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ABB機器人Safemove2中的軟件同步原理解釋

ABB機器人Safemove2中的軟件同步原理解釋

2024/2/29 9:41:15

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

Safemove2包括安裝在主計算機內額外的DSQC1015(如下圖，該硬件的計算通道本身為雙通道）及相關選項。Safemove2與外部設備通訊基于ProfiSafe。Safemove2與機器人系統(tǒng)一起符合ISO 13849-1中的PLd等級，等同于IEC 61508標準中的SIL等級2。 

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

同步檢查有兩種方式：
方式一：在工作站安裝一個同步開關。機器人走到同步位置，若同步開關信號被觸發(fā)，機器人接收到該信號（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)給機器人），則完成同步，證明機器人各關節(jié)位置正確。

方式二：使用SoftSync功能。使用該功能，機器人走到同步位置，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和驅動系統(tǒng)正確工作，使機器人實際運動位置能與主計算機發(fā)出的目標值相同。
第二種是監(jiān)督機器人的位置和速度，并根據(jù)設置停止機器人或設置輸出信號以指示危險。
軸計算機和驅動系統(tǒng)的監(jiān)控

控制柜主機計算電機的目標絕對位置值作為參考發(fā)送到軸計算機，并同時將各電機的絕對目標位置發(fā)送到安全控制器。
軸計算機會通過主計算機將實際電機的單圈編碼器反饋值（ABB機器人電機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在一圈內的值，因此機器人的各電機當前實際絕對位置可以分別通過將軸計算機和SafeMove中的各自的內部旋轉計數(shù)器的值（圈數(shù)）相加來獲得。
通過比較主機發(fā)出的目標電機位置和實際反饋電機位置，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將計算機器人關節(jié)位置，并對照存儲的值進行檢查，以確認同步是否正確，包括以下幾點：

  • SafeMove使用正確的轉數(shù)計數(shù)器值正常工作（即判斷SafeMove中的電機圈數(shù)和軸計算機/SMB中的電機圈數(shù)值是否一致）
  • 機器人型號/序列號是否一致
  • 電機偏移值是否正確
  • 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始終給出相同的結果。一個通道包括由帶有驅動系統(tǒng)、電機、resolver編碼器和測量系統(tǒng)的軸計算機組成。第二個通道包括主計算機的發(fā)出目標位置。使用SafeMove評估電路對這些通道進行比較，該評估電路本身就是雙通道。
附加安全設計
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
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