內(nèi)容提要
隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，機械手的出現(xiàn)大大減輕了工人的勞動強度，PAC被人們接受已經(jīng)有好多年了，這個單一平臺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)品實現(xiàn)三維機械手控制解決方案。
關(guān)鍵詞
機械手；PAC ;Windows CE;運動控制
前言
有鑒于近年來可編程自動化控制器(PAC)在運動控制領(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，且自動化設(shè)備需求亦日益蓬勃，泓格公司為協(xié)助新使用者對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)計目標(biāo)是為了精簡運動控制系統(tǒng)的開發(fā)時程。
一、運動系統(tǒng)簡介
運動控制系統(tǒng)是以電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子、功率變換裝置為執(zhí)行機構(gòu)，在控制理論指導(dǎo)下組成的電氣傳動控制系統(tǒng)。運動控制系統(tǒng)多種多樣，但從基本結(jié)構(gòu)上看，一個典型的現(xiàn)代運動控制系統(tǒng)的硬件主要由上位計算機、運動控制器、功率驅(qū)動裝置、電動機和傳感器反饋檢測裝置和被控對象等幾部分組成。其中運動控制器是以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號敏感元件、以電機或動力裝置和執(zhí)行單元為控制對象的一種控制裝置。其功能在于提供整個伺服系統(tǒng)的閉路控制，如位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制等。通常運動控制器、功率驅(qū)動裝置、電動機和傳感器反饋檢測裝置和被控對象等部分組成一套產(chǎn)品，對用戶來說也就是通常提到的電動機驅(qū)動器與電動機，而上位計算機部分用戶選擇余地很大，泓格公司提供的產(chǎn)品屬于上位計算機部分。
二、W-8781-GM1產(chǎn)品硬件簡介
泓格公司W-8x81-GM1系列產(chǎn)品包括W-8381-GM1和W-8781-GM1兩個產(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I/O擴(kuò)展插槽，W-8781-GM1具有7個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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主機接口 |
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VGA |
1個(最大1024X768分辨率) |
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外存 |
1個CF插座（標(biāo)準(zhǔn)配置1G字節(jié)CF卡） |
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Ethernet |
1個 100M/10M |
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USB |
2個(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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主機內(nèi)置 |
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EzConfig |
I/O測試及規(guī)劃工具（運行于PAC系統(tǒng)） |
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EzGo |
針對I-8092F、I-8094、I-8094F工具軟件（運行于PAC系統(tǒng)） |
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EzMake |
針對I-8094A、I-8094H的工具軟件（運行于PAC系統(tǒng)） |
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EzCore |
整合EzConfig、EzMotion、EzLib、EzHMI的核心引擎（運行于PAC系統(tǒng)） |
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EzHMI |
提供用戶開發(fā)人機界面的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動控制模塊。
四、三維機械手的實現(xiàn)方案
首先是人機界面實現(xiàn)部分，主要使用EzTemplate和EzHMI來實現(xiàn)，EzTemplate提供多頁切換模板，用戶可以很容易在上面實現(xiàn)畫面的切換，EzHMI提供的ActiveX控件很容易實現(xiàn)用戶的界面設(shè)計，畫面如下：
然后是用戶在線二次程序開發(fā)實現(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現(xiàn)方法都可以很容易的實現(xiàn)，這個部分主要是通過事先把運動控制動作分解為許多運動控制模塊，在實際運行時用戶根據(jù)自己的需要選擇自己需要的運動控制動作。實現(xiàn)的畫面如下：
再次要求實現(xiàn)的是程序存儲，這個借助EzLIB可以很容易的實現(xiàn)，EzLIB中包括針對文件存儲操作的API函數(shù)，只要實現(xiàn)要存儲的內(nèi)容放到數(shù)組中，然后調(diào)用API就可以完成存儲，讀取也是一樣，EzLIB會把文件內(nèi)容直接讀取到數(shù)組中，方便用戶進(jìn)行處理。
最后一個要求的實現(xiàn)就是程序運行，目前用戶可以在線進(jìn)行程序二次開發(fā)及存儲，如何讓程序運行呢，其實也是很容易實現(xiàn)的，剛才說過已經(jīng)把運動控制動作分解為許多運動控制模塊，我們只要對每個運動控制模塊都建立一個指針，當(dāng)用戶選擇運動控制模塊的時候，我們就把這個指針插入到運行隊列中就可以了，而且不會出現(xiàn)效率的問題，實際運行下來效果不錯。
五、結(jié)束語
泓格W-8x81-GM1系列控制器是專門針對運動控制系統(tǒng)研發(fā)的，同時搭配EzProg-I軟件大大降低運動控制系統(tǒng)開發(fā)難度，同時可以滿足運動控制系統(tǒng)要求，由W-8x81-GM1開發(fā)的此套運動控制目前填補了國內(nèi)運動控制領(lǐng)域的空白，使國內(nèi)某些運動控制領(lǐng)域不在依賴國外進(jìn)口產(chǎn)品，在降低成本的同時，大大提高國產(chǎn)品牌知名度。
