ACR9000应用介绍.ppt

ECETGroup独立式控制技术和直驱技术应用介绍 E MOTION北京元茂兴控制设备技术有限责任公司王ACR9000的应用案例 一 半导体设备上面的应用 我们在半导体贴片 封装 射频检测 RFID 等领域具有比较丰富的经验 集成了下面各系统 视觉系统 美国DVT 人机界面 PARKERCTC 控制系统 ACR9000 驱动系统 PARKERPARVEX 传动系统 PARKERDAEDAL 反馈系统 英国RENISHAW 以及 直线电机 PARKERTRILOGY 音圈电机 美国SMAC ACR9000的应用案例 这里面的技术难点 1 多轴的控制 以射频检测系统为例 一般需要对24轴甚至更多的轴进行控制 我们可以选择ACR9040控制器 该控制器可以控制16个轴 如果不够 可以使用2台或多台9040 通过集线器与计算机通信 使用VB VC等编程语言编写人机界面 这样在一个界面下可以轻松的对每一台9040控制器进行参数设置 状态监视 缺点 9040是基于以太网通信的控制器 它与驱动器之间只能通过EPL进行通信 交互数据 所以驱动器 电机只能选择PARKER公司的产品 所以 有局限性 ACR9000的应用案例 如果我们希望使用传统的伺服电机 这类伺服通常接受的控制信号为 脉冲信号或模拟量信号 可以这样实现 与多台9040的控制一样 我们可以使用多个的ACR90008轴控制器 通过网口串在一起 与计算机通信 同样可以在一个人机界面下对多个9000进行控制 还有一类应用 有的轴不参与系统的联动 插补 就是自己简单的点位控制 ACR9000可以通过自己的I 0或者通过CANOpen扩展的I O 对PARKER智能型驱动器 如 COMPAX3 内部编好的程序进行调用 从而对这样比较简单的运动进行控制 总之 ACR9000可以实现集中式与分散式控制的灵活组合 为使用者提供灵活的系统集成方案 和更多的选择空间 ACR9000的应用案例 2 多对象控制带来的麻烦 一般的控制器除了与上位机通信的端口 总线之外 只有一个与外部其它设备通信的接口 比如 USB 网口 串口等 并且这些接口的通信不能同时进行 如 用了网口同时 无法用USB接口 这样 在使用上就有了局限性 比如 现场需要有人机界面进行显示 操控 同时 需要在远距离的控制室内对设备进行操作 传统的控制器无法实现 只能允许有一个操作对象对自己操作 现在 功能强大的9000控制器可以同时通过USB 网口 串口对自己进行控制 例如 设备现场通过串口接了一块触摸屏 我们可以在控制室内通过网口时时对9000进行程序 运动程序 PLC程序 的修改 同时现场的人机界面功能按钮对应的程序也相应刷新 便于设备操控 ACR9000的应用案例 3 2轴同步 跟随 我们在做2轴同步的时候 一般的控制器没有现成的指令给我们使用 用户常见的做法 a 控制器同时发2路相同的指令给电机 b 把一个电机编码器反馈回来的信号作为第2个电机的控制信号 从使用效果来看 不是很满意 ACR9000可以使用现成的LOCK指令 对2个电机锁定 进行同步控制 在现场应用中 两个轴之间有可能还存在误差 9000还提供了LOCKGAIN命令调整LOCK的增益 达到无位置偏差的效果 这样使得同步问题得到简单的解决 ACR9000的应用案例 二 切割机上面的应用 切割机的种类很多 我们用9000做过的比较成功的设备有 大 小功率激光切割机系统 异型玻璃切割机系统 这种设备的难点在于 a 高度跟踪 激光器根据传感器反馈回来的信号自动调整与被切割钢板之间的距离 距离控制不好 导致烧毁轮廓线 或切不透 b 功率控制 根据X Y轴电机运转的速度 自动调整激光器的发射功率 在拐角处 电机速度比较慢时 激光功率不够小 会将拐角处彻底烧掉 在走直线时 电机速度比较大 激光功率不够大 钢板会切不透 c 速度控制 在走直线时要求电机以较快的速度运行 在拐角处要迅速降速 过了拐角 再高速运行 ACR9000的应用案例 ACR9000是如何解决的 a 高度跟踪 使用9000自带的16位高精度A D对传感器反馈的信号进行处理 并通过Z轴通道输出指令对Z轴电机进行位置控制 高精度的A D采集 保证的对反馈信号的灵敏度 高速的运算 保证数据最及时的处理 快速的指令输出 确保运动最小的延时 b 功率控制 对X Y轴当前的速度计算后 通过轴通道输出模拟量 对激光器功率进行控制 由于 用户要求用脉冲控制伺服 所以 如果对激光器功率进行控制 普通的控制器只能通过D A输出模拟量 但是 这种方式响应太慢 事实证明不可行 9000控制器的轴通道既能发脉冲 也能发模拟量 通过轴通道发出的模拟量 达到快速响应 使得该功能得以实现 C 速度控制 在调整好电机自身的PID后 利用9000控制器再调整系统的增益 加速度 加加速度 达到对电机速度的最优控制 实现用户对运动速度的要求 ACR9000的应用案例 六自由度运动平台 Stewart平台 Stewart平台的原理是由Stewart提出的作为飞行模拟器的一种机构 它由上下两个平台和6个可伸缩运动的支腿构成 根据支腿和上下平台连接方式的不同又出现多种类型Stewart平台机构 其中最为典型和最为一般性的就是6 UPS universal prismaticspherical 和6 SPS spherical prismatic spherical 两种机构类型 Stewart平台 坐标系的建立运动学方程的建立动力学分析 速度 力 逆解运算运动顺序 位置控制系统稳定性 运动延时 Stewart平台 Stewart平台 ACR9000的应用案例 三 6关节弧焊机器人的应用 1 脱离计算机运行 9000 2 6轴联动 9000 3 反向运动学 9000 4 绝对值码盘接口 9000 5 工业现场表现 9000 这里强调一句 ACR9000是真正的工业级别的控制器 接线形式 抗冲击性能 电磁兼容性 保护电路样样 ACR9000的应用案例 生物检测设备 ACR9000的应用案例 生物检测设备目标 加速度提升 0 5g 1g 精度提升 10u 5u 稳定性提升体积减小