KPA Motion Control

KPA EtherCAT Motion logo

Библиотека KPA Motion Control реализует функции управления движением по одной или нескольким осям, описанные в стандарте PLC Open и необходимые для создания эффективных приложений для автоматизации оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ).

Ключевые особенности

  • Совместимость с приводами любых производителей благодаря поддержке стандартного профиля CiA 402; возможна адаптация к любому нестандартному профилю
  • Поддержка различных операционных систем реального времени (QNX 6.5, QNX 6.6, INtime 6, Linux Posix, Xenomai, Windows) за счет расширяемого модуля абстракции операционной системы (OSAL)
  • Короткий управляющий цикл, генерация оптимальной по времени траектории «на лету» за один цикл
  • Управление позицией, скоростью либо крутящим моментом с функцией прогнозирования (Feed Forward)
  • Движение по одной или нескольким осям с заданной скоростью, ускорением и рывками (джерком) на каждом сегменте траектории
  • Неограниченное количество команд в последовательности (Blending)
  • Масштабируется на многоядерных процессорах, оптимизирован под маломощные процессоры

Области применения

  • Управление одной осью для конвейерных лент, сверления, штампования
  • Координированное управление несколькими осями для пайки, сварки, сверления, фрезерования, позиционирования лазерных и сверлильных инструментов

  KPA Motion Library Flyer (English) (302,9 KiB, 477 hits)

Классы лицензирования библиотеки KPA Motion Control

Logo KPA Motion Library Classes

1. Линейное движение (LiM)

Примеры области применения: конвейерные ленты, прессование, штампование, сверление.
Функционал в соответствии со спецификацией PLC Open Part 1:

  • линейное движение по одной оси
  • программная система координат (PCS)

Требуется пакет KPA EtherCAT Master Standard версии не ниже 1.5.

2. Координированное движение (CoM)

Примеры области применения: пайка, сварка, сверление (в том числе матричное), фрезерование.
Функционал в соответствии со спецификацией PLC Open Part 4:

  • для 2D и 3D приложений
  • преобразования между программной (PCS) и машинной (MCS) системами координат
  • координированное движение в цилиндрических и полярных системах координат
  • включает функционал LiM

Требуется пакет KPA EtherCAT Master Standard версии не ниже 1.5.

Комплект разработчика KPA Motion Development Kit (MoDK)

Комплект разработки KPA Motion Development Kit (MoDK) предназначен для создания приложений, управляющих линейным или координированным движением инструмента, работающих на определенной операционной системе. Фактически он расширяет возможности комплекта разработки KPA EtherCAT Master Development Kit (MDK), добавляя поддержку функций управления движением.

Подробная информация о KPA MoDK содержится в следующем документе:

  KPA Motion Development Kit (English) (191,9 KiB, 451 hits)


KPA Motion Development Kit (MODK)

Конфигуратор для KPA EtherCAT Studio

Это плагин для KPA EtherCAT Studio, реализующий две функциональные группы:

  • Онлайн-конфигурирование: группировка осей, выбор профилей приводов, ввод параметров, их маппинг данных привода на буфер данных процесса
  • Онлайн-тест: управляющие элементы для подачи команд и получения статуса для перемещения, возврата и пошагового движения оборудования

Требуется KPA EtherCAT Studio Premium версии не ниже 2.0.

Логгер данных времени исполнения

Плагин для KPA EtherCAT Studio.
Элемент для построения графиков в реальном времени по нескольким осям, XY-диаграмма, масштабирование по нескольким осям.
Требуется пакет KPA EtherCAT Studio Premium версии не ниже 2.0 и KPA EtherCAT Master Standard версии не ниже 2.0.

Применение KPA Motion Control

Рассмотрим пример приложения для сверления отверстий при помощи станка с XY-координатным столом и одной управляемой осью сверления (Z-ось). Каждое отверстие измеряется и сверлится отдельно.

Фаза 1 начинается с медленного движения инструмента для позиционирования рабочего стола.
В фазе 2 начинается быстрое движение, во время которого ожидается контакт с материалом.
В момент контакта, который определяется при помощи контактного датчика, фиксируется точное положение инструмента (102.0 мм, левая желтая точка на диаграмме), и в том же управляющем цикле вычисляется «на лету» и начинает выполняться движение сверления (фаза 3).
По достижении глубины 5 мм сверло извлекается из материала (фаза 4).
Во втором цикле контакт определяется на расстоянии 103.1 мм (правая желтая точка), и процедура сверления повторяется на той же заданной глубине.
Picture KPA Motion for Drilling
Измерение точного положения контакта и мгновенное вычисление новой траектории движения улучшает точность сверления, обточки или фрезерования без замедления производственного процесса.

Генерация траектории «на лету»

На приведенном ниже графике приводится сравнение традиционного метода вычисления траектории и метода вычисления «на лету», реализованного в библиотеке KPA Motion.
На графике обе оси инструмента вращаются для достижения прежней целевой позиции, когда приходит событие, вызывающее изменение целевой позиции. При стандартном подходе, определяемом спецификацией PLC Open Part 4, необходимо временное окно для вычисления новых параметров движения (серая линия на графике). KPA Motion Control вычисляет траектории движения по нескольким осям и запускает новую программу движения в том же управляющим цикле, когда приходит событие (зеленая линия).
Reaction Time Motion Synchronized Axes