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ABB机器人Safemove2中的软件同步原理解释

ABB机器人Safemove2中的软件同步原理解释

2024/2/29 9:41:15

Safemove2为ABB机器人推出的提升机器人安全系统的套件。

Safemove2包括安装在主计算机内额外的DSQC1015(如下图,该硬件的计算通道本身为双通道)及相关选项。Safemove2与外部设备通讯基于ProfiSafe。Safemove2与机器人系统一起符合ISO 13849-1中的PLd等级,等同于IEC 61508标准中的SIL等级2。 

Safemove2在使用前,需要进行同步操作,即让机器人走到同步位置并进行同步检查。

同步检查有两种方式:
方式一:在工作站安装一个同步开关。机器人走到同步位置,若同步开关信号被触发,机器人接收到该信号(Safemove2中的硬件同步信号,需要将同步硬件信号接到PLC,PLC通过profisafe发给机器人),则完成同步,证明机器人各关节位置正确。

方式二:使用SoftSync功能。使用该功能,机器人走到同步位置,执行“软同步”,完成同步检测。
对于方式一,用户很容易理解。对于方式二,机器人是如何实现同步检测的?

以下为Safemove对于同步(尤其是Softsync)的解释。

SafeMove具有两种重要类型的监督功能。
第一个是确保轴计算机和驱动系统正确工作,使机器人实际运动位置能与主计算机发出的目标值相同。
第二种是监督机器人的位置和速度,并根据设置停止机器人或设置输出信号以指示危险。
轴计算机和驱动系统的监控

控制柜主机计算电机目标绝对位置值作为参考发送到轴计算机,并同时将各电机的绝对目标位置发送到安全控制器
轴计算机会通过主计算机将实际电机的单圈编码器反馈值(ABB机器人电机编码器采用单圈绝对值形式Resolver)单独报告给安全控制器。由于这这些值为电机在一圈内的值,因此机器人的各电机当前实际绝对位置可以分别通过将轴计算机和SafeMove中的各自的内部旋转计数器的值(圈数)相加来获得。
通过比较主机发出的目标电机位置和实际反馈电机位置,SafeMove可以检测到两个位置之间的任何差异(超出允许的lag error部分),从而确保驱动系统根据上述第一监督功能正常工作。

重要的是要确保安全控制器和机器人控制器同步。安全同步位置在配置期间定义,并存储在安全控制器中。在此位置,SafeMove将计算机器人关节位置,并对照存储的值进行检查,以确认同步是否正确,包括以下几点:
  • SafeMove使用正确的转数计数器值正常工作(即判断SafeMove中的电机圈数和轴计算机/SMB中的电机圈数值是否一致
  • 机器人型号/序列号是否一致
  • 电机偏移值是否正确
  • SMB工作正常


满足安全Cat.3的监督
要符合Cat.3,两个独立的通道应始终给出相同的结果。一个通道包括由带有驱动系统、电机、resolver编码器和测量系统的轴计算机组成。第二个通道包括主计算机的发出目标位置。使用SafeMove评估电路对这些通道进行比较,该评估电路本身就是双通道。
附加安全设计
除了正式要求之外,由于resolver正弦和余弦双输出特性带来了额外的安全性,其中resolver的两个信号平方和要接近1。

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王静
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