PMAC運(yùn)動(dòng)控制卡在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV） 是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一, AGV在地面控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)用下能夠?qū)崿F(xiàn)貨物自動(dòng)搬運(yùn)、無(wú)人傳送等 。

AGV的工作特點(diǎn)要求AGV控制系統(tǒng)應(yīng)具備電機(jī)多軸控制、多傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與處理、與上位機(jī)數(shù)據(jù)交換等功能。目前, 由于采用單片機(jī)成本低、集成度高、使用方便, 在運(yùn)動(dòng)控制中得到廣泛應(yīng)用, 但其很難控制多軸設(shè)備; PLC工作可靠、控制的I/O點(diǎn)數(shù)多, 但控制2個(gè)電機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)困難, 控制多軸設(shè)備的成本高。DSP運(yùn)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(jī)配合使用, 功能還不夠完善, 仍需進(jìn)行大量的軟件開發(fā)工作。

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

1AGV系統(tǒng)硬件構(gòu)成

PMAC （ Programmable Multi-Axis Controller） 是美國(guó)Delta Tau數(shù)字系統(tǒng)公司推出的一種可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器, 它采用Motorola公司的DSP56300處理器作為CPU, 可以實(shí)現(xiàn)最多8個(gè)坐標(biāo)系同時(shí)運(yùn)動(dòng),可以通過(guò)存儲(chǔ)在其內(nèi)部的程序單獨(dú)操作 , 使用PMAC作為AGV控制器, 物理結(jié)構(gòu)可以大大簡(jiǎn)化,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程也變得更簡(jiǎn)單。

AGV采用4輪- 雙輪驅(qū)動(dòng), 左右2個(gè)同軸輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng), 通過(guò)2輪差速實(shí)現(xiàn)AGV行駛狀態(tài)的調(diào)整, 適宜采用PMAC運(yùn)動(dòng)控制器作為系統(tǒng)的核心處理器, 為了實(shí)現(xiàn)PMAC 多軸控制功能, 需在PMAC板上擴(kuò)展相應(yīng)的I/O接口板, 同時(shí)采用伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)單元、編碼器以及相應(yīng)的傳感器構(gòu)成1套完整的開放式AGV 控制系統(tǒng), 見圖1。

其中PMAC主要實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制面板開關(guān)量以及報(bào)警裝置的控制。

2AGV控制系統(tǒng)伺服環(huán)設(shè)置

為保證AGV運(yùn)行時(shí)的精確性和穩(wěn)定性, 電機(jī)控制采用速度、位置雙反饋系統(tǒng), 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(jī)編碼器的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后存儲(chǔ)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(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后存儲(chǔ)到lx04指定的地址, 閉上速度環(huán)。使用雙反饋系統(tǒng)需將lx25變量設(shè)置為1, 以打開PMAC的硬件位置捕獲功能,提高控制精度。