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PAC实现三维机械手的解决方案

日期：2011-6-27 10:33:46 点击：
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内容提要

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随着工业自动化的发展，机械手的出现大大减轻了工人的劳动强度，PAC被人们接受已经有好多年了，这个单一平台可以满足工程上的广泛需要，本文是介绍如何使用泓格公司生产的PAC产品实现三维机械手控制解决方案。

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关键词

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机械手；PAC ;Windows CE;运动控制

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前言

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有鉴于近年来可编程自动化控制器(PAC)在运动控制领域的发展逐渐成熟，应用也越来越广，使用者迅速增加所需功能，且自动化设备需求亦日益蓬勃，泓格公司为协助新使用者对PAC控制器能轻松入门，特别推出了W-8X81-GM1系列硬件产品及EzProg-I软件开发系统，主要设计目标是为了精简运动控制系统的开发时程。

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一、运动系统简介

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运动控制系统是以电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子、功率变换装置为执行机构，在控制理论指导下组成的电气传动控制系统。运动控制系统多种多样，但从基本结构上看，一个典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位计算机、运动控制器、功率驱动装置、电动机和传感器反馈检测装置和被控对象等几部分组成。其中运动控制器是以中央逻辑控制单元为核心、以传感器为信号敏感元件、以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。其功能在于提供整个伺服系统的闭路控制，如位置控制、速度控制和转矩控制等。通常运动控制器、功率驱动装置、电动机和传感器反馈检测装置和被控对象等部分组成一套产品，对用户来说也就是通常提到的电动机驱动器与电动机，而上位计算机部分用户选择余地很大，泓格公司提供的产品属于上位计算机部分。

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二、W-8781-GM1产品硬件简介

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泓格公司W-8x81-GM1系列产品包括W-8381-GM1和W-8781-GM1两个产品，主要区别在于I/O扩展插槽的数量不同，W-8381-GM1具有3个I/O扩展插槽，W-8781-GM1具有7个I/O扩展插槽，下面以W-8781-GM1为例介绍，外观图片如下：

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W-8781-GM1硬件规格

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WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 主机内置 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) CPU WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 PXA270，520MHz WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网内存 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)	WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 64M WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) Flash WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网	WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网内置32M存放WinCE 5.0 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 FRAM WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 128K WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 RTC WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网内置 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 主机接口 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
plcjs.技.术_网 VGA WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 1个(最大1024X768分辨率) ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网外存 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网	WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 1个CF插座（标准配置1G字节CF卡） WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 Ethernet P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 1个 100M/10M P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 USB WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 2个(USB1.1、Host) WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 COM1 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 内部与插在插槽I-87K模块使用 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 COM2 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)	WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 RS-232 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 COM3 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) RS-485 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 IO插槽 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)	WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 7槽 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

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三、EzProg-I软件介绍

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W-8781-GM1内置EzProg-I系列软件，此套软件的目的为了减轻用户开发软件的难度，提高开发效率。此套软件内容如下：

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WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网主机内置 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 EzConfig W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 I/O测试及规划工具（运行于PAC系统） P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) EzGo P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户	WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 针对I-8092F、I-8094、I-8094F工具软件（运行于PAC系统） WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 EzMake WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网	P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户针对I-8094A、I-8094H的工具软件（运行于PAC系统） WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 EzCore WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户	WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 整合EzConfig、EzMotion、EzLib、EzHMI的核心引擎（运行于PAC系统） P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 EzHMI WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网	WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网提供用户开发人机界面的ActiveX控件 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) EzLIB ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网提供给用户开发网络、转换数据及图形处理等API函数 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 EzTemplate WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 提供给用户开发系统时使用的模板 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网

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注：I-8092F、I-8094、I-8094F、I-8094A、I-8094H是泓格公司提供的运动控制模块。

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四、三维机械手的实现方案

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首先是人机界面实现部分，主要使用EzTemplate和EzHMI来实现，EzTemplate提供多页切换模板，用户可以很容易在上面实现画面的切换，EzHMI提供的ActiveX控件很容易实现用户的界面设计，画面如下：

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然后是用户在线二次程序开发实现上，W-8381-GM1采用Windows CE 5.0操作系统，所以很多PC上Windows的技术都可以得到很好的支持，例如画面拖拽及其插入等实现方法都可以很容易的实现，这个部分主要是通过事先把运动控制动作分解为许多运动控制模块，在实际运行时用户根据自己的需要选择自己需要的运动控制动作。实现的画面如下：

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再次要求实现的是程序存储，这个借助EzLIB可以很容易的实现，EzLIB中包括针对文件存储操作的API函数，只要实现要存储的内容放到数组中，然后调用API就可以完成存储，读取也是一样，EzLIB会把文件内容直接读取到数组中，方便用户进行处理。

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最后一个要求的实现就是程序运行，目前用户可以在线进行程序二次开发及存储，如何让程序运行呢，其实也是很容易实现的，刚才说过已经把运动控制动作分解为许多运动控制模块，我们只要对每个运动控制模块都建立一个指针，当用户选择运动控制模块的时候，我们就把这个指针插入到运行队列中就可以了，而且不会出现效率的问题，实际运行下来效果不错。

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五、结束语

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泓格W-8x81-GM1系列控制器是专门针对运动控制系统研发的，同时搭配EzProg-I软件大大降低运动控制系统开发难度，同时可以满足运动控制系统要求，由W-8x81-GM1开发的此套运动控制目前填补了国内运动控制领域的空白，使国内某些运动控制领域不在依赖国外进口产品，在降低成本的同时，大大提高国产品牌知名度。

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