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無論是線性的還是鉸接式的機(jī)器人架構(gòu)配置,大部分應(yīng)用都要求高度的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。因此,馬達(dá)控制策略采用位置控制環(huán)路,其中實(shí)際位置由位置感測器捕獲, 通常增量編碼器或編碼器的解析度都非常高。機(jī)器人系統(tǒng)的自由度(DOF),即移動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)與所使用的馬達(dá)數(shù)是相等的,因此DOF的值越高,每個(gè)馬達(dá)的位 移度要求就越高,因?yàn)槊總€(gè)馬達(dá)產(chǎn)生的位置誤差是相乘的。在這些應(yīng)用中,需要具有數(shù)以百萬計(jì)脈沖的編碼器。與焊接或銑削數(shù)控機(jī)床相比,沖孔或鉆孔數(shù)控機(jī) 床的刀具夾的位置控制要求較低,因?yàn)楹附踊蜚娤鲾?shù)控機(jī)床的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)必須地同步進(jìn)行,才能保持所需的運(yùn)動(dòng)軌跡。
以銑削數(shù)控機(jī)床的例子 而言,機(jī)床控制結(jié)構(gòu)的頂層是數(shù)控機(jī)床主控制器,通常須要使用多內(nèi)核的MCU,它必須執(zhí)行的任務(wù)和服務(wù),包括人機(jī)介面/顯示器應(yīng)當(dāng)能夠輸入、顯示并編輯整個(gè) 數(shù)控程式;系統(tǒng)管理器監(jiān)控并指揮其他MCU,處理系統(tǒng)異常情況和中斷訊號(hào),存儲(chǔ)數(shù)控控制程式、刀具校準(zhǔn)和刀具補(bǔ)償參數(shù),以及不同用戶的補(bǔ)償和其他設(shè)置;以 及運(yùn)動(dòng)軸控制處理器解析數(shù)控程式并計(jì)算位置指令,將這些指令內(nèi)插到各種坐標(biāo)系統(tǒng),并將消息發(fā)送給指定的馬達(dá)控制器。
從周邊設(shè)備要求來看,MCU應(yīng)當(dāng)能夠處理各種工業(yè)通訊協(xié)議,包含大容量的片內(nèi)記憶體且無需特定的馬達(dá)控制外設(shè)模組。
馬達(dá)控制層的需求與上層不同。使用單顆MCU可能不會(huì)滿足每種情況下的需求,因此需要一顆額外監(jiān)控安全的MCU。除通訊外,主MCU執(zhí)行馬達(dá)控制演算法并處理特定驅(qū)動(dòng)器的故障狀態(tài)。
馬達(dá)控制演算法包括位置/速度/電流(扭矩)控制環(huán)路的計(jì)算。片上非易失性記憶體的大小在數(shù)十KB范圍內(nèi),且MCU必需有專用的馬達(dá)控制周邊模組,包括六通道的PWM產(chǎn)生計(jì)時(shí)器、快速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及處理編碼器訊號(hào)的介面。
有時(shí),數(shù)控機(jī)床的主控制器和馬達(dá)控制MCU之間的通訊透過光纖匯流排來實(shí)現(xiàn),以確保惡劣、嘈雜環(huán)境下位置資訊能夠確傳遞。馬達(dá)控制MCU底層為功率模 組,每個(gè)模組驅(qū)動(dòng)一個(gè)馬達(dá)。這些還不包括具體的MCU邏輯,但能夠配備一個(gè)智慧的絕緣閘雙極性電晶體(IGBT)或功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體 (MOSFET)驅(qū)動(dòng)器,它可以進(jìn)行故障保護(hù)和診斷功能。功率模組測量控制演算法中所用的回饋訊號(hào)(相電流、電壓),并通過快速通訊介面?zhèn)魉徒o馬達(dá)控制 MCU。
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DSTC404 ABB Terminal Board
57520001-DX/1 DSTC 406 ABB Terminal Board
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5751017-A DST 452 ABB Modem
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57160001-TZ DSTD110A ABB Connection Unit
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26390582-AY DSTK126 ABB Connection Cable
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LB94/1.2 MP, CPU-PC, MA-BK ABB CPU Programming Cable
ABB Rack I/O Blank Plastic Slot Filler
K9033-015 K9033-015 ABB Advant Programming Station 120
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54043 Terminal Block
61031 Terminal Block, Relay
546149 Terminal Block
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2002 EPIC II ESP Controller
DIGI TABLE
SG 807-5600 DC/DC Isolator Rack (8 Slot):
ABB CEAG Sicherhietstechnik
Best Nr: 100/45041195
Komm Nr: 50/1491/93
Typ: SG 807-5600
SG 807-5600 DC/DC Isolator Rack (4 Slot):
ABB CEAG Sicherhietstechnik
Best Nr: 100/45041195
Komm Nr: 50/1491/93
Typ: SG 807-5600
CMC 303 S3 DC/DC Isolator Card:? CMC 303 S3
CMC DC/DC Isolator Test Card: CMC