控制指令的一般是给在位置换的,如果说以62.5us到250us的方法进行同步那么你首先应该保证你的位置环周期是62.5us到250us,否则没有任何意义。

对于beckhoff的驱动系统,曾经测试过,实际其位置给出周期是1ms,而所谓的250us仅仅是一个同步冗余而已。(实际在ethercat中强调event周期与dc周期需要一致,这里不明白为什么beckhoff为什么自己破坏自己制定的规则)。


最后还要强调一下如果你能将位置换做到62.5us,而且你的指令周期同步也达到这个值对于CPU来说压力是非常大的,而且你还需要设计你三环与DC的等相位同步(这里多提一下从站芯片与MCU的PDI通信是非常慢的,大概最快在20Mbit,很难做到大量的PDO数据传输的)。甚至对于资源可能是不可实现的,所以对于上述的一些参数我觉得只是一些噱头!!!

沪-伺服与运动控制

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发表于:2014-05-20 15:49:25
3楼

非常的好!继续支持。

probot

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发表于:2014-05-27 17:34:50
4楼

引用 EvalLi 的回复内容: 首先感谢楼主将一些信息的归纳,但是对于结论感觉有点不好... 


没错,倍福的产品大都应用在1ms,但是很稳定。也就是说抖动很小。对于大部分应用而言,这个时间基本够用了,但EtherCAT并不是最快的总线。如果要求更高的同步精度,需要使用更快的总线。

 

补充一下:日本安川EtherCAT驱动器的同步周期为62.5us(该驱动器功能较全,具有倍福同类产品的功能),可惜不对中国销售。

hustsq

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发表于:2015-08-27 21:53:03
5楼


 

引用 EvalLi 的回复内容: 首先感谢楼主将一些信息的归纳,但是对于结论感觉有点不好...

______________________________________________________


beckhoff的位置周期也是可以调的,目前使用1ms在大部分的应用基本够用而已。国内还是缺应用的高手,应用的高手才能把产品发挥到极致,也能够对实际产品的开发提出恰当而合理的要求引导产品的开发

 

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发表于:2015-08-30 16:24:36
6楼

国产有些就是在吹牛而已,别当真!

伺服驱动器的控制参数跟电机等都没有关系。

数学模型都没有,就不要谈通讯周期的时延在控制对象的数学模型中怎么补偿了!

满足不了多轴同步或者插补,通讯再快有个球用!

aaronliu1981

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发表于:2015-09-06 21:45:58
7楼

学习中,有没有好的资料推荐下,谢谢

netluck

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发表于:2015-09-14 15:29:02
8楼

学习中,有没有好的资料推荐下,谢谢

zgpdg

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发表于:2015-09-21 10:47:16
9楼

http://www.co-trust.com/cn/index.php(深圳市合信自动化技术有限公司)

孙正乾

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发表于:2016-01-02 18:14:02
10楼

回复内容:

对:probot 引用 EvalLi 的回复内容: 首先感谢楼主将一些信息的归纳,但是对于结论感觉有点不好... 没错,倍福的产品大都应用在1ms,但是很稳定。也就是说抖动很小。对于大部分应用而言,这个时间基本够用了,但EtherCAT并不是最快的总线。如果要求更高的同步精度,需要使用更快的总线。 补充一下:日本安川EtherCAT驱动器的同步周期为62.5us(该驱动器功能较全,具有倍福同类产品的功能),可惜不对中国销售。     内容的回复:

安川驱动器现在有在中国做的,

CHENG2GANG2

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发表于:2016-01-24 10:23:10
11楼

我也在查找国产的高速响应控制系统,国产目前还是落后很多,进口的太贵了,国产的还没有找到,针对系统的实时性,扩展性,还是倍福的综合性价比最高,(倍福的伺服系统性价比不高)

普京大帝

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发表于:2016-04-17 21:24:32
12楼

有心人啊,不错!但是不知道到能否对这个同步性能详细的介绍一下意义

lanzai

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发表于:2017-04-20 10:36:25
13楼

很好的帖子,学习了       

lanzai

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14楼


回复内容:

对: 孙正乾 回复内容:对:probot 引用 EvalLi 的回复... 内容的回复!


他说的是ethercat总线的安川 没有卖的

俞-PHASE

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发表于:2017-05-31 11:10:33
15楼


回复内容:

对: CHENG2GANG2 我也在查找国产的高速响应控制系统,国产目前还是落后很多... 内容的回复!


PHASE 菲仕公司 :http://www.phase.com.cn/

可以满足高性能应用场合,可以了解。

QQ:1695457479

aresifre

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发表于:2018-05-26 21:10:33
16楼

台达的A2,我怎么不能设置到1ms以下。会报错。

明德扬吴工

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发表于:2018-07-20 11:07:33
17楼

我司提供EtherCAT技术方案,在原来的PLC控制器 加一个FPGA芯片以及网口(硬件成本200元左右),便可实现最多可同时控制32个伺服电机,更提高了精确度和稳定性。控制精度如下:8轴是125us,16轴是250us,32轴是500us,抖动±75ns,远高于国内同款协议栈性能,已达到国际知名商用协议栈水平。目前客户压力测试,20 亿包数据无丢失。与三洋、松下、高创、士林等品牌伺服器都有连接测试过,性能稳定。
升级方式简单、易用、快速

zhou_mficis

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18楼

台湾士林SPD系列最快可支持100us的cycle time达成高速、高精度的运动控制。而且性价比高。

3708407

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发表于:2018-12-11 21:19:38
19楼

回复内容:

对: 明德扬吴工 我司提供EtherCAT技术方案,在原来的PLC控制器... 内容的回复!

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怎么联系  网址????


潘炜明

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发表于:2019-01-04 16:52:50
20楼

学习学习,感谢楼主


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