MDX61B0011-5A3-4-00 系統(tǒng)總體結構

　　SMP 系統(tǒng)是美國Soft ServoSystem 公司研發(fā)的基于PC 的純軟件運動控制內(nèi)核。SMP 軟件運行在裝有Ardence‘s RTX 的Windows 系統(tǒng)下， 通過主計算機的CPU 運行實時運動引擎， 具有閉環(huán)反饋、多軸插補、運動程序處理和PLC 邏輯運算功能?？纱钆銿ersioBus 光纖、Panasonic RTEX、Yaskawa MECHATROLINK、Mitsubishi SSCNET 和FXI-40等多種伺服通訊網(wǎng)絡［2］。本機器人控制系統(tǒng)選用FPA-200適配卡與松下A4N 系列伺服系統(tǒng)構建系統(tǒng)的通訊平臺。

　　2.1 MDX61B0011-5A3-4-00 系統(tǒng)整體結構

　　SMP 系統(tǒng)運行環(huán)境為Windows2000 /XP， 硬件上使用普通PC 或者性能更加穩(wěn)定的IPC， 高速的CPU 內(nèi)核承擔純軟件方式的運動插補和PLC 運算， 并通過標準的PCI 插槽與FPA-200 建立總線通信， 經(jīng)由FPA-200 適配卡上面的網(wǎng)絡接口和光纖接口直接與A4N 伺服驅動及I /O 進行連接。利用CPU 進行純軟件運算， 節(jié)省了獨立的運動控制卡和PLC 設備， 有效地降低了硬件成本。通過FPA-200 的光纖接口， 可進一步擴展I /O 模塊， 增加外圍設備輔助功能。整體結構圖如圖1 所示。

　　2.2 MDX61B0011-5A3-4-00 軟件結構

　　SMP 軟件的底層模塊包含三個可升級的實時引擎：PLC 引擎、SMP 引擎和SMP 運動解析器， 三個引擎相互循環(huán)配合完成運動控制的運算。CPU 給予底層模塊zui高優(yōu)先級待遇。SMP 的上層模塊則用于執(zhí)行SMP 控制器， 如程序的加載、參數(shù)的設定、文件的管理和用戶界面的運行。利用Ardence RTX 對Windows 進行實時性擴展， SMP Real-Time DLL 中間鏈接層使上層模塊的應用程序可實時調(diào)用和讀取底層模塊的運動引擎數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)信息［2］。

　　3 MDX61B0011-5A3-4-00 機器人硬件構成

　　機器人的硬件結構由四個部分組成： 工業(yè)計算機和觸摸屏顯示示教盒、FPA-200 RTEX 網(wǎng)絡適配卡、松下A4N電機及伺服驅動器和機器人本體。

　　工業(yè)計算機是系統(tǒng)運行的硬件基礎， 示教盒的應用軟件界面直接面向對象操作。FPA-200 通過IPC 上的標準PCI 插槽與主機建立總線通信， 適配卡的工作電源同樣由PCI 總線提供。FPA-200 上RX、TX 兩個網(wǎng)絡結構接口， 利用100Mbit /s 的以太網(wǎng)絡將關節(jié)伺服驅動串聯(lián)起來， 并以0.5~1ms 的周期速度對六個關節(jié)伺服驅動實行高速循環(huán)控制和可編程加減速控制［3］。系統(tǒng)通訊具有*的響應性和穩(wěn)定性。

　　MDX61B0011-5A3-4-00 伺服電機直接安裝在機器人關節(jié)上， 從機械內(nèi)部走線。在機器人底部用標準航空插頭與伺服驅動連接。A4N 伺服驅動上的X5 接口提供了豐富的I /O接點， 通過PLC 編程， 由X5 接口上的I /O 點完成對焊槍能設備的控制， 如圖3 所示。

　　本系統(tǒng)采用的MDX61B0011-5A3-4-00 可實現(xiàn)8 軸插補聯(lián)動控制。通過FPA-200 的VersioBus 光纖接口擴展IM-300 I /O 模塊，zui多可增加到416 輸入輸出點。

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