工控机与运动控制卡在工业机器人中的应用

　　工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器等技术于一体的机器装备，是先进制造业的支撑技术，技术附加值高、应用范围广。

　　工业机器人由主体、驱动系统和控制系统等组成。控制系统是决定机器人功能和性能的主要因素，用于控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。

　　目前，工业机器人控制系统较通用的是工控机加运动控制卡的模式。工控机负责系统的文件管理、系统参数设置、机器人语言的解释、示教检查、系统程序的协调调度、故障诊断、机器人运动学正逆解与插补运算等功能。运动控制卡担负机器人的运动控制功能，实现机器人运动的实时性。此模式下，工控机与运动控制卡的分工明确。

　　要求工控机：

　　1、坚固、耐用，可适用于各种工业场合的作业需要。具有防尘、防振、散热性能好等特性，具有较高的平均无故障运行时间。

　　2、强大的处理能力， 能够实时处理工业机器人的各项操作。

　　3、I/O接口丰富，可以灵活地扩展系统。

　　系统示意图：

　　解决方案：

　　MXE-5500HJ采用无风扇设计，结构紧凑、坚固。适应宽温(-20℃-70℃)，能在复杂工业环境下稳定运行，静电释放ESD。接口丰富，具备多个COM口、USB接口、双显、4*网口、自带16路DIO、2个热插拔硬盘架，满足现场对应用接口的多重需要，提供多种工作效能。内置SEMA 3.0管理方案，便于用户根据实际需求进行CPU提频率，满足运算能力要求高的功能(如上网行为管理、防火墙等)。通过列车EN 50155认证。

　　产品优势：

　　1、结构紧凑、布局合理，整机内部无线材连接，可靠性高。

　　2、可限定提CPU频率，易升级、易维护。

　　3、主动式散热，嵌入式工控机通过鱼鳍散热铝片形式散热，使CPU的热量能更快散发，运行性能更加稳定。

　　系统优势：

　　1、稳定性好

　　结构紧凑、体积小巧、散热性能好，能长时间稳定可靠运行。

　　2、可靠性高

　　凌华嵌入式工控机可在高振动、高温、低温等复杂环境下长时间不间断运行。自带看门狗功能，支持遇险复位，运营维护简单。

　　3、性能强劲

　　采用高性能处理器以及最大可达32G的内存，完全满足机器人的运算需求，可高速处理大量数据与指令。

　　4、扩展性强

　　凌华嵌入式工控机内置SEMA 3.0管理方案，可提CPU频率，支持系统的升级与扩展。

　　基于“工控机+运动控制卡”的控制系统，能够对伺服控制的位置控制及I/O逻辑顺序控制，完成对各个电机的速度环和电流环的控制，增强了系统的可拓展性、互操作性、可移植性等方面的功能，使得控制系统具有紧凑性又不失开放性与兼容性。同时，由于MXE-5500工控机运行Windows操作系统和通过严苛测试验证，因此满足软件的通用性和实用性。目前工控机结合运动控制卡是工业机器人控制技术发展的重要模式。