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運動控制

運動控制常見問題解決方案

2025China.cn   2014年05月04日

  在電子半導(dǎo)體設(shè)備中,有眾多對于高性能運動控制要求的場合,如撿取運動、輸送、切割等,由于行程較小,而加工頻次極高,定位精度高等特點,直線電機的需求較多,另外,高精度定位與CNC和機器人的應(yīng)用也大量存在如鉆孔、機器人組裝、產(chǎn)品定位與輸送等。

  就傳統(tǒng)運動控制而言,往往基于專用控制器如CNC、運動控制模塊、運動控制卡,這些帶來以下問題:

  一、受到軸數(shù)限制

  由于傳統(tǒng)PLC連接的運動控制單個控制模塊支 持有限軸數(shù),而且總線在軸多時會同步性能大幅度降低,即使采用現(xiàn)有的通信,但其軟件架構(gòu)卻仍然是制約的瓶頸。

  二、需要多個開發(fā)環(huán)境

  基于IEC61131-3的邏輯編程、CNC和機器人、液壓、安全分別屬于不同的編程工具,或多個廠商的,其編程軟件、風(fēng)格、項目管理均需不同的學(xué)習(xí),而且,是否能夠互通使得各個組件性能得到最佳發(fā)揮-幾乎不大可能。

  三、與其它如邏輯、Safety、液壓、CNC無法形成同步,或者軟件的集成;

  四、無法與現(xiàn)代IT技術(shù)集成,使用通用工具進行診斷與維護;

  基于傳統(tǒng)RISC架構(gòu)的系統(tǒng)在對開放軟件如VNCServer、Web技術(shù)等支持能力方面較弱,無法使用現(xiàn)有的開放技術(shù)來實現(xiàn)遠程維護與診斷,與MES等雖然有接口但是其功能嚴重受限。

  對于貝加萊的通用運動控制(GenericMotionControl)而言,定位與同步控制、CNC和機器人、液壓、安全等均納入統(tǒng)一的軟件架構(gòu),內(nèi)部無縫連接,可以通過全局的變量耦合,從而實現(xiàn)多個控制技術(shù)內(nèi)部有效融合,構(gòu)成一個完整的一體化機器控制系統(tǒng)。

  在此統(tǒng)一架構(gòu)下,可以得到如下的應(yīng)用收益:

  一、執(zhí)行機構(gòu)通用-無論對象多么復(fù)雜,一個平臺完全集成

  對于GMC而言,不同的執(zhí)行機構(gòu)如伺服電機、直線電機、液壓機構(gòu)、變頻或步進,均被理解為運動關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,因此,機器的運動控制被分解為不同對象的數(shù)據(jù)關(guān)系從而關(guān)聯(lián)為整個機器的運動關(guān)系,而另一方面,自整定的智能驅(qū)動器使得在不同機器狀態(tài)下的參數(shù)最優(yōu)化,確保了高速高精度的系統(tǒng)運行。

  二、軟件獨立于硬件-最佳配置

  對于機器而言,無論是小型單機、中型設(shè)備互聯(lián)還是大型生產(chǎn)系統(tǒng)集成,均可以被納入統(tǒng)一架構(gòu),硬件可以根據(jù)系統(tǒng)性能和規(guī)模而變化,而軟件的模塊化可以配合硬件的模塊化進行移植,確保系統(tǒng)的柔性和代碼與功能庫的重用性。

  三、專家?guī)斓募?自主開發(fā)利器

  基于GMC的各個專業(yè)庫可以自主研發(fā),例如:解釋器自定義、機器人齊次變換庫的定義、G代碼自定義等,另外,現(xiàn)有的庫支持多種機器人與CNC應(yīng)用,并且可以基于模塊化軟件搭建設(shè)備制造商自主研發(fā)的機器功能與應(yīng)用。

  四、最佳系統(tǒng)性能匹配

  由于其內(nèi)在的關(guān)聯(lián)設(shè)計與同一架構(gòu),貝加萊硬件、軟件,硬件與硬件、軟件與軟件之間實現(xiàn)最優(yōu)化的性能匹配,使得每個硬件資源最大的發(fā)揮,從而獲得最高性價比,無需專用系統(tǒng)進而降低成本。

  五、基于開放平臺設(shè)計

  對于B&R的PLC和PC而言,遠程維護與診斷、信息化接口滿足未來機器的互聯(lián)與信息化管理需求,如VNCServer、WebServerOPC-UA架構(gòu)、FDT/DTM集成等,都是傳統(tǒng)控制器所不具備的。

  GMC使得開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的機器更為便捷與快速,這得益于集成自動化架構(gòu)的全局與系統(tǒng)性設(shè)計。

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