內(nèi)容提要
隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)械手的出現(xiàn)大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，PAC被人們接受已經(jīng)有好多年了，這個(gè)單一平臺(tái)可以滿足工程上的廣泛需要，本文是介紹如何使用泓格公司生產(chǎn)的PAC產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)三維機(jī)械手控制解決方案。
關(guān)鍵詞
機(jī)械手；PAC ;Windows CE;運(yùn)動(dòng)控制
前言
有鑒于近年來可編程自動(dòng)化控制器(PAC)在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展逐漸成熟，應(yīng)用也越來越廣，使用者迅速增加所需功能，且自動(dòng)化設(shè)備需求亦日益蓬勃，泓格公司為協(xié)助新使用者對(duì)PAC控制器能輕松入門，特別推出了W-8X81-GM1系列硬件產(chǎn)品及EzProg-I軟件開發(fā)系統(tǒng)，主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是為了精簡(jiǎn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)程。
一、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是以電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象，以控制器為核心，以電力電子、功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在控制理論指導(dǎo)下組成的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多種多樣，但從基本結(jié)構(gòu)上看，一個(gè)典型的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件主要由上位計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、功率驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)和傳感器反饋檢測(cè)裝置和被控對(duì)象等幾部分組成。其中運(yùn)動(dòng)控制器是以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號(hào)敏感元件、以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置。其功能在于提供整個(gè)伺服系統(tǒng)的閉路控制，如位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制等。通常運(yùn)動(dòng)控制器、功率驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)和傳感器反饋檢測(cè)裝置和被控對(duì)象等部分組成一套產(chǎn)品，對(duì)用戶來說也就是通常提到的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)，而上位計(jì)算機(jī)部分用戶選擇余地很大，泓格公司提供的產(chǎn)品屬于上位計(jì)算機(jī)部分。
二、W-8781-GM1產(chǎn)品硬件簡(jiǎn)介
泓格公司W-8x81-GM1系列產(chǎn)品包括W-8381-GM1和W-8781-GM1兩個(gè)產(chǎn)品，主要區(qū)別在于I/O擴(kuò)展插槽的數(shù)量不同，W-8381-GM1具有3個(gè)I/O擴(kuò)展插槽，W-8781-GM1具有7個(gè)I/O擴(kuò)展插槽，下面以W-8781-GM1為例介紹，外觀圖片如下：
W-8781-GM1硬件規(guī)格
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主機(jī)內(nèi)置 |
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CPU |
PXA270，520MHz |
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內(nèi)存 |
64M |
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Flash |
內(nèi)置32M存放WinCE 5.0 |
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FRAM |
128K |
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RTC |
內(nèi)置 |
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主機(jī)接口 |
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VGA |
1個(gè)(最大1024X768分辨率) |
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外存 |
1個(gè)CF插座（標(biāo)準(zhǔn)配置1G字節(jié)CF卡） |
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Ethernet |
1個(gè) 100M/10M |
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USB |
2個(gè)(USB1.1、Host) |
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COM1 |
內(nèi)部與插在插槽I-87K模塊使用 |
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COM2 |
RS-232 |
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COM3 |
RS-485 |
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IO插槽 |
7槽 |
三、EzProg-I軟件介紹
W-8781-GM1內(nèi)置EzProg-I系列軟件，此套軟件的目的為了減輕用戶開發(fā)軟件的難度，提高開發(fā)效率。此套軟件內(nèi)容如下：
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主機(jī)內(nèi)置 |
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EzConfig |
I/O測(cè)試及規(guī)劃工具（運(yùn)行于PAC系統(tǒng)） |
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EzGo |
針對(duì)I-8092F、I-8094、I-8094F工具軟件（運(yùn)行于PAC系統(tǒng)） |
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EzMake |
針對(duì)I-8094A、I-8094H的工具軟件（運(yùn)行于PAC系統(tǒng)） |
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EzCore |
整合EzConfig、EzMotion、EzLib、EzHMI的核心引擎（運(yùn)行于PAC系統(tǒng)） |
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EzHMI |
提供用戶開發(fā)人機(jī)界面的ActiveX控件 |
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EzLIB |
提供給用戶開發(fā)網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)及圖形處理等API函數(shù) |
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EzTemplate |
提供給用戶開發(fā)系統(tǒng)時(shí)使用的模板 |
注：I-8092F、I-8094、I-8094F、I-8094A、I-8094H是泓格公司提供的運(yùn)動(dòng)控制模塊。
四、三維機(jī)械手的實(shí)現(xiàn)方案
首先是人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)部分，主要使用EzTemplate和EzHMI來實(shí)現(xiàn)，EzTemplate提供多頁切換模板，用戶可以很容易在上面實(shí)現(xiàn)畫面的切換，EzHMI提供的ActiveX控件很容易實(shí)現(xiàn)用戶的界面設(shè)計(jì)，畫面如下：
然后是用戶在線二次程序開發(fā)實(shí)現(xiàn)上，W-8381-GM1采用Windows CE 5.0操作系統(tǒng)，所以很多PC上Windows的技術(shù)都可以得到很好的支持，例如畫面拖拽及其插入等實(shí)現(xiàn)方法都可以很容易的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)部分主要是通過事先把運(yùn)動(dòng)控制動(dòng)作分解為許多運(yùn)動(dòng)控制模塊，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)用戶根據(jù)自己的需要選擇自己需要的運(yùn)動(dòng)控制動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)的畫面如下：
再次要求實(shí)現(xiàn)的是程序存儲(chǔ)，這個(gè)借助EzLIB可以很容易的實(shí)現(xiàn)，EzLIB中包括針對(duì)文件存儲(chǔ)操作的API函數(shù)，只要實(shí)現(xiàn)要存儲(chǔ)的內(nèi)容放到數(shù)組中，然后調(diào)用API就可以完成存儲(chǔ)，讀取也是一樣，EzLIB會(huì)把文件內(nèi)容直接讀取到數(shù)組中，方便用戶進(jìn)行處理。
最后一個(gè)要求的實(shí)現(xiàn)就是程序運(yùn)行，目前用戶可以在線進(jìn)行程序二次開發(fā)及存儲(chǔ)，如何讓程序運(yùn)行呢，其實(shí)也是很容易實(shí)現(xiàn)的，剛才說過已經(jīng)把運(yùn)動(dòng)控制動(dòng)作分解為許多運(yùn)動(dòng)控制模塊，我們只要對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊都建立一個(gè)指針，當(dāng)用戶選擇運(yùn)動(dòng)控制模塊的時(shí)候，我們就把這個(gè)指針插入到運(yùn)行隊(duì)列中就可以了，而且不會(huì)出現(xiàn)效率的問題，實(shí)際運(yùn)行下來效果不錯(cuò)。
五、結(jié)束語
泓格W-8x81-GM1系列控制器是專門針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研發(fā)的，同時(shí)搭配EzProg-I軟件大大降低運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā)難度，同時(shí)可以滿足運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要求，由W-8x81-GM1開發(fā)的此套運(yùn)動(dòng)控制目前填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的空白，使國(guó)內(nèi)某些運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域不在依賴國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，在降低成本的同時(shí)，大大提高國(guó)產(chǎn)品牌知名度。
