把安全功能集成到标准开发环境

独立的PLC开放组织，连同其成员和外部安全相关的国际组织，在IEC61131—3开发环境下，一起定义了安全相关的规范。有了它，就可以在专用的软件工具中，支持安全规范，也就是说，把安全相关功能集成到软件的开发工具中。     

基于PLCopen的六轴工业机器人运动控制功能块设计

针对工业机器人控制系统的开放性要求,设计符合PLCopen规范的六轴工业机器人运动控制功能块。基于CodeSys软件开发环境,结合SMC_CNC库中数组、结构体和功能块,采用IEC61131-3编程语言开发了六轴工业机器人运动控制功能块,包含：坐标变换、正逆运动变换、直线与圆弧插补运动等;在此基础上,开发了一系列机器人运动控制指令和可视化编程界面。最后,以埃夫特ER50六轴工业机器人为实验对象,采用研制的机器人运动控制器,实施机器人编程控制实验,结果表明所开发的机器人运动控制功能块及其指令达到了设计要求。     

基于PLCopen的电子凸轮功能块算法的研究

数控机床及工业机器人的核心是其运动控制系统,为了提高运动控制系统的性能,依据PLCopen定义的MC运动控制规范,结合SoftPLC和运动控制编程,设计并实现了MC运动规范Part2部分中周期性和非周期性位置协同的电子凸轮,并在非周期性电子凸轮中采用三次样条插值算法拟合非周期性曲线。首先,采用C#语言设计功能块的框架;然后,采用C/C++为编程语言给主轴进行运动规划并且在非周期条件下将离散点拟合成一条曲线,整个控制程序在ProConOSe CLR内核中运行;最后在上位平台Multiprog中调用功能块让主从轴协同运动。实验结果表明,这种电子凸轮功能块在工业控制中既可以按照预定轨迹周期性运动,也能仅仅依据关键点位置进行非周期性运动,并且速度平滑无突变,应用前景广泛。     

PLCopen轴组运动功能块的研究与实现

针对PLCopen单轴及主/从结构多轴功能块无法实现复杂多维运动控制的问题,对PLCopen轴组功能块的执行方式和参数保存及传递方法进行了研究,提出了结构体队列法,设计并实现了PLCopen轴组功能块,完成了多轴协调运动控制。首先采用基于信息队列的方法实现了PLCopen标准定义功能块中Buffer Mode功能,能够完成多种模式下的运动控制。然后采用建立结构体的方法实现了运动参数的保存及传递。最后,基于工控机+PMAC运动控制卡为架构的硬件平台,以调用轴组直线运动功能块为例,对轴组功能块功能进行了实验验证。实验结果表明,轴组功能块运行正确,能够完成多种模式的运动控制,实现多轴协调运动,满足对于复杂多维运动的实际需求。     

2.4米跨声速风洞FSS控制系统研制

为了解决原FSS机构存在的可靠性不高、响应慢、异步电机驱动力不够等问题,在消化、吸收原有机构特点的基础上,研制了新的FSS机构.其中,控制系统采用上、下位机的形式,构建了基于DP总线的运动控制系统,使用PLCopen技术控制伺服电机.应用结果表明:改造后的控制系统设计合理,系统稳定可靠,能够较好地控制模型姿态,控制规律与改造前基本一致,控制效果优于原控制系统,取得了满意的效果.     

基于CoDeSys平台的六自由度工业机器人运动控制器设计

针对ER50六自由度工业机器人,基于CoDeSys软件平台开发了一款机器人运动控制器。采用ARM+CoDeSys架构和PLCopen规范进行六自由度工业机器人控制系统软件开发以及人机交互界面设计。首先根据D-H参数对ER50机器人进行运动学建模,并在此基础上封装ER50机器人正逆运动学功能块;然后对控制器的示教模块、点动模块以及在线编程模块进行软件开发并设计各个模块的人机交互界面。在ER50机器人上实现了运动控制器在线示教、点动以及在线编程等功能;最后通过直线和圆弧轨迹跟踪实验验证了运动控制器设计的有效性。