1串列式伺服運動控制技術(shù)的簡介與發(fā)展趨勢摘要廠商與學術(shù)研究單位的共同努力下，目前我省已躍升成為全球第四大工具機出口省。其中，具備高精度、高效率加工能力的工具機，及其中在精密加工機械上最關(guān)鍵的核心—運動控制技術(shù)，更是在市場上受到廣泛的支持與應用。綜觀工具機發(fā)展至今，以往因受限于伺服控制架構(gòu)的性能，加工時必須在精度與速度間做取舍(tradeoff)，反而導致整體效能無法提升。有鑒于此，近年來,對于伺服控制架構(gòu)相關(guān)的改善課題一直為產(chǎn)官學界所努力的目標，因而使得今日CNC工具機能提供精密且高速的加工特性。時間差與各軸脈波時序問題，以達到良好的同動控制并兼顧實時性。因此，新一代之串列伺服技術(shù)藉由光纖通訊以固定時脈做資料的更新與交換，確保命令傳送之同步性；同時，透過串列式伺服運動控制技術(shù)，得以改善傳統(tǒng)配線多又復雜的缺點、全數(shù)字化的方式減少噪聲之干擾，并實時取得驅(qū)動器之信息進一步調(diào)整驅(qū)動器參數(shù)值。一概括性之簡介，并分析其各項技術(shù)。同時也將介紹工研院機械所機電控制整合部開發(fā)之新一代智能型運動控制卡IMC(Intelligentmotioncontrolcard)與通用型伺服總線GSB(Generalservobus)。最后，對于串列式伺服運動控制技術(shù)未來的趨勢與其影響，以及工研院在此項研究中所扮演的角色，做一深入的剖析和探2討。關(guān)鍵字：串列式伺服運動控制、分散式控制、智能型運動控制芯片、通用型伺服總線。3Abstractthedomesticmachinetoolmanufacturesandacademicresearchuefforts,Taiwanhasrisentotheworld’sfourhighprecisionandhighefficiencyoftheprocessingcapacityofmachinetools,anditssophisticatedmanufacturingmachineryinthemostcriticalcore-motioncontrolleadtoenhanceoverallperformance.Inviewofthis,inrecentyearstheservocontrolstructurerelatedtotheimprovementhasbeensubjecttoindustryandacademiabytheeffortsofthegoal,whichtodaymakesprecisionCNhigh-speedprocessinoftheaxiscommand(thecommandinthetransmissionofthetimedifferencewiththeaxispulsetimingissue),anewgeneratiohasbeenproposedbyafixedclocktoupdateandexchangeinformationthecommandofsimultaneoustransmtechnology,wecanimprovethetraditishortcomings,all-digitalwayofreducingthenoiseinterference,aobtaintheinformationofdrive,eventoadjustitsparameters.technology,protocol,atransmissionmediumforthegeneralbriefingsandanalysisofcardIMCandUniversalservobusGSBbyITRIMechatronicsc4thelast,thepaperwilldiscussandanalysistheserialservomotionconanditsimpactonfuturetrendsandtheITRIinthestudyoftheKeywords:Serialservomotioncontrol,distribu5前言由于PC產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，具開放式架構(gòu)的PC-Based運動控制器，挾帶著高性能、低價位、開放式系統(tǒng)、高度可靠性、可融入網(wǎng)絡時代信息系統(tǒng)中、豐富人才基礎(chǔ)等優(yōu)勢，取代傳統(tǒng)封閉式、專屬性架構(gòu)的控制器，為當前中大型制造企業(yè)所導入之計算機整合制造(CIM,ComputerIntegratedManufacture自)動化系統(tǒng)如半導體、平面顯示器、工具機產(chǎn)業(yè)的應用，提供安全可靠和完善的解決方案。所謂計算機整合制造就是運用計算機來設(shè)計產(chǎn)品、計劃生產(chǎn)流程、控制生產(chǎn)作業(yè)、執(zhí)行生產(chǎn)，達到生產(chǎn)排程與制造系統(tǒng)全面整合自動化、計算機化、網(wǎng)絡化，以提高生產(chǎn)效能。在開放式架構(gòu)之下，軟硬件均能隨使用者需求而做彈性的修正、選用與擴式網(wǎng)絡伺服功能。綜觀上述之發(fā)展，可以得知運動控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展與未來趨勢有以下幾點1.高精度、高效能、高穩(wěn)定度是所有設(shè)備制造商必須努力追求的目標。因應自動化系統(tǒng)的普及，使得在單一機臺上的軸數(shù)增加，一臺設(shè)備幾十軸數(shù)、一條生產(chǎn)線上幾百軸都是有可能的。因此，在軸數(shù)增加的情況下，如何協(xié)調(diào)各軸之動作、監(jiān)控機臺的運作，與配線的方式將是重要的議題。6論的話題。因此，從運動控制系統(tǒng)的角度,降低功率的消耗、減少線材的使用、縮小控制器的體積，以綠色科技的方式實行節(jié)能減碳。串列式伺服運動控制技術(shù)，便是隨著信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與網(wǎng)絡通訊技術(shù)的之而蓬勃發(fā)展。7傳統(tǒng)伺服控制技術(shù)伺服控制系統(tǒng)是指經(jīng)由一個閉回路控制裝置的方式，使機械系統(tǒng)達到位置、速度,與加速度控制的系統(tǒng)。一個完整的伺服控制系統(tǒng)包括控制器(controller)、致動器(actuator)、受控體(plant)與傳感器(sensor所)形成之閉回路,如圖一所示?？刂破鞯墓δ芸舍槍Σ煌瑧眯枨蠖O(shè)計，達到控制受控體之位置、速度、扭矩或是循跡控制。致動器主要的功能為放大控制訊號提供受控體足夠的動力,大多數(shù)的伺服系統(tǒng)采用電力驅(qū)動方式，因此致動器包含功率放大器和馬達，而應用于伺服系統(tǒng)上的馬達稱之為伺服馬達(servomotor)。受控體為被控制的物件，如機械手臂或X-Y平臺。傳感器則是利用編碼器(Encoder)、光學尺回授馬達和實際裝置的位置，以建構(gòu)一完整的閉回路控制。Encoder圖一閉回路控制系統(tǒng)方塊圖統(tǒng)的工具機至目前的光電和半導體制造設(shè)備，還有未來的A+級智能型工具機，皆需要高速度高精度的運動控制器(motioncontroller)達成精密加工、精密定位之目的。伺服控制的架構(gòu)可以分為半閉回路控制(semi-closedloop)與全閉回路控制 8際位置；而全閉回路則利用安裝于平臺上的光學尺或激光位置傳感器，將實際工作物件的位置回授。運動控制系統(tǒng)可以分為兩個階層：高階的運動控制器負責運動控制命令解譯、運動軌跡的插值、加減速規(guī)劃等協(xié)調(diào)各軸彼此之間的相對運動，其主要的精髓在于減少運動控制命令的路徑誤差。較低階的伺服驅(qū)動器是用來接收伺服命令后，經(jīng)由控制回路去驅(qū)動馬達，主要關(guān)鍵在于降低追蹤誤差1.過多的配線單一軸上就至少就有6條命令訊號線、6條編碼器回授訊號，還有其他極限2.分辨率之不足比電壓命令速度控制模式下，利用A/D與D/A轉(zhuǎn)換來傳送命令的分辨率已經(jīng)不敷目前高階驅(qū)動器所要求。3.同步性、實時性傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)在各軸之間，由于命令傳送的時間誤差（約0.5ms）造成各軸真正在執(zhí)行位置命令時無法同步，如此在多軸插值動作時便會有時間誤差4.噪聲干擾編碼器的回授訊號，也可能受噪聲干擾而影響整體控制之精度。統(tǒng)，發(fā)展更高速度高精度的伺服控制。因此，近年來有許多經(jīng)由網(wǎng)絡媒介傳遞純數(shù)字訊號與控制參數(shù),應用在運動控制系統(tǒng)中的通訊協(xié)定逐一被提出，如SERCOS、Real-TimeEthernet、CANBus、與SSCNET…等，而將這樣的控制結(jié)9構(gòu)稱為分散式控制(Distributedcontrol)伺服驅(qū)動系統(tǒng)[2-4]。所謂的分散式控制就是將系統(tǒng)中各個獨立的控制單元，利用網(wǎng)絡技術(shù)的概念加以整合，以取代一個大型的單一控制系統(tǒng)。因此分散式控制有以下之優(yōu)點：整合控制效果。2.系統(tǒng)的彈性增加，減低系統(tǒng)建構(gòu)和維護的困難，達到更靈活的系統(tǒng)應用。3.系統(tǒng)的強韌性增加，當一控制單元損壞時，不至于影響到整個控制系統(tǒng)。值得深入去探討。各式串列式運動控制通訊協(xié)定之探討由于信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與網(wǎng)絡通訊技術(shù)的大幅提升，使得以實時通訊界面之工業(yè)自動化設(shè)備隨之而蓬勃發(fā)展。因此串列式伺服運動控制通訊協(xié)定應用于工業(yè)伺服控制則是一個共通的趨勢，其主要優(yōu)點就是配線容易、節(jié)省成本、抗干擾性與遠端控制，使全世界的控制器廠商或是相關(guān)產(chǎn)業(yè)學界也都致力于開發(fā)具有即時通訊伺服功能的通訊界面和產(chǎn)品。然而具公開標準協(xié)定或推廣協(xié)會所開發(fā)的開放式通訊協(xié)定例如：SERCOS、Profibus、SynqNet、DeviceNet、CANbus…等，均不被美日世界服務器大廠給采用，轉(zhuǎn)而獨立開發(fā)自行定義的封閉式通訊協(xié)定，例如：日本三菱電機的SSCNET、日本國際的F2、日本安川的MechatroLink…等。雖然沒有共通的通訊協(xié)定標準，但是對于技術(shù)內(nèi)容的需求與目標均是一致的1.實時性必須在固定的周期時間內(nèi)完成傳輸控制命令,因此傳輸周期須達到0.1ms至2.有彈性可選擇非周期性的傳送接收伺服命令、伺服驅(qū)動參數(shù)與周邊I/O資料。藉由數(shù)字傳輸并加入錯誤檢測碼的機制，降低噪聲干擾。義自有的通訊協(xié)定并且各具優(yōu)缺點，因此很難比較出最佳的方案。接下來的小章節(jié)則選出相較于目前市場上占有率較高，較多人使用之幾項串列式伺服控制技術(shù)，介紹其基本架構(gòu)、規(guī)格與通訊傳輸方式。表一各式串列式運動控制通訊協(xié)定之整理186-表一各式串列式運動控制通訊協(xié)定之整理(續(xù))1-Profibus是具備多種電路層(electrical-layer)選項的伺服網(wǎng)絡標準之ㄧ,而最常應用于自動化設(shè)備的Profibus電路層即為RS-485標準通訊界面的改良版，其中增加多項要求以提高資料傳輸效能[5]。現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術(shù)提供制程自動化、工廠自動化或移動控制所需的工業(yè)通訊。它使用的是銅線材、光纖甚至是無線等各種媒介的工業(yè)通訊系統(tǒng)，透過串列傳輸?shù)姆绞桨迅魇礁黝惖难b置(如致動器、驅(qū)動器、換能器或傳感器等)連結(jié)到中央控制管理系統(tǒng)。Profibus就是利用此種概念,不僅可水平提供應用現(xiàn)場還能夠透過Profinet連接較低階層的界面和高階的乙太網(wǎng)絡,此種分層式與協(xié)調(diào)式工業(yè)通訊系統(tǒng)為生產(chǎn)流程應用提供透明化網(wǎng)絡連結(jié)的選擇(參考圖二)[5]。圖二自動化應用的通訊架構(gòu)在圖二中，傳感器與致動器訊號經(jīng)由總線傳送，不僅符合成本效益,還能夠以同一媒介傳遞資料和電源。在應用現(xiàn)場級部份，I/O模塊、換能器、驅(qū)動器、分析裝置、閥門或作業(yè)控制端等裝置可以透過實時通訊系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)進行通訊。在生產(chǎn)單位級透過PLC或PC-Based控制器以乙太網(wǎng)絡、TCP/IP、或網(wǎng)際網(wǎng)路等標準相互通訊。Profibus使用的架構(gòu)圖如圖三所示，其網(wǎng)絡控制權(quán)在于主節(jié)點，輔節(jié)點只能接收訊息并配合回傳必要信息。Profibus傳送訊息可分為周期性與非周期性，在第二層資料連結(jié)層中定義一個周期性傳輸服務與三個非周期性傳輸服務。在第七層應用層中，依照不同的應用場合去制定不同的通訊協(xié)定，例如：Profibus-PA、Profibus-FMS、Profibus-DP三種通訊協(xié)定。其中以Prosibus-DA的傳輸能力最佳，控制器與驅(qū)動器就是利用此通訊協(xié)定連結(jié)。在主節(jié)點控制器中設(shè)計插值器與位置回路控制器，透過網(wǎng)絡傳送數(shù)字速度命令資料給輔節(jié)點驅(qū)動器接收，伺服驅(qū)動器即依照命令驅(qū)動伺服馬達作運動，并將相關(guān)位置值回傳給控制器計算，達到閉回路定位控制之目的[3]。userLa:yer3~6Notu:sed2.DataLink圖三Profibus架構(gòu)圖德國機械工具協(xié)會、電氣制造協(xié)會及許多工具機與伺服驅(qū)動器廠商，針對數(shù)字運動控制共通界面所制定的開放式通訊架構(gòu)，并采用以光纖為傳輸界面的周期式網(wǎng)路通訊協(xié)定。1995年獲IEC(InstituteofElectronicCommerce)通過成為I國際標準通訊協(xié)定，同年修正編號為IEC-61491國際標準。器為主節(jié)點，可控制1至254個位址的輔節(jié)點，其中每個輔節(jié)點驅(qū)動器可以是單軸或雙軸的驅(qū)動器，實際在光纖網(wǎng)絡上真正能夠控制的輔節(jié)點數(shù)量,仍需要取決于傳輸周期、傳輸資料量以及網(wǎng)絡的傳輸速率。而每個節(jié)點在傳送接收資料時，需被限制在設(shè)定好的時間插槽內(nèi)(Time-slot中)，且在傳輸周期中是固定且等距，才能夠確保整體網(wǎng)絡的通訊質(zhì)量。SERCOS采用IEC-3309國際標準的高層資料連結(jié)控制協(xié)定(HDLC，HighlevelDataLinkControlprotocol)之資料封包格式，并以NZRI(NoReturntoZeroInverted)方式編碼，可使用SGSThomson所設(shè)計之 SERCOS410B芯片來避免復雜的資料封包設(shè)計。圖四SERCOS環(huán)形拓墣網(wǎng)絡系統(tǒng)架構(gòu)圖SECROS共分為三種電訊(Telegram)：主節(jié)點同步電訊(MST，Master點命令電訊(MDT，MasterDataTelegram)。主節(jié)點同步電訊主要以提供網(wǎng)絡系統(tǒng)中各節(jié)點的時間參考，不包含任何資料或命令；伺服回授電訊AT以點對點 (point-to-point的)方式傳遞，將伺服驅(qū)動器的回授數(shù)值或資料傳送回給主節(jié)點接收；主節(jié)點命令電訊MDT則以廣播(broadcast的)方式，傳送主節(jié)點給網(wǎng)絡上各節(jié)點的驅(qū)動命令或控制要求。通訊周期中各個電訊的時序圖，可參考圖五和表二 圖五SERCOS通訊周期時序圖表二SERCOS通訊周期時序圖之對照表tNcyctScyct1mint1tATMTt3t4=tScyc-t5Feedbackacquisitioncapturepoit5MinimumfeedbackprocessingtMTSGCommandvalueproceeTransmittotransmitMTSYReceivetoreceiverecoveryt2MDTtransmissionstarti日本三菱電機自從90年代開始發(fā)展SSCNET(ServoSystemControlNetwork)技術(shù)，目前來到第三代—SSCNETIII，且市場上已超用SSCNET技術(shù)，相較于其它的串列式伺服控制通訊協(xié)定算是相當成功。在此先介紹SSCNETII，其傳輸媒介是改良自RS485技術(shù)，最大傳輸距離可達30公尺，傳輸速度為5.625Mbps，控制的通信周期為0.88ms?？刂频姆椒▌t采用主從式架構(gòu)，控制卡上有一顆主控IC(Mastercontroller)可以控制六軸伺服馬達 (Slave)，因此最大多可控制軸數(shù)視控制卡上有多少顆主控IC(N顆)，可控軸數(shù)則為6xN軸，同時各顆主控IC之間可以同步化，使得被控伺服軸得以同步，然而目前此顆主控IC仍由三菱電機獨家提供[1]。SSCNET控制架構(gòu)如圖六所示，可分為四個階層來說1.馬達控制層建構(gòu)在三菱的伺服驅(qū)動器中，除了原來A-type伺服控制技術(shù)外，B-type還另外加了通訊界面，固定周期時脈接收伺服指令及傳送伺服狀態(tài)，并下達位置、速度、扭力命令給予馬達，可使用StationIDswitch指定軸號而不需更改配線順序。2.網(wǎng)絡通訊層步控制。通訊上則以主從式架構(gòu)，MasterIC置于主控計算機端，SlaveIC則內(nèi)嵌于伺服驅(qū)動器，利用同步時脈(0.88ms)主控端在周期內(nèi)將指令傳送至各軸，并接收Slave端回傳的信息。3.運動控制層在運動控制層中必須要有一個同步于SSCNET之控制系統(tǒng)，負責將指令置入SSCNET的MasterIC中，并且經(jīng)由MasterIC取回各軸信息，此種系統(tǒng)在PC-Based有兩種作法：第一種是利用一顆微處理器接收MasterIC的控制周期中斷，并于固定時間內(nèi)將該周期的運動命令計算出并傳送至Master 立于PC外的微處理器，并設(shè)計在周邊控制卡上。第二種方式為利用PC上的CPU接收MaterIC控制周期中斷，與第一種方式一樣必須在固定的時間內(nèi)將該周期的運動命令計算出來送給MasterIC。前者的優(yōu)點在于穩(wěn)定，設(shè)計者也較容易于使用；后者則是機臺設(shè)計者可以直接控制SSCNET，但必須考量到同步性的問題。4.使用者界面層與圖控元件來設(shè)計人機界面，因此使用者界面層會與運動控制有著非常緊密的配合。大部分的設(shè)備軟件開發(fā)者都希望有個友善且人性化的使用者界面，少部分的使用者則會由運動控制層做起。半導體設(shè)備及光電產(chǎn)業(yè)的設(shè)備特性是少量多樣所以適用于前者，工具機及產(chǎn)業(yè)機械的特性是多量少樣適用于后者。由運動控制層做起的使用者多半具有相當?shù)倪\動控制學術(shù)理論背景，本身即具備這樣的技術(shù)，所以會希望由控制層作起，如此一來運動控制卡就只是一張界面卡。然而由使用者界面層做起的使用者多半握有設(shè)備生產(chǎn)方式的功能設(shè)計出來,所需要的只是產(chǎn)品的可靠性，并不需要知道太多的運動控制理論。如圖六的使用者界面層，使用者的命令是不需要跟SSCNET的通訊周期同步，因此可以降低設(shè)備開發(fā)者的困擾。使用者界面j層HostcommandMotioncontrol運動控制層·controllerdatacontrollerdatatransmittransmitDrivercontrol圖六SSCNET控制架構(gòu)圖綜觀SSCNET技術(shù)，為運動控制使用者帶來許多的好處：1.減少體積、節(jié)省配線目前一張SSCNET控制卡便可以控制12軸(兩顆主控IC)，然而傳統(tǒng)的運動控制卡僅可控制6至8軸。不僅如此，傳統(tǒng)的配線基本上即包含4條位置控制(Pulse輸)出、2條速度控制(類比電壓輸)出、6條編碼器(ENCODER回)授，另外還有數(shù)條I/O控制線，光是單一軸就有10多條以上的訊號線。因此若改為串列傳輸?shù)姆绞?，僅需要一條傳輸線大幅減少配線并使得配線錯誤造成的損壞減到最低。2.高速高分辨率的伺服控制之實現(xiàn)隨著編碼器分辨率的提升，服務器的頻寬也跟著進步(如圖七)，使得控制機臺的穩(wěn)定時間(settlingtime降)低，所以對于機器而言最大的效益就是加工速度的大幅提高。然而目前的編碼器分辨率為17位元131072pulse/rev，若要使用這么高分辨率的編碼器，在3000rpm時，脈波式控制器就必須送出6.5MHz的脈波，這種傳輸速率已經(jīng)達到脈波傳輸之極限。透過SSCNET在每個時脈傳遞32位元的絕對位置指令,便可輕松地達到17位元的定位解析度。圖七編碼器分辨率與頻寬之歷年成長圖3.絕對同步的實現(xiàn)0.5ms）造成各軸真正在執(zhí)行位置命令時時間也有誤差，如此在多軸插值動作時便會有時間誤差而造成插值曲線的不完美，透過SSCNET就可以輕易地達到每一軸完全地同步動作。Axis1AmpAxis;2Amp定位控制輸入訊號串列危服(同步)定位控制輸入訊號圖八傳統(tǒng)與串列伺服之控制命令時序圖透過SSCNET各伺服軸的參數(shù)可以統(tǒng)一在控制器上調(diào)整及讀取，如此可以把伺服驅(qū)動之參數(shù)與真正機臺控制結(jié)合在同一個環(huán)境下去實現(xiàn)。另一方面也可以實時切換驅(qū)動器模式，傳送速度命令或轉(zhuǎn)矩命令,滿足不同控制需求。5.絕對位置系統(tǒng)之建構(gòu)透過SSCNET控制器上讀到的是32位元的絕對位置，不像脈波式伺服只能得到增量式位置。所取得的絕對位置，允許在緊急狀況(ALARM)造成系統(tǒng)停機又重開后，不必再執(zhí)行回原點的動作。6.可靠度之提高在數(shù)字資料傳輸時，藉由CRCErrorCheck功能，通訊質(zhì)量的信賴度可以大幅提升，不會像傳統(tǒng)式伺服易受噪聲干擾。 800公尺，是第一代SSCNET的26倍(SSCENT30公尺)。通訊周期也由原來的0.88ms提升到現(xiàn)在的0.44ms。在SSCNETⅢ中沒有脈沖指令頻率的限制，控制器和伺服放大器能做到完全同步，大大提高定位控制的準確性。SSCNETⅢ的使用可節(jié)省連線，便于伺服系統(tǒng)的網(wǎng)絡化管理。同時，采用光纖傳輸，抗噪聲能力也更為顯著提升。外，對于傳輸上減少配線的數(shù)量與復雜度并增加設(shè)計的靈活性亦相當重要。因此為了因應此系統(tǒng)應用的要求，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)連線的方式使得運動控制器與驅(qū)動器、周邊I/O裝置，利用單一傳輸線即可達到更高階的傳輸速度,加上機器診斷功能和更安全更穩(wěn)定更有彈性的運動控制[6]。SynqNet是一個高性能、全數(shù)字式的開放性同步運動控制解決方案。它采用的是實時、同步數(shù)字網(wǎng)絡專利技術(shù)，可在各種復雜的應用環(huán)境中，實現(xiàn)高性能的運動控制，確保機器的可靠度。同時，SynqNet是第一個采100BaseT(I標準)網(wǎng)絡(如圖九所示)，具有分散式控制的優(yōu)點，以及優(yōu)越的性能、容錯、可靠性和故障診斷功能。SynqNet是由MEI公司開發(fā)，目前已經(jīng)被安川電機、Panasonic、AdvancedMotionControl、DanaherMotion、Glentek、SanyoDenki等多家大型驅(qū)動器公司采用。圖九OSI、IEE802.3與SynqNet參考模型高性能運動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于將理想的運動曲線轉(zhuǎn)換成一軸或多軸的伺服驅(qū)動命令,利用精確的運動學模型與各種相對應的補償技術(shù)來實現(xiàn)。然而性、實時性、安全性與可靠性也都是設(shè)計控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。SynqNet是如何實現(xiàn)真正多重輸入輸出(MIMO)控制？所有的數(shù)字系統(tǒng)均以一個CLOCK為基準，在固定的離散時間內(nèi)對資料進行取樣，而當有多個系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起時，就會有多個CLOCK存在。無可避免的是，在電磁波干擾下會造成時基抖動(jitter)、發(fā)送與接收端之間或是網(wǎng)絡節(jié)點間的資料傳遞延誤所造成的時脈偏移(skew)等問題(如圖十、圖十一所示)，都必須要做有效的控制。SynqNet使用相位定回路技術(shù)，將從屬網(wǎng)絡之獨立CLOCK與主網(wǎng)絡同步，使得時基抖動問題縮小至小于1ms；同時，SynqNet可在硬件中測量系統(tǒng)時脈偏移，并利用演算法進行補償，可將偏移問題降低至20ns。對于任何數(shù)量的節(jié)點或網(wǎng)絡流量條件，均可獲得改善。Skew-Timedifference圖十時基抖動與時脈偏移圖十一時基抖動與時脈偏移在圓和直線插值的影響目前多數(shù)的半雙工網(wǎng)絡,某兩臺設(shè)備試圖利用同一傳輸界面?zhèn)鬏斮Y料會有碰撞的現(xiàn)象發(fā)生，若網(wǎng)絡上的設(shè)備數(shù)目增加時，碰撞的機會將以指數(shù)級增加，導致性能大大地降低(如圖十二所示)。SynqNet設(shè)計用來消除MACD(multipleaccess 至每一設(shè)備中。使用全雙工之獨立的接收與發(fā)送傳輸界面，避免資料碰撞，并可達到2x100Mbi的t確定性資料傳輸速率。在四軸時，可達到最短的25um周期時間。圖十二標準網(wǎng)絡與SynqNetSynqNet在通訊網(wǎng)路異常、中斷、連接埠松弛或任何一個或多個節(jié)點故障時，可利用應用程序告知相關(guān)問題和相關(guān)位置，以便機器改以適當?shù)奶厥馓幚矸绞竭M行回應(如圖十三)。同時，每個節(jié)點均設(shè)有看門狗計時器(watchdogtimer)，若主機或整個網(wǎng)絡發(fā)生意外故障事件時，以可預測、平穩(wěn)與安全的