01
异常处理概述
运动控制异常的定义、异常分类（硬件、软件、通信、逻辑）、异常处理的重要性与实时性要求。
基础概念
02
实时系统基础
实时操作系统(RTOS)概念、任务调度、中断管理、时间确定性在异常处理中的作用。
RTOS调度
03
硬件异常检测
编码器信号丢失、驱动器过流/过压、电机堵转、限位开关触发、急停信号检测。
硬件检测
04
软件异常检测
看门狗超时、任务死锁、内存溢出、堆栈溢出、优先级反转。
软件调试
05
通信异常处理
EtherCAT断线、CAN总线错误、数据包丢失、通信超时、CRC校验失败。
通信EtherCAT
06
逻辑异常处理
轨迹规划越界、速度/加速度超限、位置跟随误差过大、插补周期超时。
逻辑轨迹
07
异常信号采集与滤波
硬件中断与软件轮询、信号去抖、毛刺滤波、阈值设定策略。
信号滤波
08
异常优先级与仲裁
异常等级划分、多异常同时发生时的处理策略、异常屏蔽与使能。
优先级仲裁
09
异常状态机设计
正常态、预警态、错误态、紧急停止态、故障恢复态的状态转换。
状态机设计
10
看门狗技术
硬件看门狗与软件看门狗、多级看门狗、窗口看门狗、任务级看门狗。
看门狗可靠性
11
安全转矩关闭(STO)
STO功能原理、实现方式、与运动控制的协同、安全完整性等级(SIL)。
STO安全
12
安全限速(SLS)
SLS功能原理、速度监控方法、超速响应策略、参数配置。
SLS限速
13
安全限位
软限位与硬限位、正负限位逻辑、限位后的回退策略、多轴联动限位。
限位安全
14
急停处理
急停信号触发、急停响应流程、急停后的轴状态管理、急停恢复流程。
急停流程
15
异常日志记录
日志分级(INFO/WARN/ERROR/FATAL)、环形缓冲区实现、日志持久化、时间戳同步。
日志调试
16
异常追溯与分析
异常发生前的数据快照、异常触发链分析、波形回放、根因分析。
分析追溯
17
故障安全通信
EtherCAT的CoE与SoE协议、安全数据包格式、CRC与序列号校验、通信冗余。
安全通信EtherCAT
18
冗余设计
控制器冗余、驱动器冗余、编码器冗余、通信链路冗余、热切换机制。
冗余高可用
19
异常注入测试
模拟编码器故障、模拟通信中断、模拟电源波动、边界条件测试。
测试注入
20
异常恢复策略
自动恢复、手动恢复、条件恢复、恢复前的安全检查、恢复后的自检。
恢复策略
21
多轴同步异常处理
主轴异常对从轴的影响、同步丢失处理、电子凸轮异常、跟随误差累积。
多轴同步
22
温度异常处理
电机过热、驱动器过热、控制器过热、降额运行策略、强制冷却触发。
温度保护
23
电源异常处理
电压跌落、瞬间断电、电源纹波过大、UPS切换、电容保持时间。
电源异常
24
编码器异常处理
信号丢失、信号畸变、多圈溢出、电池电压低、换向角错误。
编码器故障
25
制动与抱闸控制
动态制动、再生制动、机械抱闸控制、制动电阻过载、抱闸时序。
制动抱闸
26
异常处理性能优化
中断响应时间优化、任务优先级调整、代码执行效率、内存布局。
性能优化
27
IEC 61800-5-2标准
安全功能标准解读、安全功能实现要求、认证流程、文档要求。
标准IEC
28
IEC 61508标准
功能安全基础、安全完整性等级(SIL)、硬件故障裕度、诊断覆盖率。
功能安全SIL
29
异常处理调试工具
逻辑分析仪、示波器、协议分析仪、实时追踪工具、调试接口。
工具调试
30
综合案例：六轴机器人异常处理系统设计
从需求分析到实现验证的全流程，六轴机器人异常处理系统设计。
综合实战