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干貨 | 虹科KPA MoDK運行環境與搭建步驟(3)——MoDK例程測試

虹科智能自動化 ? 2022-01-19 09:23 ? 次閱讀

“虹科工業自動化

本系列文章旨在幫助讀者對虹科KPA Automation體系進行一個簡要的理解,并且能使用MoDK進行快速的上手操作,包括:虹科KPA Automation、虹科KPA MoDK簡介,虹科KPA MoDK的運行環境搭建與例程測試。本文檔搭建的虹科KPA MoDK運行環境,是基于Win10,并且是以C/C++為開發語言進行的。

本篇推文將展示部分官方例程的測試。以下例程分別對應了MoDK可以控制的3類對象:EtherCAT從站(結合MDK)、Vrep機器人仿真平臺、Simulation(純文字仿真)。最后一個例程通過Motion Configuration Utility中的設置,實現了對實際電機以及Vrep中仿真機器人的同時控制。

溫故

知新

點擊以下鏈接可回顧前文內容

? 虹科KPA MoDK運行環境與搭建步驟(1)——運行環境簡介

? 虹科KPA MoDK運行環境與搭建步驟(2)——MoDK運行環境搭建

1. Move_relative (EtherCAT & CiA402)

該例程的測試效果是控制一個物理電機軸進行3次相關運動,需要我們外接一個EtherCAT從站伺服和電機進行現象觀察,筆者的測試環境中,選擇的是maxsine的伺服。

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例程測試的步驟如下:

在虹科KPA Studio中進行網絡組態

打開虹科KPA Studio,導入maxsine伺服ESI文件。當虹科KPA MRT安裝完畢后,可用作本地EtherCAT Master與Studio進行連接。將maxsine伺服拖動至Master的位置,即實現了從站的掛載,也完成了網絡組態。

進行軸的配置,并導出配置文件

接下來在Motion Configuration Utility中將軸與伺服電機進行對接,并導出網絡組態與軸配置文件,然后進行電機軸與伺服的綁定,并導出相關文件。

修改程序源代碼的部分參數

例程通過讀取網絡配置文件和軸配置文件進行MoDK運行環境的初始化,其讀取的文件名是通過宏進行設定的。可以通過修改宏來適應文件名。另外,我們還需要修改ecatm虹科KPA15_helper.c中的選用網卡編號,使得本地Master能夠通過正確的網卡進行從站伺服的控制。

以上配置完成后,點擊“ctrl+F5”,即可運行程序觀察現象。

2. Move_path (Vrep)

該例程不僅體現了虹科KPA MoDK的另一種被控對象(Vrep),并且也體現了另一種軸實例的初始化方式——源代碼配置,即通過直接在程序中添加源碼以到達修改軸配置參數的目的。相比上一個例程中的“界面配置+源碼導入”的環境初始化方式,這種配置方式無疑會更加繁瑣,而且會增加源代碼的代碼量。但是在此部分代碼完成后,再次修改軸配置參數的步驟可以直接在代碼中進行,而另一種環境初始化方式則仍需要重新配置生成ini文件。

例程測試的步驟如下:

在VREP中打開官方提供的三軸線性機器人模型

虹科MoDK提供了一個Vrep三軸線性機器人模型,在開發包的samples文件夾下,安裝Vrep后,雙擊即可在Vrep中打開模型

在代碼中修改VREP的端口參數

虹科MoDK提供的Vrep模型使用3.04.00版本的Vrep開發,而目前在官網上下載的Vrep版本已經到達了3.5.0。不過這并不需要用戶進行太多的適配操作,新版本的vrep會向下兼容舊版本vrep的模型。

觀察控制現象

修改完成后,即可進行例程測試,點擊ctrl+F5,切換至VREP窗口,即可觀察到機器人末端按照預定的軌跡點進行運動。用戶也可以使用自己的算法生成所需要的軌跡在此demo中進行測試

3.Simulation_move_absolute (Simulation)

此例程為純文字仿真,不需要進行額外的操作。MoDK在虹科KPA運行環境內創建了虛擬軸句柄,simulation即對這些虛擬軸句柄進行虛擬化運動,反映在讀取的各軸位置、速度值發生變化。

切換啟動項目,按下ctrl+F5,即可開始仿真。

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4. Move_complex_drawing (EtherCAT & CiA402 + Vrep)

對于可控制的三種被控對象,虹科MoDK可以同時控制其中任意兩種,此部分選取EtherCAT伺服電機+Vrep機器人模型這兩種比較直觀的被控對象進行測試。測試控制的對象是三個maxsine的EtherCAT伺服電機,加上Vrep中的三軸線性機器人模型。

例程測試的步驟如下:

在虹科KPA Studio中進行網絡組態

此部分操作與第1個例程Move_relative (EtherCAT & CiA402)的操作基本相同,可參照前文進行。

打開Vrep中的三軸線性機器人模型,并將軸與伺服電機進行對接

留意此處線性機器人模型的名稱,后續會使用到。并且注意到,機器人的axis1使用y軸坐標表示,axis2使用x軸坐標表示。而代碼的邏輯是按照x、y的順序進行掃描的。因此在初始化配置的時候需要留意軸的編號指定,即將編號1(x軸)指定到axis2,編號2(y軸)指定到axis1。

修改V-REP參數和通用參數,并克隆電機軸

將參數修改為所需的參數,完成電機軸參數配置后克隆電機軸,然后只需要為克隆出來的電機軸綁定伺服、設定Vrep機器人模型的軸編號、修改Vrep端口號即可。

導出文件,修改源代碼部分參數后按下“ctrl+F5”,即可看到控制現象:Vrep中的機器人模型進行圓周運動,EtherCAT伺服也在帶動電機進行運動。

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總結CONCLUSIONS

1. 觀察MoDK的例程代碼,可以發現其程序編寫遵循一個比較規整的三步走模式:聲明變量→創建實例→函數調用,軸控制循環則采用狀態機的方式實現。但這種PLC編程方式雖然用起來的思路比較明確,但是代碼量看起來會相當龐大,可維護性相對較差。

2. 因而MoDK最好的使用方式,仍是結合虹科Straton使用PLC語言進行開發。虹科Straton擁有獨立的變量編輯器,并且PLC功能塊創建與調用本身就是一體化的,可以極大減少開發的工作量,程序的維護也變得直觀與簡單起來。

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