??????本文提出一種以PMAC2?PC?-?104運動控制器作為控制器的AGV底盤控制系統(tǒng),?采用PMAC作為控制器使多軸控制變得更簡單,?控制系統(tǒng)更具開放性且實時性強。

1　AGV系統(tǒng)硬件構成

??????PMAC?（?Programmable?Multi-Axis?Controller）?是美國Delta?Tau數(shù)字系統(tǒng)公司推出的一種可編程多軸運動控制器,?它采用Motorola公司的DSP56300處理器作為CPU,?可以實現(xiàn)最多8個坐標系同時運動,可以通過存儲在其內(nèi)部的程序單獨操作[?2?]?,?使用PMAC作為AGV控制器,?物理結(jié)構可以大大簡化,系統(tǒng)設計和調(diào)試過程也變得更簡單。
??????AGV采用4輪-?雙輪驅(qū)動,?左右2個同軸輪獨立驅(qū)動,?通過2輪差速實現(xiàn)AGV行駛狀態(tài)的調(diào)整,?適宜采用PMAC運動控制器作為系統(tǒng)的核心處理器,?為了實現(xiàn)PMAC?多軸控制功能,?需在PMAC板上擴展相應的I/O接口板,?同時采用伺服電機、伺服驅(qū)動單元、編碼器以及相應的傳感器構成1套完整的開放式AGV?控制系統(tǒng),?見圖1。

??????其中PMAC主要實現(xiàn)對AGV驅(qū)動電機、控制面板開關量以及報警裝置的控制。

2　AGV控制系統(tǒng)伺服環(huán)設置

??????為保證AGV運行時的精確性和穩(wěn)定性,?電機控制采用速度、位置雙反饋系統(tǒng),?如圖2?所示。變量lx03指向寄存器地址＄720作為位置編碼器的地址[?3?]?,?在每一個伺服周期閉上位置環(huán)。電機編碼器的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲到lx03?指定的地址,閉上位置環(huán)。變量lx04指向寄存器地址＄721作為速度編碼器的地址,?在每一個伺服周期閉上速度環(huán)。陀螺儀的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲到lx04指定的地址,?閉上速度環(huán)。使用雙反饋系統(tǒng)需將lx25變量設置為1,?以打開PMAC的硬件位置捕獲功能,提高控制精度。

3　上位機通信程序編制

??????AGV控制軟件使用Visual?C?+?+進行設計,?通過PMAC的各種參數(shù)設置實現(xiàn)對AGV小車運動路線的控制,?如圖3所示。AGV?控制軟件主要實現(xiàn)參數(shù)設置、路徑編制、狀態(tài)診斷功能。

??????Delta?Tau公司為PMAC提供了PComm32動態(tài)鏈接庫,?作為上層應用程序與PMAC通訊的橋梁。PComm32包含所有上位機與PMAC?之間通信的200多個函數(shù)[?4?]?。
AGV控制軟件通過調(diào)用PComm32?中的函數(shù)實現(xiàn)對PMAC的控制,?PComm32包括PMAC1dll、PMAC1VXD、PMAC1SYS?3?部分,?利用其提供的動態(tài)鏈接庫并結(jié)合Visual?C?+?+編程,?通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫提供的OpenPmacDevice?（）?、CloseP2macDevice?（）?、PmacGetResponse?（）?、PmacFlush?（）等函數(shù),?PC?機將AGV?每個動作的相關數(shù)據(jù)以ASC?II碼指令的形式發(fā)送至PMAC,?從而實現(xiàn)控制軟件與PMAC之間的命令和信息交換。PMAC執(zhí)行順時針圓弧運動的PMAC?驅(qū)動命令程序如下:

CLOSE
&1#1?-?>?4000X　設置坐標系
#2?-?>?4000Y

OPEN?PROG?10?CLEAR
GOSUB?20000　調(diào)用圓心計算子程序
Q0?=Q3?-?Q9　求圓心到終點的角度
Q27?=ATAN2?（Q4?-?Q10）
WH?ILE?（Q28???????Q11?=Q9?+Q5＊COS（Q28）?　圓弧X坐標
??????Q12?=Q10?+Q5SIN?（Q28）?　圓弧Y坐標
??????X?（Q11）?Y（Q12）?　部分運動
??????Q28?=Q28?+Q8　角度增加
ENDWH?ILE
X?（Q3）?Y（Q4）終運動
RETURN

N20000計算圓心子程序
Q20?=?SQRT（?（Q3?-?Q1）?＊?（Q3?-?Q1）?+?（Q4?-?Q2）?＊（Q4?-?Q2）?）
Q21?=Q5＊?Q5?-?Q20＊?Q20?/4
FQ23?=?SQRT（Q21）
Q0?=Q3?-?Q1
Q24?=ATAN2?（Q4?-?Q2）起點到終點的角度
Q0?=Q20?/2
Q25?=ATAN2?（Q23）?　中心離開中線的角度
Q26?=Q24?-?Q25
Q9?=Q1?+Q5＊?COS（Q26）?　中心X坐標
Q10?=Q2?+Q5＊?SIN?（Q26）?　中心Y坐標
RETURN
CLOSE

4　結(jié)束語

??????AGV集光、機、電、計算機為一體,?綜合了當今科技領域先進的理論和應用技術。以PMAC作為控制器,?能夠滿足AGV運動的高實時和高精度的要求,?其開放結(jié)構易于今后產(chǎn)品線的更新?lián)Q代和系統(tǒng)的移植。

參考文獻

1　張正義1AGV?技術發(fā)展綜述1物流技術與應用,?2005（7）?:?67—73
2　PMAC2?USERMANUAL1Delta?Tau?Data?System,?Inc1,?2003
3　PMAC2?Reference1Delta?Tau?Data?System,?Inc1,?2003
4　PComm32?PMAC?32?B?itD?river1Delta?Tau?Data?System,Inc1,?2000