ABB机器人Safemove2中的软件同步原理解释

信息时间：2024-03-29 信息来源：中国工控网

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的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。