基于TwinCAT3的一种开源机器人控制系统设计

目前主流工业机器人为封闭式控制结构,存在不开源、二次开发难的问题,因此设计一种基于TwinCAT3(the windows control and automation technology)的跨平台、可移植性好的机器人控制系统架构。该架构包含视觉、运动控制和算法集成与仿真控制模块,采用倍福自动化设备规范(automation device specification,ADS)通信技术和实时工业以太网总线技术(ethernet for control automation technology,EtherCAT),建立以计算机(personal computer,PC)和倍福控制器为EtherCAT主站,控制多组从站执行器的一主多从工作模式。该模式结合离线与在线控制、集成数字孪生技术,完成虚拟样机与物理样机的联动;采用开源可扩展架构,便于视觉算法、智能算法等算法集成。经实验验证,此架构具有拓展性好、实时性强的特点。

基于TwinCat2冲割复合机系统开发

冲割复合机作为一种高端钣金加工设备,不仅能满足冲床冲孔成形的技术特点,又能实现激光对复杂异形轮廓的加工。多年来,该产品市场被通快、AMADA等国外厂商占据,价格高昂且兼容性低。为了开发更加经济且开放的冲割复合机系统,本文提出基于TwinCat2进行研究,利用TwinCat2平台实现冲床与激光系统的融合开发。

基于Qt与TwinCAT的检测机控制系统设计

为了实现检测机对多个硬件的集成控制和智能检测需求,设计了一种基于Qt与TwinCAT的检测机控制系统软件。该系统软件利用倍福PLC控制多个伺服电机、多个视觉检测CCD以及多个光源等,然后通过ADS协议将下位机PLC的数据处理后集中显示到Qt开发的软件界面上,检测机控制系统采用C++与ST语言联合开发,利用Qt丰富的组件库和倍福的ADS通信库可以方便地进行上下位机之间的信息交换,实现了良好的人机交互功能。该系统已经在检测机实际生产中进行了测试并已应用,取得了良好的控制显示效果。

基于TwinCAT 3的YB518单包美容装置的控制分析

通过对ZB48的辅机YB518单包美容装置的各硬件构成和控制系统功能分析,介绍了在TwinCAT 3控制系统下对小盒透明纸的六面进行热收缩美容的的控制过程。

TwinCAT CNC助力精密加工小型零部件

大型零部件的精密加工绝非易事。如何才能以微米级的精度大批量生产钟表中使用的齿轮和螺丝或者连接器接触引脚等零件?瑞士Esco和Affolter公司通过为其数控机床配备倍福的TwinCATCNC和伺服驱动技术实现了这一目标。

TwinCAT CNC助力精密加工小型零部件

开放、灵活直达核心需求大型零部件的精密加工绝非易事。如何才能以微米级的精度大批量生产钟表中使用的齿轮和螺丝或者连接器接触引脚等零件?瑞士Esco和Affolter公司通过为其数控机床配备倍福的TwinCAT CNC和伺服驱动技术实现了这一目标。

基于TwinCAT Vision的自动插磁视觉定位系统设计

为解决传统的视觉系统与组装流水线的流程控制分属于两套不同系统的问题,在通过串口或TCP/IP进行通信时易导致停机、停线、减慢生产节拍等问题,利用TwinCAT Vision机器视觉模块设计了一套流水线上的转子视觉定位系统,系统的图像处理部分被添加到整合PLC(programmable logic controller)运动控制的通用控制平台TwinCAT上,实现与整个转子装配流水线中PLC运动控制模块的无缝连接。视觉定位系统通过TwinCAT Vision采集流水线操作台上的转子图像,传递到实时内核模式下的PLC机器视觉与工艺流程控制系统中。研究表明,与传统机器视觉方案相比,该视觉定位系统减少了通信环节,提高了系统稳定性,节省时间约26.2 ms,效率提高96.3%左右,有效缩短了检测环节的用时。

基于IPC+TwinCAT 3平台的巡边框胶涂布控制系统设计

为优化整面式涂布工艺,提高光刻胶材料利用率,减小曝光显影面积,设计基于“IPC+TwinCAT 3”平台的巡边框胶涂布控制系统。搭建“IPC+TwinCAT 3”控制系统硬件平台,运用经典控制策略,实现9轴精密运动,运用视觉检测,实现了巡边框胶涂布和偏差测量。以IPLUI为平台,设计等级权限的人机交互,最后完成了小批量涂布试验。结果表明:该系统运行稳定,框胶膜厚处于0.6~2μm标准范围,优化后材料利用率高于97%,提高了框胶涂布的自动化水平。

EtherCAT和TwinCAT在柔性制造领域的应用

随着制造业产业升级,市场对生产个性化需求逐步提高,传统生产总线的劣势日益凸显。在工业制造领域中,为了满足市场的个性化需求,更多的生产线升级为柔性生产线,在柔性生产线的系统控制方案上,EtherCAT现场总线技术有同步特性好、刷新周期短、拓扑灵活等优势,本文把EtherCAT技术应用在一种柔性生产的场景中,探究该技术的可靠性和优越性。TwinCAT本身有易于使用,易于图形化操作等优点,使用TwinCAT作为主站在一定程度上提高了柔性生产线效率,并结合市场现状对两项技术的发展前景做出简要分析。

TwinCATMC3:新一代运动控制系统

运动控制一直是倍福TwinCAT自动化软件的重要组成部分,并成功应用于各个行业领域。TwinCATMC3是新一代运动控制软件产品,它采用模块化架构并支持多核技术和多任务并行处理。

基于TwinCAT主站的EtherCAT实时以太网分析与研究

采用Beckoff公司的TwinCAT软件作为软主站,以赫优讯公司的两款产品作从站,组成EtherCAT实时以太网系统。利用网络分析仪netANALYZER搭建实验平台,对得到的数据报文采用Wireshark网络分析软件进行分析,从而对EtherCAT实时以太网进行研究。

基于TwinCAT的PLC水源地远程监控系统开发设计

介绍了 TwinCAT 自动化软件,利用它将上位 PC 机转换成具有多 PLC 系统、编程环境和操作站的一个实时控制器,通过 RS485总线将 BC8100 PLC 与上位 PC 机相连,并对数据内存区进行统一设置分配,编程实现了水源地远程监控系统的设计开发。

阵列天线自适应装配系统设计

针对在传统装配模式下阵列天线存在装配状态不可知、装配过程不可控、装配一次成功率低等问题,在分析阵列天线装配需求的基础上,以模块化的形式详细设计一套阵列天线自适应装配装备,并对关键硬件进行选型与校核。设计并编写系统装配流程硬件控制方案与控制程序,结合Unity软件开发简易虚拟调试平台,实现了硬件状态实时同步、模型运动干涉仿真、三维仿真环境漫游等功能,验证了机械设计和运动控制方案的合理性。

基于TwinCAT和VC++的煤矿井下数据采集系统研究

针对采用RS485和CAN通信的井下数据采集系统抗干扰能力差和实时性不高的问题,设计了采用工业以太网EtherCAT实现煤矿井下数据实时传输的系统;主站通过向从站发送询检命令,接收和处理从站数据,并发送指令控制下位机;着重分析了基于VC++和TwinCAT上位机与下位机进行通信、实现数据交互的原理及实现的方法。实验结果表明,该系统能够可靠快速的收发数据。

基于TwinCAT的机器人实验平台设计

为了实现工业机器人实验教学的多元化发展与创新,文章设计了一种基于TwinCAT控制系统与Qt图形界面的仿真-实物实验平台。采用开源的Bullet物理引擎实现了机器人的三维显示,利用自动化设备规范(automation device specification,ADS)技术实现了TwinCAT平台与Qt之间的数据通信。

基于TwinCAT和C#的弧焊数据采集分析系统

为保证对焊接过程实现实时监控,优化焊接工艺参数,提高焊接质量,搭建了弧焊焊接过程数据采集分析系统。根据生产现场和数据采集分析的需求,构建了实时采集系统层次构架模型,提出了以传感器、倍福公司模拟量输入端子和嵌入式控制器等为主体硬件,ADS协议和实时以太网为实时通讯协议,TwinCATPLC和C#为开发语言的分布式弧焊实时数据采集系统的设计方案。实现了弧焊焊接过程中电弧电压、电流、离子气和保护气的实时采集、显示、存储以及焊接质量分析,完成焊接设备数字化集成,提升车间管理水平。

基于TwinCAT的袖衩机数控系统

针对目前市场上的数控系统在袖衩机上应用的开放性、通用性以及兼容性程度低的问题,从新型自动袖衩机的工作原理和机械结构出发,对控制系统的硬件进行了选型,并采用了基于IPC平台结合PROFIBUS现场总线,利用某公司的TwinCAT工控软件平台的软件式控制方案,设计出了符合系统要求的人机界面,实现了控制系统软件部分的功能。结果表明该系统简化了袖衩机数控系统操作程序,提高了袖衩机数控系统的开放性、通用性和兼容性。

采用TwinCAT的液压机实时监测系统设计与实现

设计了基于TwinCAT的液压机实时监测系统,以提高大型液压机现场调试工作效率。该监测系统利用TwinCAT软件具有集控制、编程和可视化为一体的特点,以具有EtherCAT总线接口功能网卡的PC作为系统主站,总线I/O端子模块作为系统从站,并编制PLC程序,实现了对液压机系统主要状态变量的实时监控及可视化。现场应用表明,该监测系统实时传输速度快,精度高,运行稳定。

基于TwinCAT的数字伺服控制系统设计

为研制高频响、可记录数字伺服控制系统,以倍福的微型工控机和AD,DA模块为主要硬件,以Twin CAT为实时操作系统,以倍福的可编程控制器(PLC)为数字伺服控制编程语言,基于C#开发数字伺服控制系统界面。所设计的双路伺服控制系统具有良好的实时性、稳定性,数据更新周期为50μs,输入输出延迟为150μs,可不丢点记录各通道数据。内含扫频信号源,波形包括方波、三角波、正弦波,也可以用来测试系统频响。基于Twin CAT开发的数字伺服控制系统频响高,工作稳定,可用于各类液压伺服控制系统,也可用于系统特性测试。

基于TwinCat的控制器在液位控制中的应用

介绍一种基于TwinCat控制平台的水箱智能控制系统,用以提高化工生产中水罐液位的控制速度。该系统主要利用TwinCat控制平台,完成下位机与上位机的数据通信;采用自学习模糊控制和PI控制相结合的智能控制算法。用VC++语言完成控制算法程序,采集下位机的监控数据,改变模糊控制规则,实现对水箱的液位控制。另外,通过编程完成了上位机监控界面的设计。实验结果表明,与模糊控制或PI控制相比,该设计控制效果较好,证明了算法的有效性。