Овај чланак упоређује решења за контролну систем од два индустријска робота, манипулатора и мобилног робота и уводи њихове карактеристике.
Горња класификација заснива се на објекту апликације. Поред тога, на тржишту је више општих контролера покрета, односно оне које контролирају нестандардну опрему.
1 Решење на нивоу контролера 1.1 Манипулатор Тип Упишите контролер типа манипулатора који се развио раније и релативно је зрело. Погледајмо постојеће решење на нивоу управљачког система. 1.2 Тип мобилног робота Контролер мобилног робота припада релативно новом правцу. Индустријски мобилни роботи су у облику АГВ-а, беспилотне машинеријске машине итд. Раствор контролног система на дну је следећи:
1.3 Поређење
Манипулатор има високе захтеве за тачност и стабилност кретања, тако да је износ израчуна велик и циклус је кратак, што је углавном од 1 до 2 наређења веће од оне мобилних робота. Мобилни роботи углавном немају високе захтеве за тачност синхронизације, а њихова конфигурација је релативно ниска.
Манипулатор углавном ради у фиксном подручју, а њен контролер се обично смешта у шасију, тако да ниво заштите није висок, генерално ИП20. Мобилне роботе морају бити водоотпорне и отпорне на прашину јер се морају често кретати, посебно на отвореном машине за инжењеринг, како би требало да размотре хидроизолацију и изолација прашине. Њихов ниво заштите је већи, генерално ИП67.
2 Увод у ЦодеСис 2.1 Састав кодекса
Открићете да се многи софтвер за контролу робота спроводе уз помоћ кодексија, па шта је кодексије?
Цодесис је плаћени софтвер за развој софт-у ПЛЦ-а. Једноставно речено, састоји се од два дела: развојни систем и систем рунтиме. Развојни систем је софтверски интерфејс који се користи за програмирање (баш као и визуелни студио, помрачење и други софтвер, који се такође може назвати ИДЕ). Програми за дизајн, уклањање погрешака и састављање ПЛЦ-а сви су спроведени у ИДЕ-у, што је део који се корисници често баве;
Након написаног програма ПЛЦ-а, мора се пренети на хардверски уређај за рад. Међутим, генерирани ПЛЦ програм тренутно не може да покрене сам. Мора да ради у одређеном софтверском окружењу. Ово окружење је систем Рундиме, који је невидљив корисницима.
Локације инсталације два су обично различита. ИДЕ је генерално инсталиран на развојном рачунару, а систем Рунтиме налази се на хардверском уређају који игра контролну улогу. Њих двоје су генерално повезани мрежним кабловима, а програм се преузме на трајање кроз мрежни кабл за рад.
Кодекси нису познати у Кини, али има дугогодишњу репутацију у Европи, посебно у области индустријске контроле. Многе компаније које смо горе споменули користе своје производе, као што је Кеба, Бецкхофф, Гоогол и готово сви произвођачи мобилних робота.
3С, компанија која је дизајнирала кодекси, само продаје софтвер, а не хардвер. Хардверски круг треба да га дизајнира корисник, а 3С је одговорно за преношење система рунтиме-а на хардвер купаца. Систем рунтиме-а може да ради гол на хардверу, али обично ради на оперативном систему и конфигурисање оперативног система је и посао купца.
Ако купац захтева, ИДЕ кодексије се може прилагодити логотипу и изгледу купца, због чега ћете пронаћи да развојне платформе различитих произвођача изгледају другачије, али стилови су релативно слични.
Наравно, корисници такође могу да користе друге идеје. На пример, БецкХофф користи Мицрософтов визуелни студио, док је библиотека кернела и функције иза компајлера и даље користе ЦОДСисово решење.
Рунтиме кодексија има снажну прилагодљивост и подржава већину оперативних система и архитектуре хардверских чипова.
2.2 Принцип терминала за рунтиме
ИДЕ део кодекса је бесплатан и можете га преузети са своје службене веб странице да бисте је доживели. Реална накнада је систем рунтиме система.
На почетку свог дизајна, кодези су поделили функције у неколико компонентних модула, као што су сноп протокола, визуелни интерфејс, контролу покрета, сигурносну контролу, итд. Корисници могу да изабере потребне модуле да би се изградио сопствени систем као и коначно Формирајте прилагођену контролну софтверску платформу.
Неки корисници који су нови у меком ПЛЦ-у могу се осећати непознатим овим дијелом, али у ствари је овај метод дизајна веома чест. На пример, на овај начин ради кутија за алате за унос у реалном времену (у реалном времену) МАТЛАБ Симулинк-а. Корисничким програмима за контролу дизајна повлачењем и испуштањем у графичком интерфејсу Симулинк-а, а затим их преузмите на прави хардвер за покретање. О томе можете научити овде.
Постоји и такав начин употребе попут Бецкхоффа. Програм корисника у Двинцат ИДЕ и затим их преузмите на контролер Бецкхоффа. У ствари, покретање је унапред инсталирано у контролору. Сиеменс Степ7 је такође ИДЕ, а њен ПЛЦ такође има одговарајућу трајање времена.
Програм ПЛЦ-а који је написао корисник је попут апликације у нашем рачунару. Покреће се на систему рунтиме-а, а систем Рунтиме ради на оперативном систему.
Систем рунтиме се налази између апликације и оперативног система. Тако се може назвати средњим софтвером. У софтверу робота, РОС, Ороцос (алатка за уношење у реалном времену) итд. Су у истом положају.
Контрола робота, попут ЦНЦ машина за машине, захтева перформансе у реалном времену, тако да је оперативни систем који одаберемо је пожељно оперативни систем у реалном времену (РТОС). Нажалост, оперативни системи које често користимо нису у реалном времену, као што су Виндовс и Линук. Али срећом, неко их је модификовао, односно додане закрпе у реалном времену.
Обично коришћени оперативни системи у реалном времену укључују: ВКСВОРКС, КНКС, Виндовс РТКС, КСЕНОМАИ, РТ Линук, Линук Ртаи, ВинЦЕ, μЦ / ОС, Силикос итд. С обзиром да постоји много корисника Виндовс и Линук оперативних система, лансирао је кодексије Одговарајућа закрпа у реалном времену (РТЕ) да сачувате кориснике проблеме модификације.
За више информација о Кодесис РунТиме-у можете прочитати званични документ [грешка у обради математике] [1] [2] [1] [2].
2.3 Недостаци кодекса
Кодизији доноси погодност на нашем развоју контролора и штеди нам проблеми почетка од нуле. Међутим, постоји и много недостатака у развоју сопствених производа контролера на основу комерцијалног софтвера као што су кодекси:
(1) основни алгоритам није отворен
Компоненте контроле покрета и гомила аутобуса интегрисани кодексима су све инкапсулиране. Корисници не могу да разумеју своје интерне детаље, нити их могу прилагодити и оптимизирати према њиховим специфичним потребама. Могу их само назвати само. Корисници се могу ослањати само на платформу Цодесис и тешко је формирати своју основну технологију.
(2) Ограничене функције и тешко је проширити
Нове технологије представљене визијом машине, вештачка интелигенција и аутономна вожња сада напредују скоковима и границама, док многе технологије у индустријској контроли још увек имају 20 година. Узимање навигационе сцене у мобилном роботу као пример, метода навигације заснована на визији или ласеру треба да прикупи велику количину података и обради га, што укључује пуно израчунавања матрикса.
Сада ПЛЦ може да изврши само једнодимензионалне дигиталне прорачуне, што отежава имплементацију сложених алгоритама. За разлику од стила отвореног кода вештачке интелигенције, заједница индустријске контроле је затворена једни другима. Нико није вољан да отвори сопствене библиотеке функција. Постоји врло мало библиотека функција отвореног кода (Осцат). Чак и најосновнији алгоритми за филтрирање и калкулације матрикса морају бити написани од нуле. Штавише, основне функције које пружају међународни стандарди су превише ограничене и уопште се не могу прилагодити новим сценаријима. Хитно су потребе за проширењем.
(3) тешко ажурирати
Због потпуног ослањања на кодекси, надоградња хардвера купаца мора бити прилагођена и трансплантирана, што резултира повећаним трошковима.
3 Решења отворених кода
Тренутно постоји нека решења за контролу отвореног коња извора, као што су Беремиз, Ороцос, ОпенПЛЦ, ОпенРТМ и Орца.
Развијање регулатора робота је тежак задатак. Серија захтева за перформансе мора се разјаснити, од којих је прва у реалном времену.
Перформансе у реалном времену је опште потребна за индустријске роботе, али не нужно и за услуге услуге или забаве. Обичним људима је лако погрешити "у реалном времену" као брзу прераду или брзину одзива, али у ствари "у реалном времену" значи "детерминизам" на време. На пример, време одлагања Одговором о прекиду прекида или пребацивања процеса у реалном временском систему (РТОС) мора бити у оквиру временског распона.
Оперативни системи које обично користимо (Виндовс, Линук) нису оперативни системи у реалном времену, јер су дизајнирани за пропусност и не могу гарантовати да се сваки догађај обрађује у одређеном распону. На пример, брзина преноса стандардних Етхернет-а је много бржа од оног у реалном индустријском Етхернет-у, али ни то није у реалном времену, јер такође не може гарантовати да се подаци преносе у одређено време.
Није тешко разумети у реалном времену, али који задаци робота треба да трче у реалном времену? Како одредити временски интервал за програм који ради у складу са захтевима перформанси робота (1мс или 10мс)? Да ли у реалном времену зависи од хардвера или софтвера?
Како одабрати одређени хардвер и софтвер заснован на реалном времену (рука или Кс 86, Линук Ртаи или ВКСВОРКС)? Постоји недостатак дубинске дискусије о овом аспекту на Интернету, а главни произвођачи робота неће открити своје тест и експерименталне резултате. Чини се да овај аспект углавном се ослања на искуство и суђење и грешку.
Овде могу да пружим само неколико показатеља. Тренутно је контролни циклус индустријских робота оружја око 1мс, а контролни циклус положаја петље серво возила може доћи до 125 [Грешка у обради математике] МУ СμС. ПЛЦопен дефинише неке стандарде за серво и контролу покрета, укључујући програмског језика, основне блокове функција управљања покретним покретима, параметрима улазне и излазне интерфејсе итд. [Грешка математике] ^ {[3]}
[3] Специфични детаљи о коду за имплементацију пружају различити произвођачи.
