【产品推荐】最严酷环境!YKCAT2 VS 运动控制卡
PC-based
控制系统
由于PC-based控制系统的天然优势,如可拓展性好、能够实现复杂运动控制和开放性强等特点。越来越多的先进装备都选择PC-based控制方案。
但是,基于PC的控制方案除了带来优势之外,也带来相对传统PLC方案来说较明显的稳定性缺陷。比如生产现场常常反馈的“不稳定”、“卡顿”等现象。
ProU团队成立6年来,一直尝试解决这个问题。使基于PC的控制系统满足3个特性:
1.独立于Windows并实现极佳的实时性能;
2.不改变目前高级语言编程习惯和开发环境;
3.非常低的学习门槛。
这就是NoTime—基于实时系统的.NET执行环境。这集视频,我们将深入最严酷的PC运行环境,展示传统运动控制卡和基于NoTime环境的YKCAT2运动模块的性能对比。
原理会在在最后探讨,现在从具体的实验对比开始吧!
实验的流程是:相机在A点拍照,完成图像处理(匹配定位)后,运动到B点拍照并进行图像处理。之后运动到C点,进行一次数字量IO的输出和输入。然后返回B点,再进行一次数字量输出和输入,完成后返回A点。
以上作为一个运动周期,分别用运动控制卡和基于NoTime的YKCAT2实现。
运动效果如视频所示。
实验需要这些元器件:一个T控制器,一套Servotrnix伺服电机、MVtec Merlic视觉软件和相应的视觉硬件。
PC使用相同的配置,只有控制软件/运动控制卡一个变量,这样就更便于比较运动控制方案的区别。
通过Servotrnix伺服调试软件的示波器功能,可以精确记录几个运动的信息,它将作为测试不同控制器的尺子。
我们将记录伺服电机速度曲线(伺服自行记录),定位完成信号(控制器到驱动器),图像处理完成信号(控制器到驱动器)。
因为机器程序非常简单,控制器CPU的负载率只有20%左右。为了重现各种现场令人烦恼的情景,我们使用Intel Extreme Tuning Utility软件将 CPU的负载保持在100%。
我们将Servotrnix 驱动器调试软件导出的CSV文件用Excel生成曲线。
伺服电机的运行速度如图中蓝色和绿色曲线,分别代表YKCAT2和运动控制卡,图中也同时记录了定位启动和定位完成、相机启动拍照,图像处理完成等时间节点。
将两个方案各150组数据叠加在同一个图中,绿色的运动控制卡曲线较明显的滞后于蓝色YKCAT2曲线。也就是说,YKCAT2相对更小地受到Windows的影响。
量化后的数据可以看到YKCAT2的运动周期缩短了约21%,机器控制周期稳定性(方差)提高了约33%。