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58 개의 게시물이 있습니다.

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Q
A

Hotconnect 기능은 통신 중 전체 라인(노드)에 영향을 주지 않는 조건으로 일부 Slave를 네트워크에서

분리하거나 다시 추가 또는 새로운 노드를 추가 할 수 있는 기능입니다.

예를 들면 Wafer Clean 장비나 물류 장비처럼 각 유닛별로 관리가 필요한 장비에서 많이 적용 됩니다.

WMX는 150ms안에 이런 Hotconnect기능을 이용, 추가 Slave를 재 연결 할 수 있습니다.

Q
A

EtherCAT에서는 슬레이브를 인식할 때 모터(Axis)나 I/O 2가지 Type으로 인식합니다.

해당 슬레이브 장치를 모터로 인식하는 조건은 CiA402 프로파일을 제공 하는지에 대한 여부이며,

일부 슬레이브는 서보 드라이버라도 하더라도, CiA402 프로파일을 제공하지 않고 일반 I/O 접점 방식으로

제어를 하기도 합니다.


CiA402 프로파일은 유럽의 CAN기반 산업 시스템 솔루션으로 CANopen 규격에서 쓰여진

디바이스 프로파일입니다. 해당 개념이 EtherCAT에 CoE(CANopen over over EtherCAT)라는 프로토콜로

계승 발전되었고 기존 CANopen에서 쓰이던 모터 제어 디바이스 프로파일인 CiA402 프로파일이

EtherCAT에서 동일하게 사용되고 있습니다. 

Q
A

EtherCAT 마스터에서 슬레이브를 인식하고 정확한 설정을 하기 위해서는 각 Slave에 대해 정의되어 있는

ESI (EhterCAT Slave Information) 파일이 필요합니다.

해당 파일은 Slave 제작 업체에서 제공되며, xml 형식으로 제공됩니다.

대부분의 EtherCAT 마스터는 이러한 ESI 파일을 읽어 들여 Slave와 설정 또는 통신을 할 수 있습니다.


이 과정에서 WMX는 ESI 파일을 기반으로 별도의 ENI 파일을 생성하여야 하며 ENI 파일은

당사가 제공하는 WMX 유틸리티 (EcConfigurator)를 통하여 손쉽게 제작 할 수 있습니다.

Q
A

당사에서 사용하는 리얼타임 시스템은 Microsoft에서도 인증하는 미국 IntervalZero사의 제품입니다.

CPU (Core)를 완전히 Dedicate 방식으로 분할, 독립적으로 사용하여 어떠한 Windows 프로세스의

처리 보다 높은 우선 순위의 리얼타임 테스크 처리로 하드(Hard) Real-time의 범주를 가집니다.

(Hard Real-time : 무조건 정해진 DeadLine을 유지하는 시스템)

또한 RTX는 별도의 독립적인 HAL(Hardware Abstract Layer)를 가지고 있어서 Windows에서 관여 못하는

독립적인 CPU Core를 할당하여 테스크를 처리 합니다.

WMX는 이를 기반으로 한 소프트 모션 엔진으로 2005년부터 이를 활용하여 리얼타임에 프로그램에 대한

노하우가 쌓여 있어 이를 가장 잘 활용한 소프트 모션 엔진입니다.

Q
A

최근에 소프트웨어 기법은 그대로인데 PC의 하드웨어 수준은 크게 발전하고 있습니다.

근래의 하드웨어 CPU를 보면 보통 쿼드 코어로 일반적인 장비의 시퀀스와 UI를 처리하고도

많은 리소스가 남게 됩니다. 아직은 소프트웨어 기법이 이러한 멀티 코어에 대해 병렬 처리하는 기법이

발전하지 않은 상태이다 보니 대부분의 장비 프로그램을 구동하는 PC의 리소스를 보면 전체 자원의

15~30% 정도의 수준입니다.

이러한 상황이다보니, 오히려 하나의 코어를 RTX에서 할당, 처리하게 되면 완벽히 분리된 병렬처리가 되며

오히려 RTX에 2개, 3개의 더 많은 코어를 할당하여 각각의 역할에 맞게 분리 구현하면 하드웨어를 최대한

활용하는 멀티 컨트롤러도 가능합니다.

예를 들면 쿼드 코어를 기준으로 1번째 코어는 장비 시퀀스, 2번째 코어는 모션 전용 처리

3번째 코어는 비전 처리, 4번째는 GUI 처리로 이와같이 분리하면 장비의 PC의 하드웨어를

100%발휘할 수 있게 됩니다.

Q
A

통신 Jittering은 실시간 조건에서 시간적인 흔들림을 의미합니다. 예를 들면 하나의 Slave가 주기적인 사이클에 정확히 명령을 수행해야 할 때, 기준시간을 벗어날 수 있습니다. 이로 인해 +1 또는 -1 (또는 그 이상)의 시간적인 Jittering이 발생하는 것이며, 이것을 통신 Jitter라고 합니다. Jittering이 발생하는 원인은 여러가지 이유가 있지만, 주로 영향을 주는 요인은 노이즈와 Slave의 CPU 클럭 불균일, 케이블 길이에 따른 전송 속도 불일치 등이 원인이 되고 있습니다.

Q
A


Pulse 방삭의 경우 서보 드라이버를 제어 하기 위해 축당 약 30가닥 이상의 제어선이 필요합니다.

(지령 Pulse, Encoder wiring, 각종 상태 입/출력선 등…)

그로 인한 많은 수의 모션 보드와 각 서보 드라이버 간의 배선은 극악이라 표현할 정도로 많은 공수 비용과

문제 발생시에 해결이 너무 어려운 부분이 있었습니다.

또한 펄스 방식으로 서보 드라이버를 제어 시 노이즈가 생기거나 로봇이 고속으로 움직일 경우

일부 입력 지령을 잃어버리는 등 에러 누적으로 정밀제어에는 부적합합니다.


이후 고석 시리얼 통신 방식들이 개발되었고(RS-485, Ethernet), 시리얼 방식임에도 1:N(Multi Drop) 통신이

가능하게 되면서 많은 제어선이 필요 없이 Tx/Rx로 이루어진 시리얼 타입의 통신 방식으로도

충분하게 다수의 서보 드라이버의 제어를 할 수 있었으며, 예전 펄스 방식의 수많은 배선이

4~4가닥의 시리얼 통신 케이블로 대체가 되었습니다.

(마스터와 슬레이브간의 1:1 방식이 아닌 1:N의 연결 방식 (Line or 각종 통신 토폴로지)은

 네트워크 방식이 기존 펄스 방식에 비해 획기적이라 할 수 있습니다.)


또한 최근에는 Ehternet 기반의 필드버스들의 개발로 고속이면서도 저렴한 노드 구성이 가능해 졌으며,

네트워크 방식임에도 불구하고 각 축간 동기성 또한 기존 펄스 방식보다 더 많이 발전되었습니다.

Q
A

Position Synchronous Output이라고 해서 지정된 위치에 따른 동기 출력 기능입니다.

일반적으로 검사 장비에서 많이 사용되고 있으며, 지정된 위치에서 I/O 출력을 제어하는 장비에서 사용됩니다.이는 소프트웨어 적으로 특정 위치에 원하는 I/O를 셋팅하여 트리거 신호를 출력할 수 있습니다.

하지만 통신 방식의 한계로 최대 통신 사이클 만큼의 지연이나 반복 정밀도의 편차가 존재합니다.(만일 통신 사이클이 1ms일 경우 최대 1ms까지의 지연과 1ms이내의 위치 편차가 발생)

그렇기 때문에 실제 모터 구동 속도와 통신 주기를 감안하여 오프셋 값을 조정하여 사용해야 합니다.

위 방식보다 정밀한 트리거 신호를 원하실 경우 트리거 전용 보드를 활용하시거나, 서보 드라이버(특주)에 위치를 설정하여 I/O 출력을 트리거 신호로 응용하여 활용할 수 있습니다.

Q
A

Rack Type : 하나의 메인 커플러(통신부)에 여러 구성의 I/O 카드를 부착되어 있는 형태

여러 종류의 I/O카드(Digital In/Out, Analog In/Out)를 사용자가 원하는 방식으로 구상하여

사용할 수 있으며, EtherCAT 마스터 입장에서는 I/O 카드 구성에 따라 데이터 사이즈만 변경 될 뿐

하나의 노드로 인식됩니다. 따라서 상위에서는 단지 하나의 노드 데이터 일 뿐 각 I/O카드 구성을

구분하거나 인지 할 수 없으므로 프로그램에서 잘못된 구성으로 정의할 경우 엉뚱한 I/O가 출력되거나

잘못된 값을 읽어 올 수 있으므로 사용 상의 주의를 요합니다. 그러나 많은 점수의 I/O를 사용하더라도

하나의 노드로 인식되므로 StandAlone Type 대비 노드를 줄일 수 있습니다.


StandAlone Type : I/O는 Digital In/Out 16점, 32점, Analog In/Out 4ch, 8ch과 같은 식으로 하나의 노드에

정해진 데이터 사이즈가 같은 모듈 형태 프로그램을 작성할 경우, StandAlone Type의 경우 각 모듈 당

ID를 기반으로 데이터를 관리 할 수 있으므로 실수를 줄이고 쉽게 개발을 할 수 있습니다.

하지만 하나의 노드에 고정된 작은 사이즈의 I/O 모듈이므로 Rack Type 대비 많은 노드를 구성해야 합니다.

Q
A

EtherCAT의 물리 계층은 Ehternet이므로 하드웨어적인 규격은 동일합니다.

각 노드 간 케이블 길이 제한은 최대 100M로 이러한 높은 유동성은 근래에 개발된 대부분의 필드버스들의

물리계층이 Ethernet을 기반으로 하는 이유입니다.


하지만 물리적인 규격이 100M라 하더라도 EhterCAT의 DC Sync 기능을 사용시에 이러한

긴 길이의 케이블은 큰 전송 시간을 유발하여 동기성에 문제를 일으킬 수 있으니 사용에 유의를 요합니다.

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