“虹科”工業(yè)自動(dòng)化

本系列文章旨在幫助讀者對(duì)虹科KPA Automation體系進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的理解，并且能使用MoDK進(jìn)行快速的上手操作，包括：虹科KPA Automation、虹科KPA MoDK簡(jiǎn)介，虹科KPA MoDK的運(yùn)行環(huán)境搭建與例程測(cè)試。本文檔搭建的虹科KPA MoDK運(yùn)行環(huán)境，是基于Win10，并且是以C/C++為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行的

01虹科KPA Automation運(yùn)行體系

虹科KPA Automation是一套完整的控制體系，由幾個(gè)層級(jí)組成，自下而上分別是：設(shè)備層、總線層、控制層、應(yīng)用層。每一層功能相對(duì)獨(dú)立，并提供層間交互的接口，高層的內(nèi)容可以使用您自己的方法實(shí)現(xiàn)，如總線層使用KPA Master，控制層使用您自己的控制器。但是低層的內(nèi)容不能被替換，如使用KPA motion而不使用KPA Master，這種方式不可行。

每一層的作用簡(jiǎn)要如下：

設(shè)備層

實(shí)際的被控設(shè)備，由總線層進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。

總線層

接收來(lái)自控制層/設(shè)備層的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)至設(shè)備層/控制層，目前支持的總線協(xié)議有：EtherCAT、ModBus、CAN、CANopen、PROFIBUS。具體支持的協(xié)議類型，還與控制層具體所選的控制器相關(guān)。MoDK也支持使用VREP機(jī)器人仿真平臺(tái)。

控制層

控制器所在的層級(jí)，可靈活選擇多種類型的控制器?？梢赃x擇KPA Straton，結(jié)合MoDK/MDK時(shí)也可以選用C/C++應(yīng)用程序。

應(yīng)用層

主要用于數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控和分析。

02虹科KPA MoDK簡(jiǎn)介

虹科KPA MoDK在虹科KPA Automation控制體系中處于控制層一級(jí)，是控制系統(tǒng)中可選的一個(gè)模塊。結(jié)合虹科KPA Straton時(shí)，使用的是5種標(biāo)準(zhǔn)PLC語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，MoDK以功能塊的形式呈現(xiàn)；直接使用C/C++進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，MoDK則以獨(dú)立的開(kāi)發(fā)包/庫(kù)形式呈現(xiàn)。

MoDK的功能塊/函數(shù)接口完全符合PLCopen part1/part4標(biāo)準(zhǔn)，使用Straton進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，只需按順序調(diào)用功能塊即可：初始化環(huán)境→初始化軸實(shí)例→運(yùn)動(dòng)控制；使用C/C++開(kāi)發(fā)時(shí)的流程也類似，但是每一步的API調(diào)用則要遵循以下順序：功能塊變量聲明→功能塊實(shí)體創(chuàng)建→調(diào)用功能塊。具體的流程將在后續(xù)更新中詳細(xì)闡述。

虹科KPA MoDK目前支持的PLCopen運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)如下：

虹科KPA MoDK的特性

1

虹科MoDK立足于虹科KPA自研的可擴(kuò)展OSAL（操作系統(tǒng)抽象層），只要使用不同的OSAL庫(kù)文件進(jìn)行編譯，即可運(yùn)行于多種操作系統(tǒng)下。

2

最多支持三軸聯(lián)動(dòng)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的軸控制理論上不限制軸數(shù)，僅取決于運(yùn)行平臺(tái)的性能。

3

控制循環(huán)低于1ms，同時(shí)擁有優(yōu)秀的路徑生成器。

4

Motion函數(shù)遵循PLCopen part1/part4標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)，可集成于虹科KPA Straton環(huán)境中，使用PLC語(yǔ)言編程，更加容易上手使用；也可以跳脫出Straton環(huán)境，以C/C++庫(kù)形式提供開(kāi)發(fā)包，使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。

5

支持虹科KPA matser 1.x/暫不支持2.x版本。

6

支持控制3種對(duì)象：Simulation 虹科KPA 運(yùn)行環(huán)境內(nèi)部仿真（純文字參數(shù)仿真）/Vrep機(jī)器人仿真平臺(tái)/ECAT & CiA402設(shè)備。

7

初始化參數(shù)可以在Studio中的Motion Configuration Utility進(jìn)行配置，減少初始化過(guò)程中的代碼量，并可以在運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)動(dòng)參數(shù)的最大值（如速度、加速度、加加速度）。

8

C/C++開(kāi)發(fā)提供22個(gè)演示例程，涵蓋了motion的絕大多數(shù)功能，使用CMAKE設(shè)置參數(shù)進(jìn)行編譯，可以得到不同平臺(tái)、不同操作系統(tǒng)下的工程文件，可直接進(jìn)行演示。