第2章 運動控制應用系統

2.1 控制器的基本構成

正運動控制器產品包括脈沖型獨立式控制器、脈沖型網絡運動控制卡、總線型獨立式控制器、總線型PCI運動控制卡等，能滿足各行各業的需求。

產品主要有五大系列：ZMC系列、XPLC系列、ECI系列、PCI系列、VPLC系列。不同的產品的使用方法基本相同，基礎控制需求均能滿足，不過硬件參數、高級軟件功能存在差異。

產品支持直線、圓弧、空間圓弧、橢圓、螺旋等插補運動功能，單個插補通道最多支持16軸，最多支持16個通道并行插補，支持速度前瞻、電子凸輪、電子齒輪、螺距補償、同步跟隨、運動疊加、虛擬軸設置、硬件位置鎖存、位置比較輸出、連續插補、運動暫停等功能，采用優化的網絡通信協議可以實現實時的運動控制。

部分產品內置了SCARA、DELTA、六關節機械手運動控制算法，可輕松滿足30多種機械手獨立或疊加應用。

總線型獨立式控制器產品支持EtherCAT、RTEX等多種工業以太網運動控制總線，在性能和穩定性方面均處于領先地位，并可支持EtherCAT與RTEX總線混合使用，可實現總線軸和脈沖軸的混合插補運動，支持總線軸硬件位置鎖存和位置比較輸出。

產品支持以太網、USB、CAN、232、485、EtherCAT、RTEX等通信接口，通過CAN總線或EtherCAT總線可以連接擴展模塊，從而擴展了輸入/輸出點數或脈沖軸。各類接口的特點與使用方法詳見第3.3節內容。

正運動控制器上均帶有數字量輸入/輸出接口，對于特殊輸入，如原點信號，正、負限位信號，報警信號等，用戶可通過指令自定義映射到輸入接口；部分控制器的輸入接口支持配置為編碼器輸入，輸出接口支持配置為脈沖輸出。部分正運動控制器還帶有AD/DA接口，所有產品均支持擴展模擬量輸入/輸出點數。

視覺運動控制系統架構為“機器視覺+運動控制”一體機，如圖2-1所示，一臺控制器同時具備運動控制、機器視覺、HMI組態顯示和PLC等功能。

除強大的運動控制功能外，正運動控制器支持的視覺功能有圖像預處理、視覺定位、照相機標定、Blob分析、視覺測量、缺陷檢測、識別檢測、視覺飛拍等。

激光振鏡控制器ZMC420SCAN是一款支持激光振鏡控制的控制器，其系統架構如圖2-2所示。它除包含通用控制器的功能外，還包含兩個振鏡軸接口，這是此控制器特有的功能，可支持XY2-100振鏡協議，主要應用在激光打標和激光切割領域。

激光振鏡運動有兩種基本的運動：跳轉運動和打標運動。

在跳轉運動的過程中，軸移動到要加工的位置，激光呈關閉狀態，不影響軌跡的加工，因此可以很高的速度運動。在打標運動過程中，激光呈開啟狀態，進行軌跡的加工，用戶需要根據實際加工要求設置合適的運動速度。

用戶在使用該控制器的過程中，只需對振鏡軸發送運動控制指令，就可控制激光的軌跡，包括走直線或圓弧等各種軌跡，激光的開關和能量控制可使用控制器上具有PWM功能的通用輸出接口。