基于CODESYS平台的移动机械臂运动控制系统设计

针对传统六关节机械臂操作空间有限的问题,以移动底盘和Elfin05机械臂为控制对象,采用ARM+CODESYS架构和PLCopen规范设计了一款移动机械臂运动控制器。首先根据MD-H参数与坐标变换思想建立移动机械臂正运动学模型,基于关节角参数化解析法简化移动机械臂的冗余度进行逆运动学求解,并设计相应运动学功能块;其次采用分布式控制思想设计控制模块,以SM3_CNC库为基础设计了机械臂的点到点运动控制功能块,基于Backstepping法设计了移动底盘的跟踪控制功能块;再次以Visualization模块为基础设计人机交互界面;最后以该机器人为实验对象进行实验,实现了移动底盘与机械臂的协同运动,增加了传统六关节机械臂可操作空间,并验证了该运动控制器设计的有效性。

基于Codesys平台的PLC仿真实验设计

针对当前PLC编程教学实践中普遍存在的设备资源有限、一套设备多人共享且时有发生故障从而导致的教学效率低下的问题,以及现有PLC仿真软件在模拟真实物理设备交互方面的不足,提出一种基于Codesys平台的PLC仿真实验应用方法。该方法可在不增加额外投入的基础上,仅使用Codesys一款软件即可构建具备一定可视化效果的PLC编程调试环境,满足教学及学生练习的使用需求,适合各职业院校及相关培训机构在PLC硬件设备不足的情况下,开展PLC编程实践教学中应用。

基于CoDeSys的PLC远程组件扩展系统设计与实现

为了拓展PLC控制器远程功能,提出了基于CoDeSys的以太网组件扩展系统,并完成了扩展组件设备描述文件及软件系统的设计与实现。通过研究CoDeSys开发模式及远程组件扩展方法,采用设备文件描述远程以太网主/站从及组件模块,并且基于以太网及背板通讯实现PLC远程组件的扩展。系统组网方式灵活,支持多种拓扑结构,适用于复杂多变的工业现场应用。

基于CoDeSys的通用控制器的实现

为了满足工程机械领域控制器的国产化替代需求,文章介绍了一种基于CoDeSys的通用控制器的实现方法。该控制器基于公司成熟的嵌入式硬件平台,将符合IEC61131标准的CoDeSys Runtime移植到该平台,向下适配底层驱动,向上封装用户接口。该通用型控制器已经在泵车上小批搭载,实车搭载表明,该款CoDeSys控制器能满足泵车控制器的功能和性能需求。

基于CODESYS软件的逻辑变量访问方法研究

随着工业自动化领域的快速发展,开发软件例如CODESYS已成为工业自动化系统中不可或缺的一部分。为了能够在自行开发的逻辑监控软件中获取CODESYS逻辑中变量的数值,文章提出了一种基于CODESYS软件获取逻辑变量数值的方法。首先介绍了CODESYS的平台特点及优势,CODESYS以其卓越的开放性、模块化和强大的编程能力,为工业自动化领域提供了高效的解决方案;其次介绍逻辑变量数值访问的必要性,这对于实时监控系统的运行状态、及时发现并解决问题至关重要;然后阐述如何生成接口文件以及工程信息解析规则;接着介绍不同类型变量信息的获取方法;最后对变量赋值操作,进行了实际测试,验证了变量访问方法的正确性。

基于CoDeSys平台的二自由度并联机械手控制系统设计

二自由度的并联机械手由于其高速、高精度的特点,目前被广泛的应用在各种工业场景中。由于其平行四边形的结构特点,使其终端执行平台能够始终保持稳定。针对该机构的结构特点和控制要求,主要研究该机械手的电气控制方案、软件实现算法、基于coDeSys平台的编程实现等。

基于CODESYS的机器人控制系统设计

随着机器人技术的不断发展,机器人在工业自动化、医疗卫生和服务业等领域得到广泛应用。为满足机器人控制系统对开放性、通用性和扩展性的要求,本文在IEC61131-3标准的基础上,使用CODESYS软件开发环境设计了一种机器人开放式运动控制系统,该系统能够实现机器人的正逆运动学求解、插补运动等功能,并设计了可视化界面进行操作。此外,还使用UG MCD模块进行了UR5机器人控制仿真,通过观察仿真过程中机器人的运行状态,验证了机器人控制系统的有效性。实验结果表明,该机器人控制系统运行稳定,具有良好的应用前景和广泛的适用性。

基于CODESYS平台的城轨列车网络控制系统软件开发

为了实现对城轨列车的控制和监测,提出了基于CODESYS平台的列车网络控制系统软件开发方法。首先介绍了CODESYS的平台特点和软件架构,在此基础上研发了TCMS软件开发平台;然后描述了基于该平台开发应用软件的流程;接着根据城轨列车的功能需求开发了中央控制单元的逻辑程序;最后以某线路地铁列车为应用对象,验证了自研平台及软件具有较强的扩展性和实用性,可以满足城轨列车控制和诊断需求。

基于机器视觉和Codesys的多轴柔性平台技术

目前常规的多轴平台功能单一,不具备图像检测能力,扩展性较差,无法满足目前小批量多种类的定制化生产需求,为此开发一种基于机器视觉与Codesys的多轴柔性平台。平台为模块化设计,集成螺丝锁附、点涂胶、移栽、耐久性测试等工艺,可根据不同应用场景灵活选用。以AM400为主控制器,对EtherCAT总线伺服进行高精度多轴联动控制,Codesys可采用G代码实现圆弧插补、螺旋插补及电子凸轮等多轴联动。平台搭载机器视觉,用于实时监测和识别工件的位置、形态、大小等信息。智能电批实现拧紧力矩值的高速实时检测和高精度控制。上位机采用C#语言开发,视觉拍照结果实时显示,能够对平台进行手/自动控制,可视化集中监控等。支持各种通信协议,快速构建柔性生产网络,通过物联网把数据上传至云平台。实践结果表明,螺丝锁付机械手精度为0.063 mm,上料模块精度为0.03 mm,节拍达到2.5 s,均高于产品生产需求。该柔性平台示教简单、性能稳定,自动化和智能化程度较高,可通过快速更换智能元器件,满足一机多用的柔性化生产需求。

基于CODESYS的电力机车HMI系统研究与应用

为了实现机车车载数据的故障在线诊断、健康管理和人机交互(HMI)功能,保证系统高实时性、高稳定性、可移植性,设计并开发了基于CODESYS组态软件的可视化界面HMI软件。应用软件基于Linux+CODESYS平台开发,在提出界面功能概述和拓扑结构的基础上,通过对其功能模块进行合理布局、对其人机界面的整体风格进行优化比选,采用了切屏刷新算法模型、多任务信息层次化处理方法、故障过滤弹窗处理方法和通信同步函数模型等技术,实现了各界面的构建、切换、实时数据采集、显示、故障记录等功能。实际结果表明:HMI系统软件通过以太网与车载智能中心连接运行稳定、功能完善、交互友好,满足设计要求。

CoDeSys环境下6R工业机器人运动控制研究

为了满足工业机器人在实际工作中对系统的开放性、可扩展性、可移植性及运动的平稳性要求,在分析CoDeSys软件架构及功能的基础上,利用EtherCAT总线技术,采用线性串行拓扑网络结构和一主多从的控制模式,设计了基于CoDeSys的六自由度工业机器人运动控制系统,实现了控制系统硬件的搭建及软件的开发,重点研究了系统加减速及空间连续运动规划算法,通过MATLAB仿真验证了算法的正确性,最终通过工业机器人运动控制实验验证了系统的可行性。

基于CoDeSys平台的六自由度工业机器人运动控制器设计

针对ER50六自由度工业机器人,基于CoDeSys软件平台开发了一款机器人运动控制器;采用ARM+CoDeSys架构和PLCopen规范进行六自由度工业机器人控制系统软件开发以及人机交互界面设计;首先根据D-H参数对ER50机器人进行运动学建模,并在此基础上封装ER50机器人正逆运动学功能块;然后对控制器的示教模块、点动模块以及在线编程模块进行软件开发并设计各个模块的人机交互界面;在ER50机器人上实现了运动控制器在线示教、点动以及在线编程等功能;最后通过直线和圆弧轨迹跟踪实验验证了运动控制器设计的有效性。

基于CoDeSys的电动公铁两用牵引车控制系统设计

为解决铁路车辆检修和铁路货场的小批量调车作业问题,设计了一种基于CoDeSys的电动公铁两用牵引车控制系统。以双舵轮驱动转向单元为基础,完成了主要硬件选型和控制系统硬件结构设计。引入CAN总线通讯技术,采用CANopen通讯协议,设计了整车控制系统的软件结构。利用CoDeSysV2.3的开发环境,完成了软件程序的设计。通过对整车的调试,实现了牵引车的纵向平移,横向平移,对角线平移,圆周转向,橡胶轮手动调直、自动调直,无级变速,行车途中的自动刹车,橡胶轮调直和转向角度的准确。最终实现了牵引车的自由行走和牵引功能,达到了预期的效果。

基于CoDeSys的全向移动机器人控制系统设计

研究了全向移动机器人的运动控制问题,设计了一种基于CoDeSys的控制系统。首先,搭建了由两个全向轮和两个万向轮构成的对角驱动四轮全向移动机器人本体。然后,根据车体位置-航向偏差构建了Lyapunov函数,设计一种适应车体线速度的反馈控制律;根据逆运动学和牵引轮与航向轮速度约束对车体速度进行规划,解决车体因为进入奇异点区域而造成系统不稳定的问题,并使得跟踪期望轨迹时间最优。最后,在CoDeSys上位机上编写功能块,构建全局移动机器人运动控制系统,通过轨迹跟踪实验,验证控制算法的有效性。

基于CODESYS的铁水车电气控制系统设计

分析了铁水车电气控制系统的相关功能及实现该功能需要控制的参数和实施策略.确定该电气控制系统主要使用的器件并利用CODESYS软件和C语言编程,开发一套集自动检测、自动保护、自动报警、自动控制于一体的智能电气控制系统及图形接口.该套电气控制系统的建立,能够保证铁水车系统各部分性能的最佳配合.

基于CODESYS的五轴点胶机控制系统设计

针对曲面屏手机点胶的需求,使用CODESYS作为软件开发平台,采用工控机作为硬件平台设计了五轴点胶机控制系统。控制系统使用基于EtherCAT总线的一主多从控制模式,基于SM3_CNC库开发了G代码读取以及解析功能,使用DH参数法建立运动学模型并设计了正逆运动学功能块,基于分段3次Hermite插值和3次样条插值算法设计了PVT插补功能块,以Visualization模块为基础设计了可视化界面。以曲面屏手机模型为实验对象,以刀轴矢量始终重合于曲面法向量和点胶速度保持匀速为工艺要求,采用研制的控制系统进行曲面点胶实验,实验结果表明所设计的五轴点胶机控制系统具有工程应用价值。

CANopen与CoDeSys在模块化生产加工系统改造中的应用

本文在介绍了模块化生产加工系统(MPS)结构和功能的基础上,着重阐述了应用CANopen总线与组态及软PLC软件CoDeSys改造MPS控制系统的方法,监控计算机(PC)运行CoDeSys软件作为主站通过PC适配卡与MPS各工作单元的I/O从站进行通信,构成基于PC与软PLC分布式控制网络;通过组态软件创建动态监控界面,实现对MPS工作过程的实时监控。

基于CoDeSys的可重构的焊接自动化控制器

针对焊接过程对焊接工装运动控制平台和等离子焊接电源智能控制的要求,构成基于PC的开放式可重构控制器。根据开放式可重构控制系统架构的特点,控制器的设计以CoDeSys控制软件和实时工业以太网EtherCAT技术为核心,使得控制器兼具开放式、模块化、标准化、网络化。并将可重构控制器重构为包括五轴焊接工作台和变极性等离子焊接电源的智能控制器,利用控制软件设计控制器的多样化运动控制功能和对焊接电源的智能控制,设计合理的可视化操作界面。硬件执行层则通过倍福端子式总线模块搭建控制从站,完成对执行电机,串行通讯和系统扩展I/O的控制。实验证明,焊接自动化控制器能够完成工作台的单轴点动控制、多轴联动、插补运动、轨迹路径规划等功能,完成对变极性等离子焊接电源的参数设定和智能控制,并且控制器具有实时性好、运动轨迹控制精度高、焊接参数传输准确等特点。

基于CoDeSys的2100型铣刨机电气控制系统设计

我国沥青路面养护工作量逐年增加,铣刨机是一种沥青路面科学化养护的专用设备,可以提高养护的质量和效率,2100型铣刨机是大型铣刨机,其系统结构复杂,根据工作原理和作业控制的要求,设计了基于CANBUS总线的控制系统,对各个模块进行说明,其中针对行走控制系统的流程和动作要求,设计了该模块的控制方案,以CoDeSys为软PLC开发平台进行软件设计,并对其进行试验,结果表明该系统能满足铣刨机控制的各项性能指标。

基于Codesys的两轮机器人控制研究

两轮机器人以其结构简单、控制复杂、灵活性等特点,成为机器人研究中的一个重点研究课题。该文为了实现两轮机器人良好的平衡效果和运动性能,利用牛顿动力学建立了机器人各个子系统和整个系统的数学模型;采用集成了加速度计和陀螺仪的MPU6050模块采集机器人各轴加速度和转速,使用改进的卡尔曼算法将两者数据融合处理得到了精准度高的机器人倾角值;利用分解的思想将机器人控制细化为平衡控制、运动控制和差速控制,为每个控制环设计PID控制器。两轮机器人以树莓派为控制中心,在Codesys平台上完成软件开发。试验表明,该机器人有很好的平衡性能、抗干扰性强、运动性能。