控制系統(tǒng)

貝加萊通用運動控制-最優(yōu)設備集成方案

ainet.cn   2014年02月20日

  貝加萊 GMC概念

  通用運動控制GMC(Generic Motion Control)是由貝加萊提出的適用于各種運動控制的一個概念,在這個GMC的框架下,CNC和機器人將被集成在一個完整的框架下,這得益于B&R PCC的復雜任務處理能力,面向復雜控制任務的PCC采用分時多任務的實時操作系統(tǒng)Automation Runtime來實現(xiàn)對不同任務的處理,這些任務包括邏輯、液壓、顯示、CNC和機器人、運動控制、安全技術(shù)及通信任務。

  在GMC的架構(gòu)下,執(zhí)行機構(gòu)將不受限制

  客戶完全可以根據(jù)實際應用的需要,根據(jù)成本優(yōu)化的原則選擇不同的執(zhí)行機構(gòu)作為系統(tǒng)的執(zhí)行單元,這包括異步電機、步進、直流、同步伺服、扭矩電機等。

  CNC &Robotics與運動控制集成

  與傳統(tǒng)機器人和CNC需要專用系統(tǒng)的不同,B&R的PCC不同于傳統(tǒng)PLC,可以適應于SoftCNC的應用程序,并且在Automation Studio庫中支持針對CNC和機器人的開發(fā)應用接口,例如通過PLCopen即可執(zhí)行運動控制、又可運行邏輯、液壓等執(zhí)行機構(gòu)的控制。

  它帶來的巨大變革在于:

  ● 無需專用系統(tǒng)的CNC和機器人系統(tǒng);

  ● 軟件上繼續(xù)保留傳統(tǒng)機器人和CNC的操作習慣;

  GMC是對傳統(tǒng)CNC和機器人技術(shù)與PLC控制的融合

  之所以會產(chǎn)生專用的CNC系統(tǒng)是因為傳統(tǒng)的PLC沒有足夠的能力來處理CNC和機器人這樣對于實時性有極高要求的任務,而PLC的優(yōu)勢又在于其處理邏輯任務,但是,對于復雜的算法設計則又是PC的特長而非PLC的特長,GMC是運行在B&R PCC控制系統(tǒng)架構(gòu)之上的,B&R的PCC則將CNC &Robotics的專用性與PLC、PC做了完美的融合,使得它即能勝任邏輯任務,又能完成復雜算法和運動控制的同時,又可以去執(zhí)行CNC和Robotics的任務。

  因為在某種意義上來說,專用系統(tǒng)的專用性在于軟件,而不僅僅是硬件,若硬件能夠滿足則軟件可以運行在各種平臺上。

  B&R GMC架構(gòu)設計

  GMC-一個總線、一個系統(tǒng)、一個軟件

  一個總線

  Ethernet POWERLINK是由B&R開發(fā)的適應于高速數(shù)據(jù)交換的RT-Ethernet技術(shù),它能夠提供在CNC主站和從站之間的高速數(shù)據(jù)交換,響應速度達到100uS,而同時,它也支持I/O數(shù)據(jù)的傳輸,以及針對TCP/IP的非實時數(shù)據(jù)傳輸,由此,它將CNC、機器人和運動控制、邏輯等完全集成在一個框架下。

  一個系統(tǒng)

  CNC &Robotics在一個平臺下可集成在貝加萊系統(tǒng)中,而無需額外的專用系統(tǒng),這是由B&R控制系統(tǒng)平臺的通用性決定的,它能夠面向復雜的控制,完整的將整個生產(chǎn)的各個不同的控制單元進行融合。

  一個軟件

  B&R的Automation Studio平臺是一個適應于所有工業(yè)自動化領(lǐng)域應用程序開發(fā)的平臺軟件,它包含有在流程和對象方面的集成能力。

  對象

  包含了HMI的畫面編輯、邏輯程序與算法設計、運動控制、CNC &Robotics、液壓控制、網(wǎng)絡構(gòu)建、安全系統(tǒng)的編程。

  流程

  從項目開始配置、項目協(xié)調(diào)與管理、仿真、編程、測試、生產(chǎn)中的維護整個產(chǎn)品的生命周期服務能力。

  GMC下的機器人系統(tǒng)設計

  對于不同的機器人,其齊次方程庫不同,而B&R的GMC提供了路徑規(guī)劃的不同庫支持能力,這包括以下機器人庫:

  1. 全關(guān)節(jié)型機器人

  2. Tripod

  3. SCARA

  4. 伽利略機器人…

  GMC所支持的機器人庫提供了14種不同的機器人類型庫的支持能力,基本上能滿足各工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ跈C器人的需要。

  B&R CNC與機器人架構(gòu)的特點-開放架構(gòu),自由設計

  對于B&R的CNC和機器人系統(tǒng)而言,其核心理念在于提供更為開放的架構(gòu)設計,客戶可以根據(jù)自身的需要定制獨特的系統(tǒng),以與競爭者形成差異化的競爭力。

  1.可實現(xiàn)從CAD到軸控制的全過程處理,無需復雜的編程

  由于可以從CAD軟件或三維建模軟件中直接獲取數(shù)據(jù),通過PVI接口可以獲得機械工件的參數(shù)并輸入到Automation Studio中,Automation Studio將其傳輸給SoftCNC工藝包AR010,然后,由AR010庫對整個加工過程進行工藝路徑的生成,這包含工藝路徑參數(shù)、補償算法、插補功能塊的參數(shù)輸入,而AR010則提供進行軸控制的命令輸出,由POWERLINK傳輸給各個伺服軸,由于ACOPOS智能驅(qū)動器可完成本地的位置環(huán)計算,則主站僅需要給出位置參數(shù)即可,借助于POWERLINK的高速傳遞能力,主站可以低負載的實現(xiàn)插補計算。

  這一設計與傳統(tǒng)的差異在于,它可以無需代碼編程,而是工藝圖形參數(shù)直接通過系統(tǒng)導入給CNC系統(tǒng),CNC系統(tǒng)可采用文本方式或軟件塊傳遞方式來進行系統(tǒng)的耦合。

  2.自定義解釋器和G代碼

  這個是實現(xiàn)個性化的一個重要因素,與傳統(tǒng)的CNC和機器人不同就在于B&R為客戶提供了更為易于滿足其個性化需求的解釋器,從而可以根據(jù)其行業(yè)應用的實際需求來生成自定義的代碼并對應解釋器的定制。

  SafeRobotics

  對于TCP的運動而言,其速度超出范圍時將會帶來對人身的潛在威脅,B&R提供了Safety技術(shù)的擴展-SafeRobotics,其主要提供SLS@TCP,確保在速度超過一定設定值時,機器人系統(tǒng)的工具末端中心可以降低到一個Vsls處來確保運行的安全。

  這是一個獨特的設計,在業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)。

  更為個性化的CNC系統(tǒng)

  對于那些力求在市場中獲得更大競爭力的廠商而言,選擇B&R的CNC和機器人系統(tǒng)會帶來與別家不同的體驗,它總能為你尋求一種不同。

  貝加萊(B&R)工業(yè)自動化是一家全球性自動化領(lǐng)導廠商,專業(yè)致力于創(chuàng)新自動化前沿技術(shù),總部位于奧地利,目前已在全球68個國家設立了分支機構(gòu),擁有166個辦事處?!巴昝雷詣踊迸c“您的全球自動化合作伙伴”是貝加萊工業(yè)自動化的使命與追求。

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