LabVIEW运动控制&视觉运动 - LabVIEW干货 -
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LabVIEW运动控制&视觉运动
助理工程师
11:30:19　　
12279&查看
关于运动控制，可以选用NI的硬件和硬件驱动，开发时间比较短，但是成本较高。另外运动控制还可以使用PLC和运动控制卡，我现在使用的是PCI的运动控制卡，市场上很多，大多数会提供驱动，支持VC、VB等等编程语言。
我们公司是通过调用DLL动态链接库连调用运动控制卡的驱动，除了会使用运动控制卡之外，还需要学习步进电机和伺服电机的相关知识。
由于这方面涉及公司的知识产权，所以不方便和大家分享，抱歉。
关于视觉运动，NI的视觉分析包中的功能很强大，大家可以看NI example中的例子进行学习.
附件中Christopher写的Image Acquisition and Proccessing with LabVIEW是关于视觉分析的，写的很好，大家可以学习一下。
本人也是初学者，有不对的地方，望指教，谢谢。
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再发一点关于运动控制的相关资料给大家分享一下。
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19:40:14　　
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19:38:53　　
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14:27:50　　
bucuo& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &
16:56:59　　
哈哈，真巧了，视觉我做过，也是截取ROI区域，利用匹配值得出测试结果。6050运动控制卡用的时候当时没有labview的范例，我是按照VB.NET程序改的；前两年用过labview的OPC与三菱的 J3私服控制器通信过，哈哈，基本我都做过！
22:33:52　　
视觉可以学习学习
10:06:46　　
10:08:02　　
有没有例程呢，弄一个模仿一下啊
17:37:00　　
此贴不错，有例程吗
10:26:08　　
之前考虑用labview，后来改用c#做了。学习一把
等待验证会员
19:39:06　　
书很不错啊,研究中
19:53:23　　
没积分了& && && && && && && && && && && &&&
20:33:56　　
回复，收藏，以备以后用到，谢了
20:37:10　　
视觉运动资料好少啊。谢谢楼主
21:53:31　　
谢谢楼主分享，学习学习
12:01:22　　
NI的板卡虽然比较贵，但是结合Labview,Labwindows cvi 确实很方便很好用，QQ
08:58:38　　
视觉运动资料好少啊。谢谢楼主
19:53:48　　
谢谢楼主分享。
助理工程师
20:32:42　　
看看资料，pmac,galil等与labview的结合还是不错的
22:03:58　　
学习一下谢谢。
23:04:13　　
谢谢分享了&&辛苦了。。。。
14:41:12　　
谢谢楼主的无私奉献，，，，，，，
16:10:12　　
书很不错啊,研究中
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哪个公司运动控制卡 比较好？
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加TA为好友 发表于： 16:41:25 51楼
在论坛不论辈分的。&&&&&&&&&
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加TA为好友 发表于： 17:13:16 52楼
1998年PMAC的中国订货额超过10万美金，高满员做的，那时刘政还没有去Delta Tau，PMAC是从2002年开始中国的订货额已经超过100万美金，最高摸高到200多万美金，那时刘政还是Delta Tau公司的一名技术工程师兼汉语翻译。至于2008年订货额滑坡，刘政和他的泰道公司应该最清楚原因。
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加TA为好友 发表于： 17:21:47 53楼
波恩改天可以到Beckhoff来坐坐，随时欢迎。
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加TA为好友 发表于： 17:31:23 54楼
2008年滑坡？滑到你所说的那个数？信息源在哪里？&&&& 我也知道你也接触过PMAC一阵子，2007是比较乱，你被人误导就算了。
看你id也是坛子里的老江湖了，就不和你计较了。大家和气生财。
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加TA为好友 发表于： 17:39:25 55楼
在论坛无法保证不&被人有意无意攻击和谩骂&，人在江湖难免不磕磕碰碰。
托你吉言，谢谢。
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加TA为好友 发表于： 17:41:25 56楼
在论坛不论辈分的。
波恩过于谦虚，论坛无前辈，心中自有前辈；
在论坛读你帖子多多，受益匪浅。
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加TA为好友 发表于： 17:54:31 57楼
祝贺麦克风在倍福高就。市场是检验真理的唯一标准。运控技术在中国发展很快，给所有厂家都创造了发展空间。和气生财。
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加TA为好友 发表于： 18:35:05 58楼
仅供参考，如有广告嫌疑请斑竹删去。
Delta Tau的Power PMAC 控制卡：
256轴插补联动（所有轴可以独立运行，单轴伺服频率最高400KHZ）
128个坐标系，每个坐标系支持32轴
同时运行16个运动控制程序、32个实时PLC（扫描时间可调，最高可达5us）和32个后台PLC（扫描时间小于100us）
专用脚本语言和C/C++语言直接编程，提供接口用其他高级编程语言（VB,C#...）编程
直线、圆弧(椭圆、螺旋、螺纹)、样条和PVT插补，回转体表面和球体表面加工
基本S曲线加减速和任意曲线加减速 （可限制加加速度）
非直角坐标正逆解：斜轴功能、道具中心控制和机械手控制
Ｇ、Ｍ、Ｔ、Ｄ代码执行
超前读和超前读回溯
动态2D或3D平面空间旋转变换
各种1D,2D和3D的补偿表（一阶或三阶插值）：螺距补偿、反向间隙补偿、形变补偿和力矩补偿
任意平面刀具半径补偿
高速高精度位置捕捉（25ns）和位置比较(100ns)
共振抑制：高频陷波、中频前置滤波、低频电子惯量
用户自定义伺服算法和换相算法（C语言或脚本语言），还可使用工具Matlab，Simulink产生C代码编译下载到伺服环
龙门双驱交叉耦合自动纠偏
伺服环级联（张力控制、自动调高等）
电子齿轮和电子凸轮（时基控制）
内置正交编码解码、旋转变压器激励、正余弦编码16位插值、多种串行编码器(SSI, EnDat, Yaskawa)解码功能
每轴到伺服器的输出支持模拟量、脉冲方向，四相PWM，或通讯速率高达1.25Gbps的MACRO2现场总线
用户界面二次开发和第三方应用程序开发
多种现场总线：ProfiBus, Devicenet, CANopen, ControlNet, CC-Link, Ethercat
100兆/1000兆以太网和USB2接口，每秒中实现数千的运动控制数据包处理
所有的固件和内置的功能都可使用，用户不需要为增加某一功能而加额外的费用
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加TA为好友 发表于： 08:53:41 59楼
由此看来Power PMAC的功能真够多！有几个问题：
典型插补周期是多少？最小可到多少？
&128个坐标系，每个坐标系支持32轴&是不是可以理解为数控中的多通道和每通道可联动轴数？如果是，可同时运行的通道数有几个？若2通道同时运行，每通道5轴联动，最小插补周期能做到什么水平？
是否支持数控的5坐标应用？
&单轴伺服频率最高400KHZ&是何概念？
能否讲讲什么是&低频电子惯量&？如何应用？
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 12:07:55 60楼
波恩前辈都问到点子上了
我尽我所能对我比较清楚的先回答，如有谬误，请及时指正。
典型插补周期是多少？最小可到多少？
PMAC中有初插和精插两个概念，
关于初插，对于一般应用，手册上提到典型插补周期是2ms到20ms；最小可以做到多少，和应用及轴数有关，其实也和您下面提到的问题有关；我可以问一下研发工程师比如说32轴最小能做到多少。
关于精插，是在每个伺服周期执行一次，用的是三次样条，对于256轴的情况，最小插补周期是0.5ms. 对于32轴，是在0.1ms以下。
&128个坐标系，每个坐标系支持32轴&是不是可以理解为数控中的多通道和每通道可联动轴数？
正确，就是数控中的多通道和多通道联动轴数；
如果是，可同时运行的通道数有几个？
最多可以支持128个通道，但总轴数限制是256轴；所以如果每个通道是32轴的话，可同时运行8个通道；所以如果每个通道是8轴的话，可同时运行32个通道；
若2通道同时运行，每通道5轴联动，最小插补周期能做到什么水平？
这个我要具体咨询研发工程师有关初插的最小周期，但是精插最小可以做到0.03ms以下了。
是否支持数控的5坐标应用？
应该是90年代末吧，PMAC就已经支持了。
Power PMAC是去年发布的。
&单轴伺服频率最高400KHZ&是何概念？
因为PMAC是一个完全开放接口的产品，用户可以自由定制应用，其伺服周期，换向周期，电流环周期等等参数都是可以改变的；单轴伺服频率最高400KHZ是指用户只用一个轴的情况下，伺服环可以执行的最高频率；当然，在多轴比如说32轴的情况下，每一个轴的最高伺服频率只能达到20K；在8轴的情况下，可以达到近100K。
如果&单轴伺服频率最高400KHZ& 的描叙存在误导嫌疑，我们会改正。
能否讲讲什么是&低频电子惯量&？如何应用？
下周再给详细解释。
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加TA为好友 发表于： 13:10:38 61楼
既然是90年代末，PMAC就已经支持数控的5坐标应用了，不知Power PMAC是否具备Fidia等数控系统的RTCP功能，或类似功能。
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加TA为好友 发表于： 13:40:13 62楼
Fidia等数控系统的RTCP功能其实就是PMAC中的非直角坐标正逆解
这种叫法应该更通用，因为工具端说白了其实等效于一个很简单的机械手
非直角坐标正逆解包括：斜轴功能、道具中心控制和机械手控制
这种功能PMAC十年前就有了
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加TA为好友 发表于： 16:49:27 63楼
刀具中心控制从概念上的确与RTCP相当。不知以PMAC做5轴加工实效如何？遇到以下问题如何解决：
1. 若刀具半径改变了，是直接在线修改刀具半径就可以继续加工？还是需要CAM端根据新的刀具半径重新编程？
2. 工件的安装是否需要严格对正，还是能够容忍存在足够大的任意偏偏置。
3. 5轴加工自由曲面时，如果曲率存在范围较大连续变化，能否保证切削速度恒定？ 能保证的恒速点是刀具中心点，还是实际切削点？
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加TA为好友 发表于： 20:17:17 64楼
基于PC技术的Beckhoff TwinCAT + EtherCAT和基于DSP+FPGA的PMAC，TRIO和Galil这两大流派可以一较高下，相互融合，对于中国开放式运动控制系统技术发展是好事！双方都跳出各自的圈子，或许都可以发现新天地。
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加TA为好友 发表于： 11:39:44 65楼
刀具中心控制从概念上的确与RTCP相当。不知以PMAC做5轴加工实效如何？遇到以下问题如何解决：
1. 若刀具半径改变了，是直接在线修改刀具半径就可以继续加工？还是需要CAM端根据新的刀具半径重新编程？
只需要修改刀具半径就可以了，不需CAM重新编程；
即使刀具长度变了，也只需要在正逆模型里改变长度参数即可。
2. 工件的安装是否需要严格对正，还是允许足够大的任意偏心的存在。
不需要，只需要旋转和平移坐标系。
3. 5轴加工任意曲率（无跳变）的曲面，能否保证恒定切削速度，能保证的恒速点是刀具中心点，还是实际切削点？
能保证恒定的切削速度，PMAC中还有专门测参数配置可提高速度环的精度;
刀具中心点和实际切削点都可以，只需要在正逆模型里输入对应的运动学参数。
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加TA为好友 发表于： 21:51:17 66楼
不错了！&&&&&&&&&&&&&&
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加TA为好友 发表于： 11:42:22 67楼
能否讲讲什么是&低频电子惯量&？如何应用？
一般好的惯量匹配：负载的惯量为电机惯量的2~3倍
在惯量匹配不太好的应用里，比如一些机械手，其负载惯量可能是电机惯量的10倍以上；
和刚性等因素结合在一起，有时引发低频振荡 （通常几赫兹左右，也可达十几赫兹）；
电子惯量是国外相关领域的通用称呼，只用专门的伺服算法解决惯量匹配不好引起的低频振荡。
Delta Tau 除了缺省的伺服算法，还提供了用于电子惯量的专用伺服算法； 当然， 有特殊要求的用户还可自己设计。
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加TA为好友 发表于： 12:32:21 68楼
凌华的用过，挺不错的。
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加TA为好友 发表于： 18:36:20 69楼
谢谢！&&&&&&&&&&&&&&&
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加TA为好友 发表于： 10:08:08 70楼
若2通道同时运行，每通道5轴联动，最小插补周期能做到什么水平？
伯恩前辈， 这是研发人员的回复：
在Power Pmac中，因为两坐标系（通道）共10轴用的计算资源不是很多，最小初（粗）差周期可以与伺服周期相同,也就是和精差的周期差不多了。
除了需要高速度和复杂运动学计算的应用，在实际应用中很少要如此小的初（粗）插周期。
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加TA为好友 发表于： 14:29:04 71楼
PMAC的数控功能这么强，在数控领域用量如何？
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加TA为好友 发表于： 10:49:26 72楼
就市场来看，固高确实是占大头，但是诸如雷赛，众为兴也不错，只是大家针对的行业，客户层次不一样而已
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加TA为好友 发表于： 08:54:50 73楼
我也来发表一下意见，我感觉
用控制卡的优点就是很多底层模块已经做好了，同时增加了对驱动器的接口，使用者可以直接使用板子的各种API来设计应用程序，比较适合做专用、独立设备。从这个角度来讲PMAC在这个运动控制卡这个领域来说应该是做得比较好的。同时现在的运动控制卡也有丰富的对外接口，但是利用有限的API来开发大型复杂设备，方案会比较僵硬。至于MEI等等有在做卡的，这个只是他们系统中的一个很小的环节，他们的重点是系统。
BF也是做系统，他们的ethercat是亮点，基本解决了高速实时数据传输的瓶颈，同时硬件上用了通用网线，成本得到了控制。其实ethercat只是一种协议，由于BF推广得好，现在应用范围比较广泛。从技术层面上来讲，和他有差不多性能的协议多得去了。基本上每个大型数控系统企业都会有一套类似的总线系统西门子，kuka，博世等等。基于PC的软件控制系统，把逻辑控制和运动控制集成在一个环境下面，给大型设备的开发带来了很多好处，尤其是开发的柔性，但是稳定性较差。这个对比KUKA机器人和ABB机器人的稳定性就可判断了。
功能上来说运动控制卡和基于PC的运动控制卡没有可比性，两者的侧重点不一样。技术上来说也没可比性，一个是完全的硬件实时，设计直接针对硬件。另外一个是基于硬实时OS，设计却是基于软件的。
备注：其实PMAC的power PMAC 已经是在powerPC面移植了实时linux，用户的开发，其实已经只是软件开发了。
总得来说就是：小设备用卡，大设备及系统用基于总线的系统。
呵呵，不要非对比出来个好坏来了，要不也不会有那么几家公司存在，差的早就黄掉了。
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加TA为好友 发表于： 18:12:17 74楼
酒香不怕巷子深，熟悉几产品家的，能不能把核心技术指标和特色介绍出来，供大家选择参考。
或者给出各家的中国办事处电话（不要代理的）？
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 23:56:09 75楼
看大家讨论，活跃的控制器厂家是以下四家：
Delta Tau（泰道中国）, Galil（微敏，中宝伦）, Trio（翠欧中国）, Beckhoff（倍福中国）
18:12:17 78楼 蓝翎 blueplugme
酒香不怕巷子深，熟悉几产品家的，能不能把核心技术指标和特色介绍出来，供大家选择参考。
或者给出各家的中国办事处电话（不要代理的）？
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 09:00:57 76楼
GALIL要联系美国了，其他的网上一搜就都能搜到了。
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 10:25:18 77楼
回头看，Power PMAC用了PowerPC，Linux操作系统及面向Linux的实时内核Xenomai，因而从某种意义上看，与采用Wintel体系的x86 CPU加Win XP操作系统及RTX等面向Win的实时内核的工业PC的方案已无本质差别。
据称微软将从Win8开始支持ARM，到那时，PC平台到底是Wintel还是WARM还有谁说的清，还有谁会介意吗？
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 13:32:47 78楼
To 波恩兄，
如果你要设计一款运动控制器，你会选择什么样的软硬件平台方案？
假设这款运动控制器定位是中国未来10年的中高端OEM设备运动控制系统需求。
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 13:53:23 79楼
如果真有强大的财力足以支持10年的话，我会选用x86+win+实时内核。
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加TA为好友 发表于： 16:46:57 80楼
这么说波恩确实有所想法了；
我觉得10年是一个比较实际的数据，可惜很难有人做如此长时间的投资。
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加TA为好友 发表于： 16:53:44 81楼
PMAC的数控功能这么强，在数控领域用量如何？
这个我手头没有具体统计。
但是据我所知的典型应用如下：
工业界：秦川数控
学术界：xx大学和xx大学一个973数控项目用的是PMAC作为控制核心
其优势不在通用机床，在特殊机床上。
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加TA为好友 发表于： 17:18:17 82楼
做运动控制也好，做数控也罢，绝不仅仅是做技术，也不仅仅是做产品，没有长期投资根本不可能见到可良性循环的产品体系和盈利模式。在当前的市况下，最佳的投资来源就是既有资本实力，又有内部应用需求的机械设备制造商，包括机床制造商。
另起炉灶，单纯做数控，死路一条！
单纯做运控，做做专机，赚点总数有限的超额利润尚可，上不了量。
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加TA为好友 发表于： 17:05:15 83楼
回复内容：
对：jamesyoung77 关于刀具中心控制从概念上的确与RTCP相当。不知以PMAC做5轴加工实效如何？遇到以下问题如何解决：
1. 若刀具半径改变了，是直接在线修改刀具半径就可以继续加工？还是需要CAM端根据新的刀具半径重新编程？
只需要修改刀具半径就可以了，不需CAM重新编程；
即使刀具长度变了，也只需要在正逆模型里改变长度参数即可。
2. 工件的安装是否需要严格对正，还是允许足够大的任意偏心的存在。
不需要，只需要旋转和平移坐标系。
3. 5轴加工任意曲率（无跳变）的曲面，能否保证恒定切削速度，能保证的恒速点是刀具中心点，还是实际切削点？
能保证恒定的切削速度，PMAC中还有专门测参数配置可提高速度环的精度;
刀具中心点和实际切削点都可以，只需要在正逆模型里输入对应的运动学参数。 内容的回复：
看了高手们的讨论，作为一个后学未进的新人，提点疑问。
你提到的：只需要修改刀具半径就可以了，不需CAM重新编程；
我对此有点疑问：
曲面加工中，假设使用球头铣刀，如果是把直径大的球头铣刀更换为小直径的球头铣刀，一些情况经过数控系统坐标偏置补偿后就可以。个别情况下，还需坐标系统重新计算。
如果是把小直径的更换为大直径的，就不单单是坐标重新计算的问题了，还存在加工干涉分析的问题，系统能给出提示么？
如果以上功能都有，我感觉这已经是CAM的功能了。
谢谢，如有错谬之处，请指正。
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 18:26:35 84楼
这种讨论主要是纯功能性讨论，即便是变了刀具半径，往往也是默认刀具磨损了，修磨后，半径减小的情形。
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加TA为好友 发表于： 03:24:00 85楼
不仅仅是坐标偏执补偿，改变半径后轨迹都变了
大变小或小变大都存在这样的问题； PMAC的算法中都已经作了考虑
给TA发消息
加TA为好友 发表于： 22:23:11 86楼
感谢诸位的意见，最后选择TRIO209，正在现学现卖，感觉技术资料的国产化还要加强。
以太网MDBUS协议的浮点数通讯搞了一个月。。。。
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加TA为好友 发表于： 16:38:52 87楼
不如使用国产的mpc003或mpc006运动控制芯片模块，几十元起。可以使用简单易用的MPC014微型运动控制器，基于485通讯，代替运动控制卡。
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加TA为好友 发表于： 16:39:59 88楼
可以使用简单易用的MPC014微型运动控制器，基于485通讯，代替运动控制卡。
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加TA为好友 发表于： 18:30:13 89楼
运动控制器我目前用起来是深圳恒控科技有限公司的系统操作比较方便，简单。有两个主板（3DF00/4D2Y）手持编程器采用480 X 272 像素的1600万色真彩色5吋液晶显示屏，采用ARM+DSP+FPGA控制方案，控制主板具有256M存储空间，可存储1000个加工文件，它适用于（焊锡机、点胶机、锁螺丝机）软件还可以根据客户的需求量身定制。
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加TA为好友 发表于： 12:00:10 90楼
那你就用NI 的运动控制板卡吧，PCI 7344 ，PCI 7358控制器，结合NI& 公司的Labview ，Labwindows cvi 开发软件，特别的方便，QQ
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加TA为好友 发表于： 01:36:14 91楼
做3轴的运动控制，把twincat装在普通高配的个人电脑上，而不用倍福的工业电脑，不知道稳定性如何呢？又没人试过？
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