運(yùn)動控制器控制算法有待提高!運(yùn)動控制器更適合采用總線連接方式

一直以來，控制器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?a href="/tags/控制器" target="_blank">控制器的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請看下文。

一、本土運(yùn)動控制器軟件控制算法有待提高

控制器包括硬件和軟件兩部分，硬件部分國產(chǎn)品牌已經(jīng)基本掌握，但在軟件控制算法的成熟度方面，與貝加萊、倍福、西門子等國際品牌還有較大差距。進(jìn)口控制器的設(shè)計方案明顯優(yōu)于國產(chǎn)控制器，單價也相對較高。據(jù)了解，進(jìn)口控制器單價大多超過萬元，國產(chǎn)控制器價格在萬元以下。

據(jù)統(tǒng)計，由于工業(yè)機(jī)器人對運(yùn)動技能要求較高，尤其是控制器可靠性、安全性要求標(biāo)準(zhǔn)較高的多關(guān)節(jié)機(jī)器人里面，基本采用進(jìn)口控制器。但對于軸數(shù)少、運(yùn)動范圍小、運(yùn)動速度要求不高的SCARA機(jī)器人而言，國產(chǎn)運(yùn)動控制器已可滿足日常工作的要求，因此SCARA機(jī)器人控制器大多采用國產(chǎn)品牌的運(yùn)動控制器。

另外，大部分國內(nèi)控制器企業(yè)只生產(chǎn)通用控制器，專注于在工業(yè)機(jī)器人控制器領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量為數(shù)不多，目前有眾為興、埃斯頓、臺達(dá)等。由于進(jìn)入該領(lǐng)域的時間較晚，且控制器功能開發(fā)遵循從簡單到復(fù)雜的步驟，國內(nèi)控制器品牌正處于不斷加強(qiáng)軟件開發(fā)能力的階段。

本土的運(yùn)動控制器發(fā)展時間晚，在技術(shù)和性能上，與外資有著一定差距。不過憑借良好的產(chǎn)品性價比和使用性能，在國內(nèi)市場有逐步提高的跡象。近年來，在政策的引領(lǐng)下，加大研發(fā)投入，并通過學(xué)習(xí)、吸收、消化國際先進(jìn)控制技術(shù)，已逐步掌握核心控制技術(shù)。

二、運(yùn)動控制器技術(shù)采用針式連接器會更加適合工業(yè)應(yīng)用

運(yùn)動控制器技術(shù)，是綜合應(yīng)用自動控制、計算機(jī)控制等相關(guān)技術(shù)，對機(jī)械傳動裝置中電機(jī)的位置、速度進(jìn)行實(shí)時的控制管理，使運(yùn)動部件按照預(yù)期的軌跡和規(guī)定的運(yùn)動參數(shù)完成相應(yīng)的動作。嵌入式結(jié)構(gòu)的運(yùn)動控制器把計算機(jī)嵌入到運(yùn)動控制器中，能夠獨(dú)立運(yùn)行，它與計算機(jī)之間的通信采用了可靠的總線連接方式，更加適合工業(yè)應(yīng)用。

嵌入式運(yùn)動控制器主要包括兩個部分：嵌入式CPU主板和運(yùn)動控制模塊。運(yùn)動控制模塊可采用固高科技有限公司的高性能運(yùn)動控制板卡，在高性能運(yùn)動模塊的基礎(chǔ)上，對嵌入式處理器部分有嚴(yán)格的要求;具有功能較強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能;可擴(kuò)展生長的處理器結(jié)構(gòu)，能迅速地開發(fā)出滿足各種應(yīng)用性能的嵌入式微處理器。

可選的方案包括：1)基于單片機(jī)，適合于數(shù)據(jù)量小、速度較低、功能簡單的現(xiàn)場控制，無法勝任要求高速、高精度的運(yùn)動控制器。2)基于ARM架構(gòu)或其他微控制器，優(yōu)勢在于簡單的設(shè)計和高效的指令集，但是目前對現(xiàn)有通用軟件的兼容性不理想，必須培訓(xùn)專門的軟件人員。3)PC104的X86架構(gòu)，即X86體系結(jié)構(gòu)的CPU，主要是Intel公司的CPU，也包括AMD、威盛、ICOP(昭營科技)等公司與其兼容的CPU。通過PC104總線，連接X86架構(gòu)的PC機(jī)主板與運(yùn)動控制板卡，組成嵌入式運(yùn)動控制器。在非常成熟的運(yùn)動控制板卡技術(shù)的基礎(chǔ)上，這種形式的嵌入式運(yùn)動控制器實(shí)現(xiàn)簡單，開發(fā)時間較短。

因此選用了ICOP-6070嵌入式主板作為系統(tǒng)核心，除了核心控制模塊外，就是運(yùn)動控制模塊，它是具體動作的執(zhí)行者。嵌入式PC104主機(jī)板通過插件直接插裝在運(yùn)動控制卡上，運(yùn)控卡上有兩個DB62插座，連接到端子板上，再由端子板給出控制電機(jī)信號。由于運(yùn)動控制器和計算機(jī)模塊之間分別采用插針式的連接，相互獨(dú)立，運(yùn)動控制器和PC板都可以作為一個獨(dú)立的模塊，生產(chǎn)升級容易，維修方便，可靠性也相對較高。

系統(tǒng)的完整構(gòu)建過程如下：

(1)將ICOP-6070嵌入式主板與固高運(yùn)動控制卡通過PC104接口裝在一起。

(2)然后將外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備接到嵌入式主板上。

(3)其次通過兩個根62PIN的數(shù)據(jù)線將固高IO端子板和固高控制卡接在一起。

最后將24V的輸入信號，輸入給固高IO端子板和嵌入式主板。

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