KR C4机箱内部结构。     富士通技术解决方案的D2608-A型主板。    机器人控制机箱和智能面板。
 图片来自富士通。                        图片来自库卡。                       图片来自库卡。

　　在库卡1996年发布全世界第一款完全基于微软Windows的工业机器人控制系统之后，这家机器人制造商已经将很多的硬件功能通过智能化软件集成到KR C4系统当中，包括刚刚问世的集成安全和节能功能。对比它的处理器，新系统可以减少35%的硬件、50%的插头链接和电线。
　　“通过减少限制性的硬件原件，可以增强软件安全接口的扩展能力，进而在自动化中实现全新的安全概念，”库卡机器人公司首席执行官Manfred Gundel解释道。KR C4的架构非常灵活，集成了新的传感器CONTROL ENGINEERING China版权所有，神话了人与机器之间的协作。
　　智能通讯的数据流取代了传统的接口，允许在KR C4模块之间进行直接的通讯，节约了材料成本，并且提高了性能和可用性。机器人控制器中使用的开放式工业标准包括多核技术和以太网，而上一代产品KR C2则需通过七个部分专利型技术实现通讯。此外，新系统还开始使用实时以太网协议。
　　高温主板
　　在选择主板的时候，经过几个月质量、可用性和持久性的比较之后，库卡决定继续使用富士通技术解决方案，这家公司从2005年开始就是KR C2控制的主板供应商。
　　“我们的控制系统必须要在最高达到45摄氏度的环境中的每周七天每天24小时不间断的工作，”库卡高级软件开发工程师Heinrich Munz解释道。
　　Munz还提到：“和库卡一样，富士通的开发部门和生产工厂也坐落在奥格斯堡，在准备控制升级的时候，和主板供应商日常的联系就更加方便。”
　　早先的版本使用单核处理器，而在新一代的控制系统中，多核处理器可以提供更为强大的计算功能和独立的使用软件取代外部安全控制、自动化控制和其他硬件的内核。
　　对于库卡来说，新机器人控制使用的D2608-K型主板是由富士通标准产品D2608-A演化而来的。这款通用产品已经在数千台富士通Celsius工作站上使用。“由于基础版本是非常成熟的产品，库卡也可以从大规模生产中受益。因为产量很高CONTROL ENGINEERING China版权所有，生产单位成本就很低，材料供应也能够在长期内得到保证，”负责工业主板分销的奥格斯堡富士通技术解决方案公司OEM销售总监Peter Hoser 解释道。
　　D2608-A是一款基于英特尔酷睿2双核以及酷睿2四核处理器X3 Express芯片组的工作站主板。六层结构保证了最高规格的信号质量和操作可靠性，Hoser说道。在库卡新的机器人控制系统设计阶段，富士通就开始对主板进行相应的调整，比如电压监控、系统管理微处理器以及应用BIOS中的库卡定制功能。
　　其他与KR C4相搭配的主板设计变更还包括用于紧急停机的安全控制（作用类似安全PLC）以及使用“以太网安全”技术进行通讯。在KR C4三年的开发时间里www.cechina.cn，安全功能已经被继承到由两台CPU上两个编译器创建的双重软件之中，并且都通过了TüV的认证。
　　嵌入式安全PLC
　　Hoser说库卡技术领先者的地位源自更多的工作，这才能够实现安全、高性价比的机器人控制，这几乎可以看做是人与机器互动的一场革命。
　　通过库卡安全处理技术，操作员可以直接进入机器人工作区，与机器人一同工作，而不需要在生产过程中切换到“测试模式”。
　　多核技术保证了嵌入式安全PLC的应用，可以达到IEC 61508安全完善度等级SIL2的要求，在两条通道上有两台独立的处理器。处理器计算性能的提升可以集成8 kHz的控制器，进行更为可靠的位置控制。以太网通讯可以在125微秒之内完成。
　　富士通还为库卡开发了持久性双倍千兆以太网卡。这款板卡与D2608-K搭载的千兆以太网控制器共同构成机器人控制计算机与外部世界的接口。
　　绿色自动化
　　以太网还具备其他的功能，比如节约能源。即便是在周末生产停顿的时候，机器人也很少断电，这是因为如果断电的话，周一生产设备重启需要大量的时间，消耗大量不必要的能源。
　　通过以太网控制器上的“唤醒局域网”功能，所有的系统都可以在周五晚上从中心集线器那里收到一个睡眠模式信号。周一早晨CONTROL ENGINEERING China版权所有，中心控制器又会发出唤醒信号，将各个生产设备重置到周五的状态，进而节约能源。
　　伺服控制器
　　库卡两代机器人产品都使用伦茨的伺服技术。根据伦茨公司的报告描述，新一代面向KR C4的库卡电源组集成了一个电源模块和最多两台伺服控制器。伦茨和库卡共同设计了库卡伺服电源组，保证机器人各个轴之间具有相同的最大电力输出，在同一机组之内集成三台伺服控制器，每一个轴上的最大电流可以达到64安培。伦茨公司宣称，新的控制机箱可以容纳最多三个机组，为8个轴供电。
　　文章编号：1109-09
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