PMAC運動(dòng)控制卡在A(yíng)GV控制系統中的應用

自動(dòng)引導車(chē)（AGV） 是現代工業(yè)自動(dòng)化物流系統中的關(guān)鍵設備之一, AGV在地面控制系統的統一調用下能夠實(shí)現貨物自動(dòng)搬運、無(wú)人傳送等 。

AGV的工作特點(diǎn)要求AGV控制系統應具備電機多軸控制、多傳感器數據實(shí)時(shí)采集與處理、與上位機數據交換等功能。目前, 由于采用單片機成本低、集成度高、使用方便, 在運動(dòng)控制中得到廣泛應用, 但其很難控制多軸設備; PLC工作可靠、控制的I/O點(diǎn)數多, 但控制2個(gè)電機進(jìn)行插補運動(dòng)困難, 控制多軸設備的成本高。DSP運動(dòng)控制卡能夠進(jìn)行2 軸及多軸控制, 價(jià)格不高, 但必須和工控機配合使用, 功能還不夠完善, 仍需進(jìn)行大量的軟件開(kāi)發(fā)工作。

本文提出一種以PMAC2 PC - 104運動(dòng)控制器作為控制器的AGV底盤(pán)控制系統, 采用PMAC作為控制器使多軸控制變得更簡(jiǎn)單, 控制系統更具開(kāi)放性且實(shí)時(shí)性強。

1AGV系統硬件構成

PMAC （ Programmable Multi-Axis Controller） 是美國Delta Tau數字系統公司推出的一種可編程多軸運動(dòng)控制器, 它采用Motorola公司的DSP56300處理器作為CPU, 可以實(shí)現最多8個(gè)坐標系同時(shí)運動(dòng),可以通過(guò)存儲在其內部的程序單獨操作 , 使用PMAC作為AGV控制器, 物理結構可以大大簡(jiǎn)化,系統設計和調試過(guò)程也變得更簡(jiǎn)單。

AGV采用4輪- 雙輪驅動(dòng), 左右2個(gè)同軸輪獨立驅動(dòng), 通過(guò)2輪差速實(shí)現AGV行駛狀態(tài)的調整, 適宜采用PMAC運動(dòng)控制器作為系統的核心處理器, 為了實(shí)現PMAC 多軸控制功能, 需在PMAC板上擴展相應的I/O接口板, 同時(shí)采用伺服電機、伺服驅動(dòng)單元、編碼器以及相應的傳感器構成1套完整的開(kāi)放式AGV 控制系統, 見(jiàn)圖1。

其中PMAC主要實(shí)現對AGV驅動(dòng)電機、控制面板開(kāi)關(guān)量以及報警裝置的控制。

2AGV控制系統伺服環(huán)設置

為保證AGV運行時(shí)的精確性和穩定性, 電機控制采用速度、位置雙反饋系統, 如圖2 所示。變量lx03指向寄存器地址＄720作為位置編碼器的地址 , 在每一個(gè)伺服周期閉上位置環(huán)。電機編碼器的數據經(jīng)過(guò)處理后存儲到lx03 指定的地址,閉上位置環(huán)。變量lx04指向寄存器地址＄721作為速度編碼器的地址, 在每一個(gè)伺服周期閉上速度環(huán)。陀螺儀的數據經(jīng)過(guò)處理后存儲到lx04指定的地址, 閉上速度環(huán)。使用雙反饋系統需將lx25變量設置為1, 以打開(kāi)PMAC的硬件位置捕獲功能,提高控制精度。