独立于平台的软件概念

在运动控制软件的设计中,PI追求独立于平台和独立于硬件的概念。这种方法的价值已经得以验证,而且它对于将来的加强也非常灵活。这一概念具有以下几个特点:

 

  • 软件安装简单
  • 所有连接的控制器和轴采用统一的图形界面
  • 所有平台均可实现简单的参数处理
  • 所有控制器均采用标准化指令语言总指令集(GCS)
  • 所有常见编程语言均采用标准化编程界面(API)
  • 特定客户要求可轻松满足

总指令集(GCS)

总指令集(GCS)可确保所有PI定位系统之间具有最大的兼容性,并保证顺利的(无故障)更新和升级。GCS提供一套标准化的指令集,其与所连接的控制器或所使用的驱动原理无关。

启动和编程因而变得更加简单:各种定位系统可同时操作,新系统的集成也仅需最少量的编程工作。此外,由于语法和函数中的指令针对所有支持的设备都是相同的,因此GCS也简化了特定客户应用程序的开发,降低了故障率。

当前可用的GCS版本是GCS2。

GCS概念包含以下几点:

 

  • 标准化可读指令语法
  • 标准化错误代码
  • 标准化参数名称
  • 所有系统均采用一套简单的NI LabVIEW驱动
  • 所有基于文本的语言均采用一个简单的编程库
  • 标准化用户程序
  • 所有支持的轴均采用同一个参数数据库

用于启动的预置参数

对于由一个平台和一个控制器组成的系统,所有操作必需的参数均在工厂设定好。

 

  • 对于用于电机驱动的所有控制器,机械和伺服控制参数均存储在参数数据库中。操作时,用于正确控制器的机械部件仅需从列表中进行选择。
  • 对于压电陶瓷系统,控制器和机械部件仅能成对发货,或者性能存储在ID芯片中。控制器识别机械部件,并自动使用存储在数据库中相应设置。

采用宏实现程序的自动化

许多应用要求自动化的运动序列。用户可使用宏来指定运动指令的适当序列。

  • 总指令集(GCS)中的指令用于控制运动。
  • 一系列的GCS指令可作为宏存储在计算机及大多数控制器中。
  • 宏的处理和停止可受条件限制,例如,可实现循环程序。
  • 宏可在多个嵌套级上检索自己或其他宏。
  • 宏中可使用变量,输入信号可针对条件和变量进行评估。
  • 对于独立操作,任意宏都可被定义为自启动宏。控制器每次接通或重启时,这个宏都可以自动启动。

下面的示例展示了这个简单的过程:控制器接通后,X轴初始化,靠近两个位置。“启动”宏在控制器启动后自动初始化。

使用GCS宏的示例

“启动”宏初始化轴
SVO X 1接通X轴的伺服模式
FRF X为X轴启动一个参考移动
WAC ONT? X = 1等待直至X轴的参考移动完成
VAR LEFT 5
VAR RIGHT 15
用变量定义左右目标位置
MAC START MOVLR启动“MOVLR”宏
“MOVLR”宏将X轴移动至左或右目标位置
MAC START MOVWAI $ {LEFT}采用“左”变量的值启动“MOVWAI”宏
MAC START MOVWAI ${RIGHT}采用“右”变量的值启动“MOVWAI”宏
“MOVWAI”宏将X轴移动至目标位置
MOV X $1将X轴移动至检索宏时的自变数位置
WAC ONT? X = 1等待直至X轴到达目标位置

对于控制器需独立执行的更复杂的任务,用户可使用基于Python的脚本,将Python编程语言的功能与PI的GCS指令的灵活性结合起来。