第2章 運動控制應(yīng)用系統(tǒng)

2.1 控制器的基本構(gòu)成

正運動控制器產(chǎn)品包括脈沖型獨立式控制器、脈沖型網(wǎng)絡(luò)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(yè)的需求。

產(chǎn)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(chǎn)品的使用方法基本相同，基礎(chǔ)控制需求均能滿足，不過硬件參數(shù)、高級軟件功能存在差異。

產(chǎn)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(shè)置、硬件位置鎖存、位置比較輸出、連續(xù)插補、運動暫停等功能，采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議可以實現(xiàn)實時的運動控制。

部分產(chǎn)品內(nèi)置了SCARA、DELTA、六關(guān)節(jié)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(yīng)用。

總線型獨立式控制器產(chǎn)品支持EtherCAT、RTEX等多種工業(yè)以太網(wǎng)運動控制總線，在性能和穩(wěn)定性方面均處于領(lǐng)先地位，并可支持EtherCAT與RTEX總線混合使用，可實現(xiàn)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(chǎn)品支持以太網(wǎng)、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(shù)或脈沖軸。各類接口的特點與使用方法詳見第3.3節(jié)內(nèi)容。

正運動控制器上均帶有數(shù)字量輸入/輸出接口，對于特殊輸入，如原點信號，正、負(fù)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(chǎn)品均支持?jǐn)U展模擬量輸入/輸出點數(shù)。

視覺運動控制系統(tǒng)架構(gòu)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(tài)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(yù)處理、視覺定位、照相機標(biāo)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(tǒng)架構(gòu)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(xié)議，主要應(yīng)用在激光打標(biāo)和激光切割領(lǐng)域。

激光振鏡運動有兩種基本的運動：跳轉(zhuǎn)運動和打標(biāo)運動。

在跳轉(zhuǎn)運動的過程中，軸移動到要加工的位置，激光呈關(guān)閉狀態(tài)，不影響軌跡的加工，因此可以很高的速度運動。在打標(biāo)運動過程中，激光呈開啟狀態(tài)，進行軌跡的加工，用戶需要根據(jù)實際加工要求設(shè)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(fā)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(guān)和能量控制可使用控制器上具有PWM功能的通用輸出接口。