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RTMC軟運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

產(chǎn)品亮點(diǎn) 取代傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制卡，功能強(qiáng)大，接口靈活

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產(chǎn)品介紹
產(chǎn)品原理
應(yīng)用系統(tǒng)
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產(chǎn)品介紹 RtMotion與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制卡對(duì)比

	傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制卡	RtMotion
靈活性	運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)封裝，不公開。無(wú)法定制化開發(fā)，只適配固定機(jī)型。	RtMotion可定制函數(shù)，并且提供高級(jí)語(yǔ)言接口編程，二次開發(fā)簡(jiǎn)便。
可擴(kuò)展性	擴(kuò)展軸只能添加運(yùn)動(dòng)控制卡，成本增加。	RtMotion添加軸只需硬件串接，軟件掃描配置參數(shù)。不改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)。
可維護(hù)性	運(yùn)動(dòng)控制卡編程接口單一，C++編程掌握較難，同時(shí)硬件拔插易造成接觸不良。	RtMotion擁有多種高級(jí)編程語(yǔ)言接口可供選擇，同時(shí)基于RtMotion的RIMC完成編程與穩(wěn)定測(cè)試后，無(wú)需維護(hù)。
PLC功能	運(yùn)動(dòng)控制卡不具備，需另購(gòu)PLC。	RtMotion只需添加配置IO口即可。
成本	常規(guī)的卡一次只能帶4~6個(gè)軸，同時(shí)計(jì)算機(jī)的PCI插槽有限。	RtMotion可帶96個(gè)伺服電機(jī)，48個(gè)步進(jìn)電機(jī)。

RtMotion具有強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制功能，它支持多種運(yùn)動(dòng)曲線規(guī)劃，位置點(diǎn)動(dòng)、速度控制等功能;同時(shí)支持多軸直線、圓弧、Spline等插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)方式。除此之外，它還有如下特點(diǎn):

多接口:RtMotion通用庫(kù)支持操控96個(gè)伺服電機(jī)與48個(gè)步進(jìn)電機(jī)（如有更高需求，可定制化開發(fā)）;同時(shí)配套的人通IO板卡支持40組數(shù)字輸入，32組數(shù)字輸出和6個(gè)步進(jìn)電機(jī)，且支持?jǐn)U展。

適用性:RtMotion無(wú)需PCI插槽及板卡，運(yùn)動(dòng)控制程序和HMI程序可集成在同一臺(tái)PC機(jī)上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。

“中國(guó)制造2025”計(jì)劃要求中國(guó)制造從大國(guó)到強(qiáng)國(guó)的改變,而工業(yè)信息化是其中必不可少的一環(huán)。國(guó)外的西門子，GE等大公司早已斥巨資進(jìn)行工業(yè)軟件研發(fā)，中國(guó)正站在時(shí)代的風(fēng)口浪尖，擁有獨(dú)特的資源和人力優(yōu)勢(shì)，我們必須迎頭趕上。
工業(yè)軟件化,讓企業(yè)工作效率與信息傳遞飛速提升。基于新型的工業(yè)軟件化,信息化的制造工廠，在生產(chǎn)效能上與傳統(tǒng)工廠拉開較大的差距。設(shè)備控制軟件化,帶來(lái)高集成、高擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)為檢查故障,安全維護(hù)提供精確的定位和有效的提醒。

產(chǎn)品原理 軟運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)( RIMC)原理

RtMotion運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)提供上位開發(fā)接口函數(shù)，可支持C#/C++編程。基于CODESYS RTE程序在工控機(jī)中運(yùn)行。通過(guò)共享內(nèi)存空間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。具體結(jié)構(gòu)如下圖2.1所示:

圖2.1 RtMotion運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)結(jié)構(gòu)原理

通過(guò)共享內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和指令交互。完成軟運(yùn)動(dòng)控制。

使用RtMotion接口完成C#/C++的編程,同時(shí)搭建好RtMotion運(yùn)行環(huán)境。

安裝RTE程序,搭建工控機(jī)運(yùn)行環(huán)境。將項(xiàng)目下載到工控機(jī)。

RtMotion運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)中,內(nèi)置了路徑規(guī)劃算法,上位接口傳入指定類型的運(yùn)動(dòng)參數(shù),算法會(huì)根據(jù)參數(shù)完成路徑規(guī)劃,從而完成運(yùn)動(dòng)控制。

運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)

目前已研發(fā):DELTA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)，SCARA機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)，六軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)，軟運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)。并已經(jīng)在市場(chǎng)上成熟運(yùn)用。如圖2.2所示:軟運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)函數(shù)封裝示例。

圖2.2軟運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)函數(shù)封裝示例

軟運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)特性

上位開發(fā)接口

RtMotion提供C++與C#版本的接口函數(shù)。可使用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言C#，C++等多種高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行上位編程，如下圖2.3所示:C++接口函數(shù)的部分指令截圖。

第一章指令列表

表1-1指令列表

基本指令
Rt_ConnectPlc	創(chuàng)建共享內(nèi)存連接底層PLC
Rt_DisConnectP1c	斷開連接，釋放資源
Rt_GetP1cHeartbeat	獲取底層PLC心跳值
Rt_SetHeartbeatToP1c	設(shè)置應(yīng)用層心跳值到底層
基輸入輸出指令（數(shù)字輸入和數(shù)字輸出）
Rt_OutIoCtr1	控制輸出
Rt_OutIoCtr1AutoRevrse	控制輸出后自動(dòng)翻轉(zhuǎn)
Rt_CompareLinear	等距離比較輸出
Rt_CompareTimer	等時(shí)間比較輸出
Rt_CompareData	離散位置比較輸出
Rt_CompareStop	取消比較輸出
Rt_GetOutIoVa1	獲取輸出狀態(tài)
Rt_GetInIoVa1	獲取輸入狀態(tài)
伺服軸單軸指令
Rt_SetAxisIdToStatusBuffe r	給狀態(tài)buffer中設(shè)置需要查詢的軸
Rt_GetAxisStatus	獲取軸的位置速度等信息
Rt_GetStartStatus	獲取軸的啟動(dòng)狀態(tài)
Rt_GetAxisMoveSts	獲取軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
Rt_GetAxisSts	獲取軸的狀態(tài)（表2-1)
Rt_SetAxisMcs	設(shè)置軸的坐標(biāo)位置
Rt_SetAxisSoftLimit	設(shè)置軸的軟限位
Rt_Canc1eAxisSoftLimit	取消軸的軟限位
Rt_EnAxisHwLimit	使能軸的硬限位
Rt_Canc1eAxisHwLimit	取消軸的硬限位
Rt_Enab1e	軸使能

C++函數(shù)部分指令

RtMotion函數(shù)接口優(yōu)點(diǎn)

應(yīng)用系統(tǒng) 其現(xiàn)狀如下圖3.1所示

圖3.1 運(yùn)動(dòng)控制卡應(yīng)用現(xiàn)狀

問(wèn)題一

一臺(tái)設(shè)備需要插入運(yùn)動(dòng)控制卡,圖像處理卡等多種類型的PCI卡。接線、編程較復(fù)雜。需要不同的工種配合才能完成,在人力、時(shí)間成本上花費(fèi)較多。

問(wèn)題二

運(yùn)動(dòng)控制卡修改困難,函數(shù)為一卡一編制,更換運(yùn)動(dòng)控制卡需要重新編寫或載入編程函數(shù)。操作較麻煩。

軟運(yùn)動(dòng)控制解決方案

所有編程集成在CODESYS或Visual Studio中,包括運(yùn)動(dòng)控制,視覺(jué)處理,解決開發(fā)種多方協(xié)作帶來(lái)的效率問(wèn)題。
實(shí)行一次編譯,多機(jī)器運(yùn)行;無(wú)需重復(fù)編譯，載入即可。
僅使用EtherCAT總線將設(shè)備串聯(lián)到一起,接線簡(jiǎn)單。
將I/O模塊與步進(jìn)電機(jī)控制集成在人通板卡(RT-2-V1.1)上可為用戶節(jié)省成本,提高效率。

原有架構(gòu)

現(xiàn)有架構(gòu)

基于PC架構(gòu)的控制解決方案，將人機(jī)交互軟件、視覺(jué)處理軟件、工控下位機(jī)軟件、CODESYS平臺(tái)的系統(tǒng)集成在RIMC中，以適配不同的外部設(shè)備。

極簡(jiǎn)式操作,只需三步即可開始錫膏印刷。

基于上位集成的視覺(jué)處理,擁有更快的圖像處理功能。

功能更強(qiáng)大，控制更加靈活,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨叫隨停，停止后又繼續(xù)跑完，加入飛拍點(diǎn)等,可以定制個(gè)性化的功能。

消除了不同種類的運(yùn)動(dòng)控制卡之間的協(xié)作，由RIMC統(tǒng)一集成。提升工作效率。

采用RtMotion庫(kù)進(jìn)行路徑規(guī)劃改良,有效的提高了速度與精度。

速度提升60%-70%。機(jī)器帶視覺(jué)的情況下勻速貼片速度從4000cph提升到7000cph。最高達(dá)到7200cph,穩(wěn)定在6800cph。增加全閉環(huán)功能。

貼片精度控制在0.02mm,行業(yè)精度標(biāo)準(zhǔn)0.05mm,T4產(chǎn)品原有精度在0.045mm-0.050mm之間。通過(guò)算法及庫(kù)函數(shù)改進(jìn)，成功將精度提升。

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