5. Программно-технические комплексы на основе контроллеров КРОСС и др. (1245063), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Ось координат в подавляющем большинстве случаев ассоциируется с одним двигателем.Однако несколько двигателей могут работать на общую нагрузку, например, два двигателя могут вращатьобщий вал с двух его концов или совместно осуществлять плоско-параллельное перемещение одной балки. Вэтом случае несколько двигателей соответствуют одной оси координат.Поскольку движение в трехмерном пространстве можно разложить на 3 одномерных, для построения любой траектории достаточно трех координатных осей. Однако в металлообработке часто приходится поворачиватьстолик с закрепленной деталью или шпиндель с закрепленным инструментом, для описания чего вводятся дополнительные оси координат.
Наиболее мощные ПРК управления движением могут синхронно управлять сотней координатных осей.Модули ВВ для управления движением оптимизированы для ввода сигналов энкодеров, резольверов, тахометров, потенциометров и концевых выключателей, а также для вывода сигналов управления сервоусилителями. Основные параметры типовых модулей для управления движением приведены ниже.Модули ввода могут иметь следующие входы: дифференциальные или одиночные входы счетчиков на16/24/32 бит для сигналов энкодера; дискретные входы; входы прерываний процессора; аналоговые входы длясигналов от резольвера и потенциометра.Типовые модули вывода могут содержать: аналоговые каналы вывода с разрядностью 12, 14 или 16 битдля управления сервоусилителями; дискретные выходы (обычно с открытым коллектором); цифровые выходы;импульсные выходы для шаговых двигателей.Основными параметрами модулей ВВ являются: - время обновления данных; - разрядность и количествоАЦП-ЦАП; - количество дискретных и импульсных входов/выходов; - емкость памяти в шагах; тип и возможности ПО; - типы коммуникационных интерфейсов (RS-232/422, RS-485, USB, Ethernet, PCI, VME, ISA и др.).Сигнал от инкрементного энкодера может поступать в некоторых случаях со скоростью до 20 Мбит/с, чтотребует быстродействующих счетчиков импульсов.
В некоторых модулях используются ПРЦ цифровой обработки сигналов и специализированные микросхемы (ASIC).В системах управления движением специализированными являются не только модули, но и ПО.Примеры встроенных функций, выполняющихся контроллерами для управления движением: плавныйпуск; перемещение (непрерывное, абсолютное, относительное, синхронное, и др.); синхронизация координат врежиме контрольных точек; реализация заданной траектории движения в пространстве; интерполяция (линейная,круговая, сплайнами); самодиагностика; и другие.Системы управления движением воспринимают информацию от специальных программ, поэтому чащеиспользуются с компьютерами, чем с ПРК.
Для работы от компьютера под ОС Windows используются буферыFIFO на входе и выходе модуля, чтобы исключить неконтролируемые задержки ОС.Программное обеспечение. Благодаря наличию ОС Windows CE 4.2 ПРК может исполнять программы,написанные на языках C++, C#, Visual Basic с применением ОРС-сервера. Разработка ПО выполняется в средеVisual Studio Embedded или Visual Studio.NET.5 языков технологического программирования поддерживаются с помощью бесплатной системы программирования CoDeSys (Controller Development System) – комплекса программ для проектирования прикладного ПО, отладки в режиме эмуляции и загрузки программы в ПРК.
Основными частями системы являются средаразработки программы и среда ее исполнения (CoDeSys SP), которая находится в ПРК.14В CoDeSys входят графические и текстовые редакторы для всех 5 языков МЭК 61131-3. Этот комплексполностью реализует требования стандарта и дополнительно вводит ряд оригинальных расширений, самымудобным из которых является объектно-ориентированные программирование.В одном проекте может быть использовано несколько ПРК разных производителей. Каждый из них можетпрограммироваться как независимое устройство или с учетом их взаимодействия в промышленной сети.
Проектсостоит из нескольких приложений, распределенных по нескольким ПРК. В одном ПРК может существовать несколько независимых приложений.Машинный код, сгенерированный компилятором CoDeSys, загружается в ПРК, после чего разработчикимеет возможность использовать широкий набор функций для быстрой и эффективной отладки приложения. Приотсутствии реального ПРК отладку программы можно выполнять с помощью встроенного программного эмулятора.Система имеет также встроенный многоканальный программный трассировщик (графический самописец)значений переменных.
Он позволяет наглядно представить динамически изменяющиеся данные проекта. Данныеаккумулируются в памяти ПРК и могут синхронизироваться с определенными событиями.Программируемое устройство соединяется с CoDeSys через вспомогательный программный компонент –шлюз связи, который использует протокол TCP/IP. Шлюз работает на компьютере программиста или удаленно,например, через интернет или сеть Ethernet.Общение ПРК со SCADA осуществляется с помощью стандартного ОРС-сервера.Среда исполнения CoDeSys может функционировать в ПРК под управлением различных ОС или вообщебез них, в том числе на обычном ПК.
Пользователь может самостоятельно расширять возможность CoDeSys путем создания библиотек программных модулей. Например, он может реализовать поддержку нестандартных интерфейсов.15.