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控制系統(tǒng)

貝加萊通用運(yùn)動(dòng)控制-最優(yōu)設(shè)備集成方案

2025China.cn   2014年02月20日

  貝加萊 GMC概念

  通用運(yùn)動(dòng)控制GMC(Generic Motion Control)是由貝加萊提出的適用于各種運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)概念,在這個(gè)GMC的框架下,CNC和機(jī)器人將被集成在一個(gè)完整的框架下,這得益于B&R PCC的復(fù)雜任務(wù)處理能力,面向復(fù)雜控制任務(wù)的PCC采用分時(shí)多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Automation Runtime來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同任務(wù)的處理,這些任務(wù)包括邏輯、液壓、顯示、CNC和機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)控制、安全技術(shù)及通信任務(wù)。

  在GMC的架構(gòu)下,執(zhí)行機(jī)構(gòu)將不受限制

  客戶完全可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要,根據(jù)成本優(yōu)化的原則選擇不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為系統(tǒng)的執(zhí)行單元,這包括異步電機(jī)、步進(jìn)、直流、同步伺服、扭矩電機(jī)等。

  CNC &Robotics與運(yùn)動(dòng)控制集成

  與傳統(tǒng)機(jī)器人和CNC需要專(zhuān)用系統(tǒng)的不同,B&R的PCC不同于傳統(tǒng)PLC,可以適應(yīng)于SoftCNC的應(yīng)用程序,并且在Automation Studio庫(kù)中支持針對(duì)CNC和機(jī)器人的開(kāi)發(fā)應(yīng)用接口,例如通過(guò)PLCopen即可執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制、又可運(yùn)行邏輯、液壓等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。

  它帶來(lái)的巨大變革在于:

  ● 無(wú)需專(zhuān)用系統(tǒng)的CNC和機(jī)器人系統(tǒng);

  ● 軟件上繼續(xù)保留傳統(tǒng)機(jī)器人和CNC的操作習(xí)慣;

  GMC是對(duì)傳統(tǒng)CNC和機(jī)器人技術(shù)與PLC控制的融合

  之所以會(huì)產(chǎn)生專(zhuān)用的CNC系統(tǒng)是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的PLC沒(méi)有足夠的能力來(lái)處理CNC和機(jī)器人這樣對(duì)于實(shí)時(shí)性有極高要求的任務(wù),而PLC的優(yōu)勢(shì)又在于其處理邏輯任務(wù),但是,對(duì)于復(fù)雜的算法設(shè)計(jì)則又是PC的特長(zhǎng)而非PLC的特長(zhǎng),GMC是運(yùn)行在B&R PCC控制系統(tǒng)架構(gòu)之上的,B&R的PCC則將CNC &Robotics的專(zhuān)用性與PLC、PC做了完美的融合,使得它即能勝任邏輯任務(wù),又能完成復(fù)雜算法和運(yùn)動(dòng)控制的同時(shí),又可以去執(zhí)行CNC和Robotics的任務(wù)。

  因?yàn)樵谀撤N意義上來(lái)說(shuō),專(zhuān)用系統(tǒng)的專(zhuān)用性在于軟件,而不僅僅是硬件,若硬件能夠滿足則軟件可以運(yùn)行在各種平臺(tái)上。

  B&R GMC架構(gòu)設(shè)計(jì)

  GMC-一個(gè)總線、一個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)軟件

  一個(gè)總線

  Ethernet POWERLINK是由B&R開(kāi)發(fā)的適應(yīng)于高速數(shù)據(jù)交換的RT-Ethernet技術(shù),它能夠提供在CNC主站和從站之間的高速數(shù)據(jù)交換,響應(yīng)速度達(dá)到100uS,而同時(shí),它也支持I/O數(shù)據(jù)的傳輸,以及針對(duì)TCP/IP的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸,由此,它將CNC、機(jī)器人和運(yùn)動(dòng)控制、邏輯等完全集成在一個(gè)框架下。

  一個(gè)系統(tǒng)

  CNC &Robotics在一個(gè)平臺(tái)下可集成在貝加萊系統(tǒng)中,而無(wú)需額外的專(zhuān)用系統(tǒng),這是由B&R控制系統(tǒng)平臺(tái)的通用性決定的,它能夠面向復(fù)雜的控制,完整的將整個(gè)生產(chǎn)的各個(gè)不同的控制單元進(jìn)行融合。

  一個(gè)軟件

  B&R的Automation Studio平臺(tái)是一個(gè)適應(yīng)于所有工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的平臺(tái)軟件,它包含有在流程和對(duì)象方面的集成能力。

  對(duì)象

  包含了HMI的畫(huà)面編輯、邏輯程序與算法設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制、CNC &Robotics、液壓控制、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、安全系統(tǒng)的編程。

  流程

  從項(xiàng)目開(kāi)始配置、項(xiàng)目協(xié)調(diào)與管理、仿真、編程、測(cè)試、生產(chǎn)中的維護(hù)整個(gè)產(chǎn)品的生命周期服務(wù)能力。

  GMC下的機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  對(duì)于不同的機(jī)器人,其齊次方程庫(kù)不同,而B(niǎo)&R的GMC提供了路徑規(guī)劃的不同庫(kù)支持能力,這包括以下機(jī)器人庫(kù):

  1. 全關(guān)節(jié)型機(jī)器人

  2. Tripod

  3. SCARA

  4. 伽利略機(jī)器人…

  GMC所支持的機(jī)器人庫(kù)提供了14種不同的機(jī)器人類(lèi)型庫(kù)的支持能力,基本上能滿足各工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ跈C(jī)器人的需要。

  B&R CNC與機(jī)器人架構(gòu)的特點(diǎn)-開(kāi)放架構(gòu),自由設(shè)計(jì)

  對(duì)于B&R的CNC和機(jī)器人系統(tǒng)而言,其核心理念在于提供更為開(kāi)放的架構(gòu)設(shè)計(jì),客戶可以根據(jù)自身的需要定制獨(dú)特的系統(tǒng),以與競(jìng)爭(zhēng)者形成差異化的競(jìng)爭(zhēng)力。

  1.可實(shí)現(xiàn)從CAD到軸控制的全過(guò)程處理,無(wú)需復(fù)雜的編程

  由于可以從CAD軟件或三維建模軟件中直接獲取數(shù)據(jù),通過(guò)PVI接口可以獲得機(jī)械工件的參數(shù)并輸入到Automation Studio中,Automation Studio將其傳輸給SoftCNC工藝包AR010,然后,由AR010庫(kù)對(duì)整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行工藝路徑的生成,這包含工藝路徑參數(shù)、補(bǔ)償算法、插補(bǔ)功能塊的參數(shù)輸入,而AR010則提供進(jìn)行軸控制的命令輸出,由POWERLINK傳輸給各個(gè)伺服軸,由于ACOPOS智能驅(qū)動(dòng)器可完成本地的位置環(huán)計(jì)算,則主站僅需要給出位置參數(shù)即可,借助于POWERLINK的高速傳遞能力,主站可以低負(fù)載的實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)計(jì)算。

  這一設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的差異在于,它可以無(wú)需代碼編程,而是工藝圖形參數(shù)直接通過(guò)系統(tǒng)導(dǎo)入給CNC系統(tǒng),CNC系統(tǒng)可采用文本方式或軟件塊傳遞方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的耦合。

  2.自定義解釋器和G代碼

  這個(gè)是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的一個(gè)重要因素,與傳統(tǒng)的CNC和機(jī)器人不同就在于B&R為客戶提供了更為易于滿足其個(gè)性化需求的解釋器,從而可以根據(jù)其行業(yè)應(yīng)用的實(shí)際需求來(lái)生成自定義的代碼并對(duì)應(yīng)解釋器的定制。

  SafeRobotics

  對(duì)于TCP的運(yùn)動(dòng)而言,其速度超出范圍時(shí)將會(huì)帶來(lái)對(duì)人身的潛在威脅,B&R提供了Safety技術(shù)的擴(kuò)展-SafeRobotics,其主要提供SLS@TCP,確保在速度超過(guò)一定設(shè)定值時(shí),機(jī)器人系統(tǒng)的工具末端中心可以降低到一個(gè)Vsls處來(lái)確保運(yùn)行的安全。

  這是一個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì),在業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)。

  更為個(gè)性化的CNC系統(tǒng)

  對(duì)于那些力求在市場(chǎng)中獲得更大競(jìng)爭(zhēng)力的廠商而言,選擇B&R的CNC和機(jī)器人系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)與別家不同的體驗(yàn),它總能為你尋求一種不同。

  貝加萊(B&R)工業(yè)自動(dòng)化是一家全球性自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)廠商,專(zhuān)業(yè)致力于創(chuàng)新自動(dòng)化前沿技術(shù),總部位于奧地利,目前已在全球68個(gè)國(guó)家設(shè)立了分支機(jī)構(gòu),擁有166個(gè)辦事處。“完美自動(dòng)化”與“您的全球自動(dòng)化合作伙伴”是貝加萊工業(yè)自動(dòng)化的使命與追求。

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