|
上節(jié)課程我們講述了多種PSO模式原理和使用方法，本節(jié)課程我們主要講解一下如何使用PSO功能實(shí)現(xiàn)高精度等間距輸出。
ZMC460N雙總線控制器
一、硬件說明
硬件選型的首要要求是支持PSO功能，再分析PSO的應(yīng)用場合和軸數(shù)等選擇具體的型號(hào)。本例以ZMC460N雙總線運(yùn)動(dòng)控制器為例展開介紹。
PSO功能用于控制激光或點(diǎn)膠閥的高速開/關(guān)，直線插補(bǔ)和平面圓弧插補(bǔ)功能用于完成加工軌跡，連續(xù)插補(bǔ)功能用于讓多段插補(bǔ)的速度連續(xù)，提高加工的效率。
ZMC460N雙總線控制器
ZMC460N雙總線控制器是正運(yùn)動(dòng)技術(shù)推出的新一代網(wǎng)絡(luò)60軸運(yùn)動(dòng)控制器（支持EtherCAT總線軸+RTEX總線軸+脈沖軸混合使用），自帶六個(gè)脈沖軸接口（包含差分脈沖輸出和差分編碼器輸入），通用輸出口支持配置為單端脈沖輸出，通用輸入口支持配置成單端編碼器輸入。脈沖輸出頻率最大可達(dá)10MHZ，EtherCAT總線的通訊周期最快可達(dá)250微秒。
支持12路PSO輸出，輸出口獨(dú)立，支持12路同時(shí)輸出，每個(gè)系統(tǒng)周期可比較輸出多次，應(yīng)用場景更為豐富。
ZMC460N雙總線控制器架構(gòu)圖
PSO功能主要通過“HW_PSWITCH2”硬件位置比較輸出指令和“HW_TIMER”硬件定時(shí)指令實(shí)現(xiàn)，下面來講解一下這兩個(gè)指令的詳細(xì)用法。
二、指令說明
1.HW_PSWITCH2
案例將會(huì)用到HW_PSWITCH2以下幾個(gè)模式，指令語法說明如下：
（1）Mode=6：矢量比較方式，周期模式，與HW_TIMER一起使用
HW_PSWITCH2(6,opnum,opstate,vectstart,repes,cycledis)
mode：6-啟動(dòng)比較器
opnum：對(duì)應(yīng)的輸出口
opstate：第一個(gè)比較點(diǎn)的輸出狀態(tài)
vectstart：比較點(diǎn)VECTOR_MOVED當(dāng)前運(yùn)動(dòng)距離
repes：重復(fù)周期，一個(gè)周期只比較一次
cycledis：周期距離，每隔這個(gè)距離輸出一次
⊙ 說明： 此模式無需TABLE，坐標(biāo)均參考矢量坐標(biāo)，從vectstart的位置開始比較，每隔cycledis距離觸發(fā)一次比較，重復(fù)比較的周期為repes，每次觸發(fā)比較信號(hào)后，保持信號(hào)的脈沖寬度由HW_TIMER指令設(shè)置。
HW_TIMER可以控制到達(dá)一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)控制OP反轉(zhuǎn)多次，HW_TIMER周期走完等待下一周期的觸發(fā)。
（2）Mode=7：矢量比較方式，采用TABLE，與HW_TIMER一起使用
HW_PSWITCH2(7,opnum,opstate,tablestart,tableend [,optimeus,optimes,cyctimeus])
mode：7-啟動(dòng)比較器，opstate不翻轉(zhuǎn)，方便與HW_TIMER配合使用
opnum：對(duì)應(yīng)的輸出口
opstate：第一個(gè)比較點(diǎn)的輸出狀態(tài)
tablestart：第一個(gè)比較點(diǎn)VECTOR_MOVED坐標(biāo)所在TABLE編號(hào)
tableend：最后一 個(gè)比較點(diǎn)VECTOR_MOVED坐標(biāo)所在TABLE編號(hào)
[以下參數(shù)和HW_TIMER二選一，HW_TIMER單獨(dú)寫可以動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)]
optimeus：動(dòng)態(tài)調(diào)整HW_TIMER的有效時(shí)間
optimes：動(dòng)態(tài)調(diào)整HW_TIMER的觸發(fā)脈沖數(shù)，0-不輸出
cyctimeus：動(dòng)態(tài)調(diào)整HW_TIMER的脈沖周期時(shí)間
⊙ 說明： 比較點(diǎn)寫在TABLE中，坐標(biāo)均參考矢量坐標(biāo)，每到達(dá)一個(gè)TABLE比較矢量位置觸發(fā)OP，此時(shí)OP的脈沖寬度和每次觸發(fā)的比較次數(shù)由HW_TIMER控制；到達(dá)下一個(gè)TABLE位置，OP再次觸發(fā)。
2.HW_TIMER
硬件定時(shí)器，用于硬件比較輸出后一段時(shí)間后還原電平。HW_TIMER只有1個(gè)，每次調(diào)用會(huì)強(qiáng)制停止之前的調(diào)用。
不使用或比較完成時(shí)使用HW_TIMER(0)關(guān)閉。
HW_TIMER(mode,cyclonetime,optime,reptimes,opstate,opnum )
mode：0停止，2-啟動(dòng)
cyclonetime：周期時(shí)間，us單位
optime：有效時(shí)間，us單位
reptimes：重復(fù)次數(shù)，啟動(dòng)模式，reptimes =0時(shí)，軟關(guān)閉HW_TIMER，原來的脈沖沒有完成的，會(huì)繼續(xù)輸出完成
opstate：輸出缺省狀態(tài)，輸出口變?yōu)榉谴藸顟B(tài)后開始計(jì)時(shí)
opnum：輸出口編號(hào)，必須能硬件比較輸出的口
⊙ 說明： 參數(shù)設(shè)置可參考下方示意圖，此指令的效果是固定時(shí)間周期輸出，設(shè)置每個(gè)周期的有效輸出的時(shí)間和重復(fù)輸出的次數(shù)。
⊙使用HW_TIMER硬件定時(shí)無法仿真，只能在控制器平臺(tái)運(yùn)行。
三、二維等間距PSO輸出
等距比較輸出模式，不管運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡如何變化，始終固定距離輸出脈沖，使得輸出在空間上分布是均勻的，示意圖如下。
上節(jié)描述的模式中，有幾種模式都能實(shí)現(xiàn)XY平面的等距輸出，例如現(xiàn)有一段上左圖所示的軌跡，采用直線+圓弧+直線組成，每間隔10個(gè)距離比較輸出一次，一共比較12次，等間距輸出的方法參見下方例程的說明。
例程：采用mode=6，矢量比較模式，結(jié)合HW_TIMER硬件定時(shí)，采用兩軸的合成矢量位置作為比較的參考坐標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)上方示意圖的效果，使用方便，無需計(jì)算位置坐標(biāo)，精度高。
示波器采樣波形如下：采樣5個(gè)通道的波形，依次為軸0的目標(biāo)位置，軸1的目標(biāo)位置，輸出口0，軸0和軸1插補(bǔ)的矢量合成位置，軸0和軸1插補(bǔ)的運(yùn)行速度。
每間隔10個(gè)單位距離比較一次，一共比較12次，由HW_TIMER可精準(zhǔn)控制輸出脈沖的寬度，輸出頻率更快，整體精度更高。
XYZ模式下的比較輸出波形：
綜上所述，等距比較場合，使用模式6較為方便，只需要得出比較的距離和OP輸出的時(shí)間即可，模式6可用于單軸和多軸插補(bǔ)場合的比較。模式5和模式7也能實(shí)現(xiàn)上述功能。
四、三維等間距PSO輸出
1.三維等間距PSO輸出示例
例程： 采用模式7，模式6是按指令設(shè)置的觸發(fā)距離周期輸出，模式7的輸出位置由TABLE的數(shù)據(jù)點(diǎn)控制，輸出位置更靈活，可實(shí)現(xiàn)上例等距輸出，也可實(shí)現(xiàn)靈活間隔的輸出。
波器采樣波形如下：采樣6個(gè)通道的波形，依次為軸0的目標(biāo)位置，軸1的目標(biāo)位置，軸2的目標(biāo)位置，輸出口0，軸0軸1軸2插補(bǔ)的矢量合成位置，軸0軸1軸2插補(bǔ)的運(yùn)行速度。
Table存儲(chǔ)的比較點(diǎn)矢量位置為10,30,50,70,90,110,130,150，共8個(gè)點(diǎn)，每到一個(gè)點(diǎn)觸發(fā)比較，由HW_TIMER可精準(zhǔn)控制輸出脈沖的寬度，輸出頻率更快，整體精度更高。
2.視頻演示
本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù) 運(yùn)動(dòng)控制器 PSO位置同步輸 出(三)：高精度等間距二維三維PSO輸出 ， 就分享到這里。
更多精彩內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注“ 正運(yùn)動(dòng)小助手 ”公眾號(hào)，需要相關(guān)開發(fā)環(huán)境與例程代碼，請(qǐng)咨詢正運(yùn)動(dòng)技術(shù)銷售工程師：400-089-8936。
本文由正運(yùn)動(dòng)技術(shù)原創(chuàng)，歡迎大家轉(zhuǎn)載，共同學(xué)習(xí)，一起提高中國智能制造水平。文章版權(quán)歸正運(yùn)動(dòng)技術(shù)所有，如有轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章來源
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺(tái)技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺定位等等。
|
