Układ sterowania CNC bazujący na komputerze PC z magistralą EtherCAT

• Autorzy: Wawrzak A. , Erwiński K. , Karwowski K. , Paprocki M. , Kłosowiak M.

Identyfikatory

DOI

10.14313/PAR_220/29

Warianty tytułu

EN

PC based CNC control system with EtherCAT fieldbus

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono układ sterowania numerycznego maszyn zbudowany na bazie komputera PC, komunikujący się z serwonapędami i układami wejścia/wyjścia sterującymi wyposażeniem maszyny poprzez magistralę komunikacyjną EtherCAT. W komputerze zaimplementowano system operacyjny czasu rzeczywistego Linux RTAI wraz ze zmodyfikowanym oprogramowaniem sterującym LinuxCNC. Opracowano programowy moduł komunikacyjny magistrali EtherCAT i zintegrowano go z oprogramowaniem LinuxCNC. Opracowany moduł EtherCAT umożliwia komunikację z serwonapędami zgodnie ze standardem CiA 402 oraz modułami wejść/wyjść zgodnie ze standardem CiA 401. Opracowany układ sterowania cechuje się prostą budową i łatwym montażem. Pozwala na bardzo szybką dwukierunkową komunikację z napędami i układami wejścia/wyjścia. Jest układem elastycznym, który można łatwo zaimplementować do sterowania maszynami wieloosiowymi o różnej konfiguracji.

EN

This article presents a PC-based numerical machine control system communicating via EtherCAT with servo drives and input/output devices controlling machine equipment. Linux RTAI real time operating system and LinuxCNC machine control software modified by the authors was implemented on the PC computer. A software EtherCAT communication module was developed and integrated with LinuxCNC. The developed module enabled communication with servo drives according to the CiA 402 standard and with input/output modules according to the CiA 401 standard. The developed control system has simple construction. It allows for very fast fullduplex communication with servo drives and input-output modules. The control system is flexible and easily implemented to controlling machines of different configurations.

Słowa kluczowe

PL

układ sterowania CNC; otwarty układ sterowania; system operacyjny czasu rzeczywistego; Linux RTAI; LinuxCNC; EtherCAT

EN

CNC control system; open control system; realtime operating system; Linux RTAI; LinuxCNC; EtherCAT

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 20, nr 2
• Strony: 29--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Wawrzak A.

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Instytut Fizyki, ul. Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

autor

Erwiński K.

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Instytut Fizyki, ul. Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

autor

Karwowski K.

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Instytut Fizyki, ul. Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

autor

Paprocki M.

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Instytut Fizyki, ul. Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

autor

Kłosowiak M.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP w Warszawie, Oddział Badawczo-Rozwojowy Urządzeń Sterowania Napędów w Toruniu, ul. Stefana Batorego 107, 87-100 Toruń

Bibliografia

• 1. Broel-Plater B., Dworak P., Mikołajczak M., Mobile HMI system for the micromachine tool, „Pomiary Automatyka Robotyka”, Vol. 16, Nr 12, 2012, 70-75.
• 2. Kobyłkiewicz A., Pajdzik R., Waszczuk P., Fractional order PID controller in velocity control loop of CNC machine feed-drive module with permanent magnet synchronous motor, „Pomiary Automatyka Robotyka”, Vol. 16, Nr 12, 2012, 144-150.
• 3. Knapp E.D., Langill J.T., Industrial Network Security: Securing critical infrastructure networks for smart grid, SCADA, and other Industrial Control Systems., Syngress 2014.
• 4. Chen, X., Li, D., Wan, J., Zhou, N., A clock synchronization method for EtherCAT master, Microprocessors and Microsystems 2016.
• 5. Grigoriev S.N., Martinov G.M., The Control Platform for Decomposition and Synthesis of Specialized CNC Systems, “Procedia CIRP”, Vol. 41, 2016, 858–863, DOI: 10.1016/j.procir.2015.08.031.
• 6. The LinuxCNC Team: „LinuxCNC User Manual”, http://linuxcnc.org/docs/2.6/pdf/LinuxCNC_User_Manual.pdf.
• 7. RTAI - Real Time Application Interface Official Website, https://www.rtai.org/.
• 8. IEC 61158 Standard.
• 9. IEEE 802.3 Standard, http://standards.ieee.org/about/get/#get802.
• 10. CANopen Product Guide, http://www.cia-productguides.org/canopen/profiles.
• 11. IEEE 802.3 Standard, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications.
• 12. ISO/IEC 7498-1:1994, Information technology-Open Systems Interconnection-Basic Reference Model: The Basic Model.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.