TwinCAT 可為 XTS 和 XPlanar 多動子系統提供最佳支持
http://www.debgrams.com 2022-03-04 16:13 來源：36450
在倍福的產品系列中，XTS 和 XPlanar 多動子系統不僅電磁設計非常復雜，而且對軟件的要求也很高。這些機電一體化系統完全由標準的工業 PC 和 TwinCAT 控制，包括位置控制和單個動子的運動或路徑規劃。
XTS 和 XPlanar 的驅動軟件分別是 TwinCAT 3 XTS Extension(TF5850)和 TwinCAT 3 XPlanar(TF5890)，它們在基本功能上可對比傳統驅動器。但區別是，由于位置反饋傳感器集成在硬件中，XTS 和 XPlanar 不需要專門的編碼器進行位置控制。XTS 系統的軌道長度可以超過 100 米，XPlanar 系統可以由超過 100 塊平面模塊組成一個大的傳輸平面，動子跨越整個傳輸平面的距離或區域，從一個模塊移動到另一個模塊。如果采用一次只能控制幾個模塊的分布式驅動器，大型系統將會變得異常復雜。對于動子在模組間的過渡，各個驅動器相互之間必須通信，傳輸各個動子的數據，在準確的時間內從另一個驅動器接管動子，等等。相反，一個顯而易見的解決方法就是將所有 XTS 模塊或 XPlanar 平面模塊的過程數據反饋給中央控制系統，這樣就能知道系統中每一個線圈和傳感器的信息。倍福的系統結構能夠助力實現這種中央控制系統。
支持眾核技術、添加功能和同步優勢
TwinCAT 軟件支持多實時核技術，使得 I/O 圖像和所有計算都可以分布在多個 CPU 核上。這表示可以實施超大型系統，而且隨著 CPU 技術的進步，最大可能的系統規模也在不斷擴大。XTS 或 XPlanar 系統的完整過程映像可在 TwinCAT 中實現，因此可以用 TwinCAT 的各種功能進行處理。
此外，計算只需要幾微秒的時間，因此，可以將神經網絡集成到 XPlanar 驅動程序中，從而能夠循環執行。驅動軟件是 TwinCAT 的一個標準部分，因此能夠提供更多優勢：所有其它控制過程(例如額外的運動軸、機器視覺、HMI、分析或 PLC 程序)都在同一個軟件應用程序中并行運行，并且可以與 XTS 和 XPlanar 精確同步。只需交換一個文件，即可為 XPlanar 帶來全新的功能，如 XPlanar 動子的 360° 旋轉。
全面的運動控制功能
倍福全集成的運動控制軟件也可用于 XTS 或 XPlanar 這兩個系統，該軟件作為獨立的 TwinCAT 模塊運行。該運動控制軟件通過動子的運動指令計算設定點動態，并將其傳輸給相應的驅動軟件。這里的特殊挑戰在于多動子系統。一方面，必須同時控制大量的軸，例如，XPlanar 系統中每個動子最多可有六根軸。另一方面，僅單獨控制每個動子是不夠的。從用戶的角度來看，為了讓操作舒適，各動子應相互“照應”，自動避免碰撞。TwinCAT 軟件可以憑借其所有運動控制優勢實現這一目標。
多實時核控制能力在這里也是一個優勢。單獨計算數百根軸已經是非常高的要求。而檢查這些軸的碰撞情況則需要更高的算力。對于 XTS 系統，動子通常只需知道前面和后面的動子即可避免碰撞。另一方面，XPlanar 系統通常包括一個自由區域，動子可以在該區域上獨立移動。因此，必須在多達三根軸上對照其它動子的軌跡對每一個動子的路徑進行測試，因此增加了每個動子的復雜性。為了提供足夠的算力，就像通過驅動軟件一樣，如果各個動子分布在多個核上，那么就可以控制大量的動子。此外，神經網絡在這里也可以幫助計算出甚至人類都無法創建的動子“日程表”。
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