【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡


PC-based

控制系統

由于PC-based控制系統的天然優勢,如可拓展性好、能夠實現復雜運動控制和開放性強等特點。越來越多的先進裝備都選擇PC-based控制方案。

但是,基于PC的控制方案除了帶來優勢之外,也帶來相對傳統PLC方案來說較明顯的穩定性缺陷。比如生產現場常常反饋的“不穩定”、“卡頓”等現象。


ProU團隊成立6年來,一直嘗試解決這個問題。使基于PC的控制系統滿足3個特性:

1.獨立于Windows并實現極佳的實時性能;

2.不改變目前高級語言編程習慣和開發環境;

3.非常低的學習門檻。


這就是NoTime—基于實時系統的.NET執行環境。這集視頻,我們將深入最嚴酷的PC運行環境,展示傳統運動控制卡和基于NoTime環境的YKCAT2運動模塊的性能對比。


原理會在在最后探討,現在從具體的實驗對比開始吧!

實驗的流程是:相機在A點拍照,完成圖像處理(匹配定位)后,運動到B點拍照并進行圖像處理。之后運動到C點,進行一次數字量IO的輸出和輸入。然后返回B點,再進行一次數字量輸出和輸入,完成后返回A點。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖1


以上作為一個運動周期,分別用運動控制卡和基于NoTime的YKCAT2實現。


運動效果如視頻所示。


實驗需要這些元器件:一個T控制器,一套Servotrnix伺服電機、MVtec Merlic視覺軟件和相應的視覺硬件。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖2


PC使用相同的配置,只有控制軟件/運動控制卡一個變量,這樣就更便于比較運動控制方案的區別。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖3


通過Servotrnix伺服調試軟件的示波器功能,可以精確記錄幾個運動的信息,它將作為測試不同控制器的尺子。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖4

我們將記錄伺服電機速度曲線(伺服自行記錄),定位完成信號(控制器到驅動器),圖像處理完成信號(控制器到驅動器)。


因為機器程序非常簡單,控制器CPU的負載率只有20%左右。為了重現各種現場令人煩惱的情景,我們使用Intel Extreme Tuning Utility軟件將 CPU的負載保持在100%。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖5


我們將Servotrnix 驅動器調試軟件導出的CSV文件用Excel生成曲線。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖6
【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖7


伺服電機的運行速度如圖中藍色和綠色曲線,分別代表YKCAT2和運動控制卡,圖中也同時記錄了定位啟動和定位完成、相機啟動拍照,圖像處理完成等時間節點。


將兩個方案各150組數據疊加在同一個圖中,綠色的運動控制卡曲線較明顯的滯后于藍色YKCAT2曲線。也就是說,YKCAT2相對更小地受到Windows的影響。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖8


量化后的數據可以看到YKCAT2的運動周期縮短了約21%,機器控制周期穩定性(方差)提高了約33%。


【產品推薦】最嚴酷環境!YKCAT2 VS 運動控制卡的圖9



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