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MDX61B0011-5A3-4-00 系统总体结构

　　SMP 系统是美国Soft ServoSystem 公司研发的基于PC 的纯软件运动控制内核。SMP 软件运行在装有Ardence‘s RTX 的Windows 系统下， 通过主计算机的CPU 运行实时运动引擎， 具有闭环反馈、多轴插补、运动程序处理和PLC 逻辑运算功能。可搭配VersioBus 光纤、Panasonic RTEX、Yaskawa MECHATROLINK、Mitsubishi SSCNET 和FXI-40等多种伺服通讯网络［2］。本机器人控制系统选用FPA-200适配卡与松下A4N 系列伺服系统构建系统的通讯平台。

　　2.1 MDX61B0011-5A3-4-00 系统整体结构

　　SMP 系统运行环境为Windows2000 /XP， 硬件上使用普通PC 或者性能更加稳定的IPC， 高速的CPU 内核承担纯软件方式的运动插补和PLC 运算， 并通过标准的PCI 插槽与FPA-200 建立总线通信， 经由FPA-200 适配卡上面的网络接口和光纤接口直接与A4N 伺服驱动及I /O 进行连接。利用CPU 进行纯软件运算， 节省了独立的运动控制卡和PLC 设备， 有效地降低了硬件成本。通过FPA-200 的光纤接口， 可进一步扩展I /O 模块， 增加外围设备辅助功能。整体结构图如图1 所示。

　　2.2 MDX61B0011-5A3-4-00 软件结构

　　SMP 软件的底层模块包含三个可升级的实时引擎：PLC 引擎、SMP 引擎和SMP 运动解析器， 三个引擎相互循环配合完成运动控制的运算。CPU 给予底层模块zui高优先级待遇。SMP 的上层模块则用于执行SMP 控制器， 如程序的加载、参数的设定、文件的管理和用户界面的运行。利用Ardence RTX 对Windows 进行实时性扩展， SMP Real-Time DLL 中间链接层使上层模块的应用程序可实时调用和读取底层模块的运动引擎数据和系统状态信息［2］。

　　3 MDX61B0011-5A3-4-00 机器人硬件构成

　　机器人的硬件结构由四个部分组成： 工业计算机和触摸屏显示示教盒、FPA-200 RTEX 网络适配卡、松下A4N电机及伺服驱动器和机器人本体。

　　工业计算机是系统运行的硬件基础， 示教盒的应用软件界面直接面向对象操作。FPA-200 通过IPC 上的标准PCI 插槽与主机建立总线通信， 适配卡的工作电源同样由PCI 总线提供。FPA-200 上RX、TX 两个网络结构接口， 利用100Mbit /s 的以太网络将关节伺服驱动串联起来， 并以0.5~1ms 的周期速度对六个关节伺服驱动实行高速循环控制和可编程加减速控制［3］。系统通讯具有*的响应性和稳定性。

　　MDX61B0011-5A3-4-00 伺服电机直接安装在机器人关节上， 从机械内部走线。在机器人底部用标准航空插头与伺服驱动连接。A4N 伺服驱动上的X5 接口提供了丰富的I /O接点， 通过PLC 编程， 由X5 接口上的I /O 点完成对焊枪能设备的控制， 如图3 所示。

　　本系统采用的MDX61B0011-5A3-4-00 可实现8 轴插补联动控制。通过FPA-200 的VersioBus 光纤接口扩展IM-300 I /O 模块，zui多可增加到416 输入输出点。

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