內容提要
隨著工業自動化的發展，機械手的出現大大減輕了工人的勞動強度，PAC被人們接受已經有好多年了，這個單一平臺可以滿足工程上的廣泛需要，本文是介紹如何使用泓格公司生產的PAC產品實現三維機械手控制解決方案。
關鍵詞
機械手；PAC ;Windows CE;運動控制
前言
有鑒于近年來可編程自動化控制器(PAC)在運動控制領域的發展逐漸成熟，應用也越來越廣，使用者迅速增加所需功能，且自動化設備需求亦日益蓬勃，泓格公司為協助新使用者對PAC控制器能輕松入門，特別推出了W-8X81-GM1系列硬件產品及EzProg-I軟件開發系統，主要設計目標是為了精簡運動控制系統的開發時程。
一、運動系統簡介
運動控制系統是以電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子、功率變換裝置為執行機構，在控制理論指導下組成的電氣傳動控制系統。運動控制系統多種多樣，但從基本結構上看，一個典型的現代運動控制系統的硬件主要由上位計算機、運動控制器、功率驅動裝置、電動機和傳感器反饋檢測裝置和被控對象等幾部分組成。其中運動控制器是以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號敏感元件、以電機或動力裝置和執行單元為控制對象的一種控制裝置。其功能在于提供整個伺服系統的閉路控制，如位置控制、速度控制和轉矩控制等。通常運動控制器、功率驅動裝置、電動機和傳感器反饋檢測裝置和被控對象等部分組成一套產品，對用戶來說也就是通常提到的電動機驅動器與電動機，而上位計算機部分用戶選擇余地很大，泓格公司提供的產品屬于上位計算機部分。
二、W-8781-GM1產品硬件簡介
泓格公司W-8x81-GM1系列產品包括W-8381-GM1和W-8781-GM1兩個產品，主要區別在于I/O擴展插槽的數量不同，W-8381-GM1具有3個I/O擴展插槽，W-8781-GM1具有7個I/O擴展插槽，下面以W-8781-GM1為例介紹，外觀圖片如下：
W-8781-GM1硬件規格
|
主機內置 |
|
CPU |
PXA270，520MHz |
|
內存 |
64M |
|
Flash |
內置32M存放WinCE 5.0 |
|
FRAM |
128K |
|
RTC |
內置 |
|
主機接口 |
|
VGA |
1個(最大1024X768分辨率) |
|
外存 |
1個CF插座（標準配置1G字節CF卡） |
|
Ethernet |
1個 100M/10M |
|
USB |
2個(USB1.1、Host) |
|
COM1 |
內部與插在插槽I-87K模塊使用 |
|
COM2 |
RS-232 |
|
COM3 |
RS-485 |
|
IO插槽 |
7槽 |
三、EzProg-I軟件介紹
W-8781-GM1內置EzProg-I系列軟件，此套軟件的目的為了減輕用戶開發軟件的難度，提高開發效率。此套軟件內容如下：
|
主機內置 |
|
EzConfig |
I/O測試及規劃工具（運行于PAC系統） |
|
EzGo |
針對I-8092F、I-8094、I-8094F工具軟件（運行于PAC系統） |
|
EzMake |
針對I-8094A、I-8094H的工具軟件（運行于PAC系統） |
|
EzCore |
整合EzConfig、EzMotion、EzLib、EzHMI的核心引擎（運行于PAC系統） |
|
EzHMI |
提供用戶開發人機界面的ActiveX控件 |
|
EzLIB |
提供給用戶開發網絡、轉換數據及圖形處理等API函數 |
|
EzTemplate |
提供給用戶開發系統時使用的模板 |
注：I-8092F、I-8094、I-8094F、I-8094A、I-8094H是泓格公司提供的運動控制模塊。
四、三維機械手的實現方案
首先是人機界面實現部分，主要使用EzTemplate和EzHMI來實現，EzTemplate提供多頁切換模板，用戶可以很容易在上面實現畫面的切換，EzHMI提供的ActiveX控件很容易實現用戶的界面設計，畫面如下：
然后是用戶在線二次程序開發實現上，W-8381-GM1采用Windows CE 5.0操作系統，所以很多PC上Windows的技術都可以得到很好的支持，例如畫面拖拽及其插入等實現方法都可以很容易的實現，這個部分主要是通過事先把運動控制動作分解為許多運動控制模塊，在實際運行時用戶根據自己的需要選擇自己需要的運動控制動作。實現的畫面如下：
再次要求實現的是程序存儲，這個借助EzLIB可以很容易的實現，EzLIB中包括針對文件存儲操作的API函數，只要實現要存儲的內容放到數組中，然后調用API就可以完成存儲，讀取也是一樣，EzLIB會把文件內容直接讀取到數組中，方便用戶進行處理。
最后一個要求的實現就是程序運行，目前用戶可以在線進行程序二次開發及存儲，如何讓程序運行呢，其實也是很容易實現的，剛才說過已經把運動控制動作分解為許多運動控制模塊，我們只要對每個運動控制模塊都建立一個指針，當用戶選擇運動控制模塊的時候，我們就把這個指針插入到運行隊列中就可以了，而且不會出現效率的問題，實際運行下來效果不錯。
五、結束語
泓格W-8x81-GM1系列控制器是專門針對運動控制系統研發的，同時搭配EzProg-I軟件大大降低運動控制系統開發難度，同時可以滿足運動控制系統要求，由W-8x81-GM1開發的此套運動控制目前填補了國內運動控制領域的空白，使國內某些運動控制領域不在依賴國外進口產品，在降低成本的同時，大大提高國產品牌知名度。
