Dalam pengawal PLCopen, sistem koordinat adalah titik rujukan untuk menentukan enam darjah kebebasan (DOF). Jurutera perlu memahami bagaimana sistem koordinat yang berbeza berinteraksi dan bingkai mana yang penting untuk difahami.
Memahami perbezaan antara sistem koordinat, dan cara ia berinteraksi antara satu sama lain, adalah kunci untuk mencapai kawalan gerakan yang berjaya menggunakan kumpulan. Dalam Bahagian 4 PLCopen, piawaian global untuk kawalan gerakan pengawal boleh atur cara IEC6111-3, konsep gerakan selaras berbilang paksi menggunakan kumpulan diperkenalkan. Kumpulan ialah koleksi paksi yang bekerja bersama-sama mengikut mekanisme biasa untuk menyediakan laluan gerakan dalam tiga dimensi. Contohnya termasuk sistem gantri, robot lengan artikulasi, robot segi tiga atau mekanisme penyambung; Berbilang paksi berfungsi bersama untuk mencapai pergerakan multidimensi peranti.
Sebagai sebahagian daripada fungsi baharu, konsep sistem koordinat dalam pengawal telah menjadi topik penting untuk difahami. Sistem koordinat ialah titik rujukan yang mentakrifkan enam darjah kebebasan (DOFs): X, Y, dan Z untuk koordinat Cartesan, dan sudut Rx, Ru, dan Rz yang menerangkan tahap putaran setiap paksi (dipanggil sudut Euler) .
Setiap mekanisme, komponen atau unit kerja di bawah kawalan mempunyai sistem koordinat sendiri. Memandangkan pengawal PLCopen boleh mengawal berbilang kumpulan, setiap satu berfungsi pada berbilang bahagian, adalah penting untuk pemahaman pengaturcara untuk mengenali bagaimana sistem koordinat yang berbeza berinteraksi.
Setiap sistem koordinat mempunyai asalan, yang digunakan untuk menentukan titik sifar dalam semua koordinat. Arah setiap paksi ditentukan oleh peraturan sebelah kanan (lihat Rajah 1). Jika jari telunjuk menghala ke arah positif X, jari tengah yang dipanjangkan (pada Sudut kanan ke jari telunjuk) menghala ke arah positif Y, dan ibu jari yang dilanjutkan menghala ke arah positif Z.
Arah Sudut ditentukan menggunakan peraturan lingkaran sebelah kanan (lihat Rajah 2). Ibu jari menghala ke arah positif paksi, dan jari membengkok di sekeliling paksi dalam arah putaran positif paksi.
Kedudukan motor
Akhirnya, pengawal mengawal kedudukan motor individu. Setiap paksi dalam kumpulan mempunyai sistem koordinat paksi (ACS) sendiri, iaitu kedudukan putaran motor. Bagi kebanyakan mekanisme yang kompleks, seperti robot lengan yang diartikulasikan, robot triangulasi dan mekanisme sambungan, kedudukan sistem koordinat paksi tunggal tidak bermakna apa-apa dilakukan secara bersendirian; Melalui penyelarasan paksi-paksi inilah kedudukan jentera ditentukan menggunakan pengiraan kinematik. Pengiraan ini boleh dilakukan di dalam pengawal atau oleh pengawal robot kendiri.
Sistem koordinat asas bagi setiap kumpulan ialah sistem koordinat Mesin (MCS). Pengilang mesin mentakrifkan sumber sistem koordinat mesin. Untuk robot lengan artikulasi dan robot segi tiga, ia biasanya terletak pada dasar robot. Pengawal kemudian melakukan pengiraan kinematik untuk menentukan sistem koordinat papan alat (TPCS), yang merupakan titik akhir mesin itu sendiri. Sistem koordinat ini sendiri tidak berguna kepada pengaturcara, tetapi ia boleh digunakan untuk menentukan asal lokasi alat. Pisau mempunyai sistem koordinat tersendiri iaitu sistem koordinat alat (TCS).
Perintah kedudukan
Biasanya, alat ini dipusatkan pada penghujung mesin, jadi ini mungkin semudah mengimbangi dalam arah tambah Z pada sistem koordinat papan alat, dan mungkin juga memerlukan komponen Rz untuk mengambil kira putaran. Sistem koordinat alat paling biasa digunakan untuk pergerakan perlahan dan kedudukan mengajar, tetapi tidak selalunya digunakan dalam gerakan automatik. Asal sistem koordinat alat ialah titik pusat alat (TCP), yang merupakan titik permulaan anjakan arahan. Apabila anjakan dalam sistem koordinat mesin digunakan, ia adalah titik pusat alat yang bergerak ke kedudukan itu (lihat Rajah 3).
Memandangkan setiap kumpulan mempunyai asal sistem koordinat mesin sendiri, mengalihkan berbilang kumpulan ke kedudukan yang sama dalam ruang memerlukan setiap kumpulan mempunyai arahan kedudukan sendiri berbanding kedudukan sistem koordinat mesinnya. Contohnya, jika dua robot pikap mengambil item dari penghantar yang sama, kemudian setiap pikap bergerak ke kedudukan yang sama pada tali pinggang penghantar, arahan kedudukan sistem koordinat mesin yang berbeza diperlukan.
Untuk memudahkan anjakan dalam Ruang kongsi yang serupa, asal sistem koordinat mesin untuk setiap kumpulan boleh diperoleh daripada asal sistem koordinat dunia (WCS), ditambah dengan offset. Setiap unit kerja hanya mempunyai satu sumber sistem koordinat dunia. Apabila anda mengkonfigurasi satu kumpulan, anda perlu mentakrifkan offset kepada asal sistem koordinat dunia. Ini membolehkan berbilang agensi menggunakan sistem koordinat biasa untuk memudahkan pengaturcaraan.
Sistem koordinat terakhir yang perlu dipertimbangkan ialah sistem koordinat komponen (PCS). Sistem koordinat ini digunakan untuk menentukan kedudukan dan orientasi setiap objek dalam ruang dunia. Asal sistem koordinat ini terletak pada bahagian dan bergerak dengan bahagian tersebut. Ini berguna apabila beroperasi pada bahagian individu, seperti dalam aplikasi pilih-dan-tempat. Aplikasi lain termasuk penjejakan penghantar, di mana komponen bergerak di sepanjang tali pinggang penghantar. Dalam kes ini, sistem koordinat komponen bergerak relatif kepada asal sistem koordinat dunia dan sistem koordinat mesin, jadi mengalihkan titik pusat alat mesin ke kedudukan sistem koordinat komponen tertentu mesti mengambil kira perubahan offset antara yang berbeza. sistem koordinat (lihat Rajah 4).
Memahami perbezaan antara sistem koordinat, dan cara ia berinteraksi antara satu sama lain, adalah kunci kejayaan kawalan gerakan menggunakan kumpulan dalam IEC. Sistem koordinat yang berbeza bekerjasama untuk mencapai operasi yang diingini.
Contoh pengesanan tali pinggang penghantar
Dalam aplikasi penjejakan tali pinggang penghantar, arahan pertama mungkin untuk menggerakkan titik pusat alat dalam sistem koordinat mesin untuk mencari titik pusat alat ke kedudukan awal kawasan penjejakan. Kedudukan dan orientasi bahagian ditakrifkan, dan rutin penjejakan pemancar mengira pengimbangan bahagian kepada asal sistem koordinat mesin mekanisme. Offset ini mentakrifkan sistem koordinat komponen bahagian dan hubungan antara sistem koordinat mesin dan fungsi pengesanan penghantar. Offset sistem koordinat komponen dilaraskan apabila bahagian itu bergerak. Pengguna kemudiannya mentakrifkan langkah dalam ruang sistem koordinat bahagian untuk mengambil bahagian tersebut. Memandangkan sistem koordinat komponen mengimbangi mempunyai 6 darjah kebebasan, membuka kotak pada tali pinggang penghantar juga boleh dicapai jika perlu. Pengguna kemudian melakukan anjakan dalam ruang sistem koordinat bahagian untuk mengambil bahagian tersebut.
Orientasi alat dipadankan secara automatik dengan bahagian (jika perlu), dan offset antara sistem koordinat telah mengambil kira faktor-faktor ini. Kedudukan sistem koordinat bahagian yang sama digunakan untuk setiap pikap, dan sistem koordinat bahagian mengimbangi hanya berubah apabila bahagian baharu ditemui. Memandangkan fungsi pengesanan tali pinggang penghantar sentiasa mengemas kini offset sistem koordinat komponen, titik pusat alat juga dijejaki sepanjang arah positif tali pinggang penghantar untuk menyelesaikan masalah pergerakan komponen.