使用高級函數(shù)模塊API進(jìn)行運(yùn)動(dòng)輪廓開發(fā)

概覽
有了來自Nation Instruments的LabVIEW NI SoftMotion模塊，您可以使用LabVIEW項(xiàng)目對您的運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置進(jìn)行配置和測試，調(diào)節(jié)您的伺服電機(jī)。它提供了使用基于PLCOpen IEC 1131-3規(guī)范的高級函數(shù)模塊API的運(yùn)動(dòng)輪廓編程的易用性。除了對全新NI C系列驅(qū)動(dòng)器接口的本地支持之外，NI SoftMotion技術(shù)還提供了軸界面節(jié)點(diǎn)，可以用來添加專用I/O、定制控制算法或是與第三方驅(qū)動(dòng)器的附加通信接口。此外，在結(jié)合SolidWorks Premium 3D CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí)，這個(gè)技術(shù)為運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序和機(jī)械設(shè)計(jì)提供了數(shù)字原型開發(fā)功能。使用用于SolidWorks的NI SoftMotion，您可以在花費(fèi)成本構(gòu)建物理原型系統(tǒng)之前，對在SolidWorks中創(chuàng)建的系統(tǒng)用NI SoftMotion函數(shù)模塊開發(fā)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)輪廓進(jìn)行仿真。

使用帶有NI掃描引擎的NI SoftMotion
結(jié)合您的硬件使用NI SoftMotion函數(shù)模塊或軸界面節(jié)點(diǎn)，您必須在LabVIEW項(xiàng)目中創(chuàng)建軸、坐標(biāo)系和表格。這些項(xiàng)與運(yùn)動(dòng)I/O資源相關(guān)，在使用NI SoftMotion函數(shù)模塊或軸界面節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序時(shí)使用。使用軸管理器對話框?qū)⒛挠布cNI SoftMotion軸關(guān)聯(lián)在一起。軸包含軌跡生成器、比例積分微分（PID）控制循環(huán)或步進(jìn)輸出以及監(jiān)督控制。您可以將NI SoftMotion軸與仿真硬件或?qū)嶋H硬件關(guān)聯(lián)在一起。伺服軸需要編碼器反饋資源。開環(huán)步進(jìn)軸不需要操作反饋。

您可以根據(jù)與NI SoftMotion軸進(jìn)行關(guān)聯(lián)的硬件，創(chuàng)建以下類型的軸：

NI 951x軸（掃描界面模式）
仿真軸
固態(tài)工作軸
無限制軸

圖1：NI SoftMotion軸管理器對話框

使用配置坐標(biāo)空間對話框?qū)⑤S在坐標(biāo)系中進(jìn)行組織。坐標(biāo)系是軸的邏輯組合，用來作為可以使用坐標(biāo)系資源的NI SoftMotion函數(shù)模塊的輸入。使用坐標(biāo)系，您可以指定多個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，確保所有的軸在相同的時(shí)間開始和結(jié)束。這與在同一時(shí)刻開始并非坐標(biāo)系組成部分的獨(dú)立軸不同――軸開始運(yùn)動(dòng)是同步的，但停止運(yùn)動(dòng)卻不是同步的。

圖2：NI SoftMotion配置坐標(biāo)系空間對話框

圖3：含有完成配置的運(yùn)動(dòng)軸與坐標(biāo)系空間的LabVIEW項(xiàng)目

所有運(yùn)動(dòng)控制I/O和執(zhí)行信息都被加入全局掃描引擎內(nèi)存映射，并在每個(gè)掃描周期進(jìn)行更新。在同一個(gè)掃描周期中執(zhí)行的函數(shù)模塊在相同的掃描周期進(jìn)行同步，其中包括線性、停止、調(diào)速和凸輪系統(tǒng)。這意味著您可以在同一個(gè)掃描周期中開始軸、坐標(biāo)系、調(diào)速操作或是凸輪系統(tǒng)操作。然而，以同步方式開始的軸并不同步地結(jié)束。為了同步結(jié)束這些運(yùn)動(dòng)，您必須在同一時(shí)間計(jì)算結(jié)束所有軸運(yùn)動(dòng)的約束條件，或是配置坐標(biāo)系從而能夠自動(dòng)計(jì)算這些數(shù)值。