--丹納赫傳動(dòng)（Danaher Motion）公司 SynqNet 傳訊經(jīng)理 Dean Onishi
為了保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不斷超越自我，原始設(shè)備制造商（OEM）必須努力找到更好的方式來延長(zhǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間并提高效率。在產(chǎn)品開發(fā)的全過程中，每個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理都必須不斷面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，即優(yōu)化機(jī)器性能以獲得產(chǎn)量最大化。解決這些挑戰(zhàn)的傳統(tǒng)途徑往往是優(yōu)化軟硬件的應(yīng)用，然而顯著延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的最佳方式則是選擇最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)。
理想的運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可在潛在問題出現(xiàn)前進(jìn)行識(shí)別，并能在線纜中斷、連接松動(dòng)或節(jié)點(diǎn)失效的情況下，依然保持正常運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間和可靠性。值得慶幸的是，這種網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)，并被許多高性能運(yùn)動(dòng)應(yīng)用所采用。丹納赫傳動(dòng)的 SynqNet 即是這樣一種網(wǎng)絡(luò)。由于 SynqNet 具有“自愈”容錯(cuò)、HotReplace等功能，許多設(shè)備制造商已經(jīng)選擇它作為他們的運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，以延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。
優(yōu)化機(jī)器性能是提高產(chǎn)量、可靠性和效率的基本條件。但是，如果網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)線纜故障、連接問題或不可預(yù)料的硬件故障時(shí)，結(jié)果會(huì)怎樣呢？多數(shù)網(wǎng)絡(luò)需要關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)以進(jìn)行故障修理和維護(hù)，由此延長(zhǎng)了停機(jī)時(shí)間。機(jī)器生命周期縮短會(huì)影響系統(tǒng)收益，這在很大程度上是因?yàn)榫S修成本的增加和潛在產(chǎn)量的下降。在半導(dǎo)體硅晶圓廠中，系統(tǒng)因停機(jī)所耗費(fèi)的成本將近 100萬美元/小時(shí)。
“自愈”容錯(cuò)功能
SynqNet 的“自愈”容錯(cuò)功能可以使系統(tǒng)在線纜中斷、連接松動(dòng)或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障的情況下仍舊運(yùn)轉(zhuǎn)自如。SynqNet 網(wǎng)的環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，總是存在一條冗余的數(shù)據(jù)通道，以確保整個(gè)環(huán)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸；SynqNet 將其用作第二條數(shù)據(jù)通道。當(dāng)某個(gè)線段出現(xiàn)故障時(shí)，SynqNet 硬件會(huì)在兩個(gè)伺服周期內(nèi)重新找到數(shù)據(jù)通路，保證網(wǎng)絡(luò)連接仍然可以使用。同時(shí)，應(yīng)用程序?qū)⒈煌ㄖ@一事件及其發(fā)生的位置，從而使機(jī)器根據(jù)特定情況做出適合的響應(yīng)。例如，一臺(tái)機(jī)器可以通過編程完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)序列， SynqNet 網(wǎng)絡(luò)可以避免因網(wǎng)絡(luò)故障而造成的機(jī)器軸間的嚴(yán)重碰撞。這樣工廠就可以在更方便的時(shí)間更換受損線纜或維修松動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)連接，以確保系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的最大化。這對(duì)于那些需要處理晶圓等昂貴材料的半導(dǎo)體設(shè)備來說，既保障安全又可降低成本。SynqNet 的容錯(cuò)機(jī)制可以快速識(shí)別問題，允許設(shè)備設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建關(guān)機(jī)機(jī)制，將晶片移動(dòng)到安全位置。
一臺(tái)采用 SynqNet 網(wǎng)絡(luò)的48軸半導(dǎo)體設(shè)備最近在中國進(jìn)行了 1000 晶片合格性測(cè)試。在測(cè)試中，受損的網(wǎng)絡(luò)線纜連接導(dǎo)致系統(tǒng)與一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的通訊受阻，由此自動(dòng)觸發(fā)了 SynqNet 上的“自愈”故障恢復(fù)機(jī)制。該機(jī)制保證了其它未受損節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)完好無損地經(jīng)由冗余數(shù)據(jù)通道發(fā)送和接收，使故障沒有對(duì)設(shè)備性能產(chǎn)生任何負(fù)面影響。雖然設(shè)備存在線纜連接問題，最終還是順利通過了合格性測(cè)試。這個(gè)實(shí)例以及其它更多應(yīng)用證明了 SynqNet 容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)能夠提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，確保系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間和效率的最大化。
工程師們只有在查看系統(tǒng)日志文件時(shí)才能發(fā)現(xiàn)受損的線纜連接。在查看文件之后，他們通過運(yùn)動(dòng)控制器和節(jié)點(diǎn)上的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，能夠準(zhǔn)確地判斷錯(cuò)誤發(fā)生的時(shí)間和受損線纜的位置。實(shí)時(shí)時(shí)鐘是 SynqNet 的另一獨(dú)特功能。同步循環(huán)通訊提供了全面的系統(tǒng)可視性，以及在網(wǎng)絡(luò)上標(biāo)記任何事件的方式，從而可以方便地確定系統(tǒng)錯(cuò)誤，簡(jiǎn)化容錯(cuò)程序。
HotReplace 功能
SynqNet 的 HotReplace 功能可讓一個(gè)或多個(gè)連續(xù)節(jié)點(diǎn)在不影響其它節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的情況下，進(jìn)行關(guān)閉、維護(hù)并重新連到系統(tǒng)上。這一功能尤其適合對(duì)于需要日常維護(hù)或更換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的模塊化應(yīng)用。許多高性能系統(tǒng)都需要關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)以維護(hù)模塊，由此延長(zhǎng)了系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。但在 SynqNet 網(wǎng)絡(luò)中，HotReplace 功能可在系統(tǒng)其它部分完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，讓模塊安全脫離系統(tǒng)以進(jìn)行維護(hù)，然后重新連到系統(tǒng)上或進(jìn)行更換。在產(chǎn)量和質(zhì)量決定現(xiàn)代制造流程成敗的今天，降低成本和停機(jī)時(shí)間最小化顯得至關(guān)重要。
SynqNet 的“自愈”容錯(cuò)和 HotReplace 功能可以顯著延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，提高了系統(tǒng)的產(chǎn)量、效率和可靠性。因系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間最小化而導(dǎo)致的成本降低，使 SynqNet 成為當(dāng)今希望獲得產(chǎn)量最大化的高性能運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用所需要的理想運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)于 SynqNet
SynqNet 運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用于滿足嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用需求，符合行業(yè)向內(nèi)向互操作數(shù)字設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)。SynqNet采用 IEE802.3 物理層行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的電絕緣，并由丹納赫傳動(dòng)設(shè)計(jì)確定性協(xié)議層，每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間電纜布線長(zhǎng)100米。SynqNet 提供系統(tǒng)模塊、不停機(jī) HotReplace™ 設(shè)備服務(wù)、遠(yuǎn)程故障診斷、軟件升級(jí)、多廠商支持和容錯(cuò)安全性。自2003年以來，SynqNet 運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)解決方案已在超過30萬個(gè)軸中得到采用。歡迎登錄www.SynqNet.org，加入 SynqNet 興趣組織，即可了解 SynqNet 的最新信息，包括技術(shù)白皮書、案例研究和所有 SynqNet 產(chǎn)品簡(jiǎn)介。