01 MotionRT750簡(jiǎn)介

MotionRT750是正運(yùn)動(dòng)技術(shù)首家自主自研的x86架構(gòu)Windows系統(tǒng)或Linux系統(tǒng)下獨(dú)占確定CPU的強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)核。

該方案采用獨(dú)占確定CPU內(nèi)核技術(shù)實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)性能的強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制。它將核心的運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人算法、數(shù)控（CNC）及機(jī)器視覺(jué)等強(qiáng)實(shí)時(shí)的任務(wù)，集中運(yùn)行在1-2個(gè)專用CPU核上。與此同時(shí)，其余CPU核則專注于處理Windows/Linux相關(guān)的非實(shí)時(shí)任務(wù)。

此外集成MotionRT750 Runtime實(shí)時(shí)層與操作系統(tǒng)非實(shí)時(shí)層，并利用高速共享內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，顯著提升了運(yùn)動(dòng)控制與上層應(yīng)用間的通信效率及函數(shù)執(zhí)行速度，最終實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更高效的智能裝備控制，確保了運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的絕對(duì)實(shí)時(shí)性與系統(tǒng)穩(wěn)定性，特別適用于半導(dǎo)體、電子裝備等高速高精的應(yīng)用場(chǎng)合。

更多關(guān)于MotionRT750的詳情介紹與使用點(diǎn)擊→強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)核MotionRT750(一)：驅(qū)動(dòng)安裝、內(nèi)核配置與使用。

02 認(rèn)識(shí)PSO技術(shù)

PSO(position synchronized output)也就是位置同步輸出，本質(zhì)上是通過(guò)采集實(shí)時(shí)的編碼器反饋位置(無(wú)編碼器可使用輸出的脈沖位置)與比較模式設(shè)定的位置進(jìn)行比較，控制OP高速同步輸出信號(hào)，PSO示意圖如下。

在點(diǎn)膠行業(yè)中PSO一般與點(diǎn)膠噴射閥等設(shè)備同步輸出信號(hào)進(jìn)行相位同步，在運(yùn)動(dòng)軌跡的所有階段以恒定的空間(或者恒定時(shí)間)間隔觸發(fā)輸出開(kāi)關(guān)，包括加速、減速和勻速段，從而實(shí)現(xiàn)脈沖能量均勻地作用在被加工物體上。

PSO功能的特點(diǎn)就是能高速且穩(wěn)定的輸出信號(hào)，因?yàn)檩敵鼍茸銐蚋撸阅軌蛟谡麄€(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡中以固定的距離觸發(fā)輸出信號(hào)而不用考慮總體速度。

03 PSO相關(guān)指令介紹

PSO功能（即硬件比較輸出）的相關(guān)命令主要有：

HW_PSWITCH2、MOVE_HWPSWITCH2、HW_TIMER等；

前兩個(gè)指令主要用于設(shè)定觸發(fā)比較輸出的距離，最后的命令是硬件定時(shí)，可配合前者使用精準(zhǔn)控制輸出脈沖的寬度。

1.HW_PSWITCH2--總線硬件位置比較輸出（也支持脈沖軸）

比較主軸帶編碼器輸入時(shí)，自動(dòng)使用編碼器位置來(lái)觸發(fā)。可以使用MOVEOP_DELAY參數(shù)來(lái)調(diào)整輸出準(zhǔn)確時(shí)刻。

不同的總線驅(qū)動(dòng)器效果可能有差異，也可以通過(guò)MOVEOP_DELAY參數(shù)來(lái)調(diào)整。

2.HW_TIMER--硬件定時(shí)器

硬件定時(shí)器，用于硬件比較輸出后一段時(shí)間后還原電平。HW_TIMER只有1個(gè)，每次調(diào)用會(huì)強(qiáng)制停止之前的調(diào)用。不使用或比較完成時(shí)使用HW_TIMER(0)關(guān)閉。

HW_TIMER(mode, cyclonetime, optime, reptimes, opstate, opnum )

①mode：0-停止硬件定時(shí)器，1-動(dòng)態(tài)修改參數(shù)（不修改啟動(dòng)設(shè)置），2-啟動(dòng)（啟動(dòng)后不可重復(fù)開(kāi)啟），3--停止硬件定時(shí)器（類似0，針對(duì)振鏡控制器），當(dāng)前脈沖完成后不再輸出，但后面的OP仍會(huì)繼續(xù)觸發(fā)脈沖；

②cyclonetime：周期時(shí)間，us單位；

③optime：有效時(shí)間，us單位；

④reptimes：重復(fù)次數(shù)，啟動(dòng)模式，reptimes =0時(shí)，軟關(guān)閉HW_TIMER，原來(lái)的脈沖沒(méi)有完成的，會(huì)繼續(xù)輸出完成；-1時(shí)無(wú)限輸出，除非主動(dòng)關(guān)閉；

⑤opstate：輸出缺省狀態(tài)，輸出口變?yōu)榉谴藸顟B(tài)后開(kāi)始計(jì)時(shí)（輸出口初始狀態(tài)OFF。一般此參數(shù)設(shè)為OFF，將輸出口變?yōu)镺N狀態(tài)后開(kāi)始計(jì)時(shí)）；

⑥opnum：輸出口編號(hào)，必須能硬件比較輸出的口。

04 PSO在點(diǎn)膠中的應(yīng)用

PSO功能用于點(diǎn)膠閥的高速開(kāi)/關(guān)，直線插補(bǔ)和平面圓弧插補(bǔ)功能用于完成加工軌跡，連續(xù)插補(bǔ)功能用于讓多段插補(bǔ)的速度連續(xù)，提高加工的效率。

在等距比較輸出模式下，不管運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)軌跡如何變化，始終固定距離進(jìn)行點(diǎn)膠，使得點(diǎn)膠在空間上分布是均勻的。

上節(jié)描述的模式中，有幾種模式都能實(shí)現(xiàn)XY平面的等距輸出。

例如：現(xiàn)有一段上左圖所示的軌跡，采用直線+圓弧+直線組成，每間隔10個(gè)距離比較輸出一次，一共比較12次，等間距輸出的方法參見(jiàn)下方例程的說(shuō)明。

采用mode=6，矢量比較模式，結(jié)合HW_TIMER硬件定時(shí)，采用兩軸的合成矢量位置作為比較的參考坐標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)上方示意圖的效果，使用方便，無(wú)需計(jì)算位置坐標(biāo)，精度高。

RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
WAIT IDLE(1)
'基礎(chǔ)軸參數(shù)設(shè)置
BASE(0,1) '選擇XY軸'
ATYPE=4,4 '1-脈沖軸類型，比較DPOS；4-帶編碼器反饋軸類型，比較編碼器的反饋位置MPOS
UNITS=100,100
SPEED=100,100
ACCEL=1000,1000
DECEL=1000,1000
MERGE=ON,ON'開(kāi)啟連續(xù)插補(bǔ)
SRAMP=50,50
OP(0,OFF)
'坐標(biāo)清零
DPOS=0,0
MPOS=0,0
DIM WidthTime,Interval,StartPos,EndPos
WidthTime = 20000  '脈沖寬度20000us
Interval = 10    '脈沖間隔
StartPos = 10    '觸發(fā)起始位置
EndPos = 130    '結(jié)束位置
FORCE_SPEED=60   'SP速度
MOVEABS(0)     '運(yùn)動(dòng)到0位
WAIT IDLE
VECTOR_MOVED = 0  '插補(bǔ)矢量距離清0
DIM iTime
iTime =ABS(EndPos - StartPos)  Interval '計(jì)算比較次數(shù)
TRACE StartPos,iTime,Interval,WidthTime
HW_PSWITCH2(2)   '清空HW比較緩沖區(qū)
HW_PSWITCH2(6,0,ON,StartPos,iTime,Interval) '從StrartPos觸發(fā)比較間隔Interval比較iTime次
HW_TIMER(2,WidthTime+100,WidthTime,1,OFF,0) '輸出觸發(fā)變成ON后，打開(kāi)WidthTime us后關(guān)閉輸出
DELAY(10)
TRIGGER '啟動(dòng)示波器
MOVEABS(50,0)
'開(kāi)始運(yùn)行點(diǎn)膠軌跡
MOVECIRCABSSP(75,25,50,25,0)
MOVEABS(75,75)
WAIT IDLE   '確保
HW_PSWITCH2(2)'清空HW比較緩沖區(qū)
END

示波器采樣波形如下：采樣5個(gè)通道的波形，依次為軸0的目標(biāo)位置，軸1的目標(biāo)位置，輸出口0，軸0和軸1插補(bǔ)的矢量合成位置。

XYZ下的采樣波形：

三維情況下的PSO輸出示例：采用模式7，模式6是按指令設(shè)置的觸發(fā)距離周期輸出，模式7的輸出位置由TABLE的數(shù)據(jù)點(diǎn)控制，輸出位置更靈活，可實(shí)現(xiàn)上例等距輸出，也可實(shí)現(xiàn)靈活間隔的輸出。

'停止所有運(yùn)動(dòng)
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE(0)
WAIT IDLE(1)
WAIT IDLE(2)
'軸參數(shù)設(shè)置
BASE(0,1,2)			'選擇XYZ軸'
ATYPE=4,4,4			'1-脈沖軸類型，比較DPOS；4-帶編碼器反饋軸類型，比較編碼器的反饋位置MPOS
UNITS=100,100,100
SPEED=100,100,100
ACCEL=1000,1000,1000
DECEL=1000,1000,1000
MERGE=ON,ON,ON
SRAMP=50,50,50		's曲線速度平滑
OP(0,OFF)			'將當(dāng)前位置設(shè)置為0,0
DPOS=0,0,0
MPOS=0,0,0
FORCE_SPEED=60 	'SP速度
MOVEABS(0,0,0) 		'運(yùn)動(dòng)到0位
WAIT IDLE
VECTOR_MOVED = 0	'插補(bǔ)矢量距離清0
DIM WidthTime,T_Startnum,Pointnum
WidthTime = 10000		'脈沖寬度10000us
T_Startnum = 0			'比較點(diǎn)起始table編號(hào)
Pointnum = 8			'比較點(diǎn)個(gè)數(shù)
TABLE(T_Startnum,10,30,50,70,90,110,130,150)				'比較點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置，起始table位置T_Startnum，8個(gè)點(diǎn)
HW_PSWITCH2(2)  '清空HW比較緩沖區(qū)
HW_PSWITCH2(7,0,ON,T_Startnum,T_Startnum+Pointnum-1)		'模式7
HW_TIMER(2,WidthTime+100,WidthTime,1,OFF,0)				'輸出觸發(fā)變成ON后，打開(kāi)WidthTime us后關(guān)閉輸出
DELAY(10)
TRIGGER				'啟動(dòng)示波器
MOVEABS(100,80,90)	'三軸直線插補(bǔ)
WAIT IDLE      '等待運(yùn)動(dòng)停止
HW_PSWITCH2(2)   '清空HW比較緩沖區(qū)
END

示波器采樣波形如下：采樣8個(gè)通道的波形，依次為軸0的目標(biāo)位置，軸1的目標(biāo)位置，軸2的目標(biāo)位置，輸出口0，軸0軸1軸2插補(bǔ)的矢量合成位置，軸0軸1軸2插補(bǔ)的運(yùn)行速度。

Table存儲(chǔ)的比較點(diǎn)矢量位置為10,30,50,70,90,110,130,150，共8個(gè)點(diǎn)，每到一個(gè)點(diǎn)觸發(fā)比較，由HW_TIMER可精準(zhǔn)控制輸出脈沖的寬度，輸出頻率更快，整體精度更高。

教學(xué)視頻可點(diǎn)擊→“強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)核MotionRT750(二)：精密點(diǎn)膠的PSO應(yīng)用_嗶哩嗶哩_bilibili”查看。

本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)強(qiáng)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制內(nèi)核MotionRT750(二)：精密點(diǎn)膠的PSO應(yīng)用，就分享到這里。

本文由正運(yùn)動(dòng)技術(shù)原創(chuàng)，歡迎大家轉(zhuǎn)載，共同學(xué)習(xí)，一起提高中國(guó)智能制造水平。文章版權(quán)歸正運(yùn)動(dòng)技術(shù)所有，如有轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章來(lái)源。

審核編輯 黃宇