從ProU團(tuán)隊(duì)多年在基于PC控制系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)來看，如何提高基于PC的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低開發(fā)難度門檻，并支持不同類型工程師的編程習(xí)慣，是拓展基于PC的控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵一躍。

從2015年開始，我們創(chuàng)新的將日系梯形圖和C語言帶入PC世界，解決了部分客戶的痛點(diǎn)。2019年初，我們將API運(yùn)動函數(shù)接口開放給客戶，工程師可以在C#或C++程序中調(diào)用ProU提供的YKCAT運(yùn)動控制函數(shù)，操作PC的以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn) EtherCAT運(yùn)動控制或winPLC上的脈沖接口實(shí)現(xiàn)脈沖控制。ProU團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近2年的準(zhǔn)備，將API函數(shù)調(diào)用開發(fā)方法提升為靈活、功能強(qiáng)大且免費(fèi)的開發(fā)框架ProCon，打破C#、C++等高級語言開發(fā)環(huán)境、PLC開發(fā)環(huán)境以及實(shí)時(shí)系統(tǒng)的隔閡。我們的愿景是開啟基于PC控制系統(tǒng)的2.0時(shí)代。

在已經(jīng)發(fā)布的ProCon S1中，我們帶來了幾個(gè)新特性：

1. 我們將ProU平臺上經(jīng)過大量項(xiàng)目驗(yàn)證的控件庫經(jīng)過改造之后引入ProCon框架，稱為YKCon控件庫。用戶可以通過Microsoft Visual Studio改造YKCon中的控件，重新導(dǎo)入ProCon框架，或者直接導(dǎo)入用戶自己的應(yīng)用程序。如下圖中案例，在YKCon中的CAD控件，用戶可以導(dǎo)入或繪制運(yùn)動軌跡并直接轉(zhuǎn)化為軸的運(yùn)動數(shù)據(jù)。用戶通過開放的接口對控件進(jìn)行改造，標(biāo)準(zhǔn)的CAD控件變成了適合點(diǎn)膠行業(yè)應(yīng)用的行業(yè)控件：增加點(diǎn)膠相關(guān)的示教信息列表，路徑和金手指位置的顏色強(qiáng)化等。

自動點(diǎn)位、軸調(diào)試也是用戶反饋比較常用的YKCon控件：

2. 通過拜訪大量的工程師和項(xiàng)目經(jīng)理，大家更傾向使用梯形圖或ST開發(fā)設(shè)備的邏輯和運(yùn)動控制功能，而對于機(jī)器個(gè)性化的示教和顯示界面，以及與上位系系的通訊功能，通過高級語言開發(fā)的各種控件則更加靈活和易于調(diào)試，然而傳統(tǒng)方式則需要在兩套系統(tǒng)的通訊上花費(fèi)一定的開發(fā)和調(diào)試時(shí)間。現(xiàn)在，我們將ProU PLC引入ProCon框架，PLC中使用的“變量”列表可以導(dǎo)出為文件，用戶可以將此文件導(dǎo)入到Visual Studio中，并在程序中直接讀取或?qū)懭?。下圖右側(cè)為添加進(jìn)來的變量程序，左側(cè)為程序中對變量進(jìn)行的操作，用戶可以直接進(jìn)行讀取和寫入：

這樣，ProCon 中的PLC程序模塊和高級語言控件可以方便的建立快速、直接的數(shù)據(jù)鏈接。

3. 在ProU 軟PLC中，用戶的PLC以及C語言程序運(yùn)行在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中（RTOS）中，不僅是用戶程序，包括用戶程序中調(diào)用的EtherCAT協(xié)議棧，運(yùn)動控制算法等等需要穩(wěn)定運(yùn)行、快速響應(yīng)的功能模塊，都需要運(yùn)行在實(shí)時(shí)系統(tǒng) （RTOS）中以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和性能。在ProCon框架中，我們引入了開放的實(shí)時(shí)環(huán)境，用戶可以直接使用高級語言開發(fā)用戶程序。不同于虛擬機(jī)技術(shù)（hypervisors）、Windows設(shè)備驅(qū)動程序或是單片機(jī)應(yīng)用程序，實(shí)時(shí)系統(tǒng)是一個(gè)完整的操作系統(tǒng)，獨(dú)占Intel CPU運(yùn)算核心，內(nèi)存，I/O和中斷。實(shí)時(shí)系統(tǒng)完全獨(dú)立于Microsoft Windows，是響應(yīng)重要任務(wù)最快和最安全的選擇。

如下圖所示：

工程師在安裝實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)套件后，可以在Microsoft Visual studio中直接開發(fā)運(yùn)行在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的用戶程序（C 或C++）。

在實(shí)時(shí)系統(tǒng)上運(yùn)行用戶程序的最大價(jià)值是機(jī)器運(yùn)行時(shí)間和穩(wěn)定性的提高，以下是我們在一個(gè)點(diǎn)膠平臺上基于同樣的伺服系統(tǒng)，與原運(yùn)動控制卡方案運(yùn)行一段同樣軌跡的耗時(shí)對比：

除了縮短系統(tǒng)的Cycle time以及提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的用戶程序可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)運(yùn)動控制卡方案不容易

實(shí)現(xiàn)的功能，比如：

A. 轉(zhuǎn)盤或流水線設(shè)備中經(jīng)常使用的傳感器到位信號，傳統(tǒng)方案的脈沖信號捕捉容易受到Windows執(zhí)行周期抖動的影響。實(shí)時(shí)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)類似PLC才能實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定的脈沖捕捉功能。

B. 機(jī)器視覺領(lǐng)域的用戶可以將自己的視覺算法在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中重新編譯，通過調(diào)用ProCon的實(shí)時(shí)GigE協(xié)議，實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺功能與設(shè)備其他功能模塊（如運(yùn)動控制）的高效、穩(wěn)定的交互。

C. 運(yùn)動控制領(lǐng)域的客戶可以將自己的機(jī)器人，跟隨算法運(yùn)行在實(shí)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行，通過調(diào)用ProCon中的N軸插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定和精確的運(yùn)動控制。

D. 用戶可以將網(wǎng)口、串口由實(shí)時(shí)系統(tǒng)管理，適用于要求高速及穩(wěn)定通訊的應(yīng)用場合。ProCon框架集成于ProU WinPLC控制器和PCIpro軟件解決方案中，并完全免費(fèi)。我們致力于將PC based控制平臺的集成開發(fā)和執(zhí)行效率提升到一個(gè)新的維度，未來將在ProCon S2中加入更多強(qiáng)悍的功能和開發(fā)方式。