VPLC710機器視覺+軟運動控制一體機是一款基于X86架構的IPC形態(tài)產(chǎn)品，通過 PC-based架構發(fā)揮系統(tǒng)的可擴展性、可繼承性、多領域、信息化、開放性和可視化等性能特點;VPLC710標配 EtherCAT總線，4-240軸可選，最大聯(lián)動軸數(shù)可達 16軸，運動周期最小為 500us，強大的運動控制功能，可滿足運動控制領域高速、高精的需求。

　　文/深圳市正運動技術有限公司

　　VPLC710機器視覺+軟運動控制一體機是一款基于X86架構的IPC形態(tài)產(chǎn)品，通過 PC-based架構發(fā)揮系統(tǒng)的可擴展性、可繼承性、多領域、信息化、開放性和可視化等性能特點，配合正運動技術自主自研、自主可控的全國產(chǎn)Windows實時運動軟核MotionRT，將IPC形態(tài)產(chǎn)品VPLC710變成了實時運動控制器或者實時PLC。

　　VPLC710標配 EtherCAT 總線，4-240軸可選，最大聯(lián)動軸數(shù)可達 16軸，運動周期最小為 500us，強大的運動控制功能，可滿足運動控制領域高速、高精的需求;同時具備自動化行業(yè)所必須的高速DI/DO、脈沖控制以及手輪控制等功能，被廣泛應用于半導體、3C電子、新能源、激光加工、汽車產(chǎn)線等領域。

　　1 VPLC710產(chǎn)品功能介紹

VPLC710 架構圖

　　(1)VPLC710硬件特性

　　l 采用x86高性能CPU，EtherCAT可支持多至240軸同時控制;

　　l 板載RS232，RS485，EtherNet，EtherCAT，USB2.0，USB3.0硬件接口;

　　l 板載16DI，其中4個高速色標鎖存，2組高速單端編碼器;

　　l 板載16DO，其中4個高速單端脈沖軸，4組高速PWM;

　　l 支持VGA，HDMI顯示，支持雙網(wǎng)口不同IP設置。

　　(2) VPLC710運動控制功能

　　l 點位運動、直線插補、圓弧插補、連續(xù)軌跡加工、機械手功能;

　　l 電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、位置鎖存、虛擬軸疊加;

　　l S曲線加減速，SS曲線加減速，軌跡運動更柔和;

　　l 高速PSO輸出，支持1D/2D/3D的高速位置同步輸出;

　　l 支持視覺飛拍、高速點膠、激光加工等應用。

　　(3)VPLC710機器視覺功能

　　l 視覺定位、Blob分析、視覺測量、檢測識別等;

　　l 同時支持第三方視覺。

　　2 基于VPLC710與傳統(tǒng)PCI/PCIe運動控制卡/PLC的解決方案對比

　　VPLC710機器視覺+軟運動控制一體機與傳統(tǒng)PCI/PCIe運動控制卡/PLC核心區(qū)別一：硬件配置不一樣，VPLC710更節(jié)省硬件成本和安裝接線方便。

　　VPLC710本身是個工控機，裝載Windows系統(tǒng)就可以直接運行上位機開發(fā)軟件，比如Zmotion ZDevelop、Visual Studio、LabVIEW、Qt、Python等，通過板載的脈沖輸出口或EtherCAT口接伺服/步進，IO接口可直接接入和控制外部輸入輸出，實現(xiàn)運動控制和IO控制以及對接到MES等;

　　而傳統(tǒng)PCI/PCIe運動控制卡/PLC需要另外購置PC或者工控機，來實現(xiàn)運動控制和MES對接等，增加了硬件成本，接線也比較麻煩。

　　(1)基于VPLC710的運動控制+機器視覺解決方案

　　VPLC710是將一部分PC的硬件資源通過MotionRT7實時系統(tǒng)直接配置占用，如CPU處理器的部分運算核心，一小部分內存，部分網(wǎng)口、串口等等，使得MotionRT7實時系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)共同運行在一臺PC上。

　　在MotionRT7實時系統(tǒng)里的功能模塊處理運動控制或機器視覺等自動化設備核心任務，其他的模塊或用戶自己的功能(如PC界面或者MES等)運行在Windows上，利用CPU強大的算力和MotionRT7實時內核，實現(xiàn)核內之間高效的數(shù)據(jù)交互，并大大提升穩(wěn)定性。

　　(2)基于傳統(tǒng)PCI/PCIe運動控制卡/PLC的運動控制+機器視覺解決方案

　　傳統(tǒng)的PC+運動控制卡或者PC+PLC的運動控制解決方案，需要同時有硬件工控機PC和運動控制卡或者PLC等硬件，來運行用戶程序和其他計算機自身的任務，然后和運動控制卡或PLC通訊以實現(xiàn)自動化設備控制。

　　3 基于VPLC710與傳統(tǒng)運動控制卡/PLC的交互速率對比

　　VPLC710機器視覺+軟運動控制一體機與傳統(tǒng)PCI/PCIe運動控制卡/PLC核心區(qū)別二：通訊方式效率不一樣， VPLC710交互速率更快，更適合高速高精的應用場合

　　以下是通過C#、C++等不同的PC開發(fā)方式，測試數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的PCI/PCIe、PLC網(wǎng)口通訊速度對比。

C#測試交互數(shù)據(jù)

C++測試交互數(shù)據(jù)

　　測試數(shù)據(jù)結果對比

　　以從測試對比結果看出，MotionRT7在LOCAL鏈接(核內交互)的方式下，指令交互的效率是非常穩(wěn)定，當測試數(shù)量從1w增加到10w時，單條指令交互時間與多條指令交互時間波動不大，非常適用于高速高精的應用。

　　4 VPLC710 基于ZDevelop的運動控制+機器視覺開發(fā)

　　ZDevelop是正運動技術推出的集成機器視覺+運動控制功能的一站式綠色免安裝開發(fā)軟件，支持ZBasic、ZPLC梯形圖、ZHMI組態(tài)、機器視覺ZVision等二次開發(fā)，并可混合編程，實時仿真，在線跟蹤以及診斷與調試，快速實現(xiàn)智能裝備的視覺定位、測量、識別、檢測和復雜的運動控制等系統(tǒng)的開發(fā)。

　　VPLC710機器視覺+軟運動控制一體機裝好Windows系統(tǒng)之后，可以直接運行ZDevelop軟件，通過ZBasic、ZPLC、ZHMI、ZVision開發(fā)運動控制和機器視覺程序后，連接到LOCAL接口，然后編譯下載到ROM或者RAM，配合運動實時內核MotionRT7,實現(xiàn)運動控制和機器視覺的實時控制。

ZDevelop開發(fā)實時運動和機器視覺

　　5 VPLC710 基于PC上位機的運動控制+機器視覺開發(fā)

　　VPLC710機器視覺+軟運動控制一體機裝好Windows系統(tǒng)之后，除了運行ZDevelop軟件，相應的第三方PC軟件，比如C#，C++，LabVIEW，VB，Qt，.NET，Python等，也可以直接在VPLC710里面運行，最大程度在不改變開發(fā)人員使用習慣的前提下，把用戶機器設備的運動控制程序甚至是機器視覺程序運行在實時系統(tǒng)上，實現(xiàn)智能裝備的高速高精應用。

　　同時第三方視覺程序系統(tǒng)或者軟件，以及常用的其他調試軟件，比如伺服驅動調試軟件、柔性振動盤調試軟件、機器人調試軟件、通訊測試軟件等，都可以在裝載的Windows系統(tǒng)里面運行，為開發(fā)人員盡可能的提供便利。

C#開發(fā)代碼LOCAL連接截圖

　　6 VPLC710方案和產(chǎn)品優(yōu)勢

　　l X86高性能，從Intel Celeron到Core I7處理器可選;

　　l 搭載自主自研Windows運動控制實時軟核MotionRT7，自主知識產(chǎn)權，可定制硬件全國產(chǎn)化;

　　l 一臺VPLC710可集成Windows、運動控制、機器視覺、HMI和梯形圖開發(fā)，替代傳統(tǒng)的PC(工控機)+ PCI/PCIe運動控制卡/PLC + 機器視覺方案;

　　l 集成度高，省空間、安裝方便、節(jié)省硬件成本 ，一臺工控機的價格實現(xiàn)整套視覺+運動控制方案;

　　l 在不改變開發(fā)人員使用習慣的前提下，把用戶機器設備的運動控制程序甚至是機器視覺程序運行在實時系統(tǒng)上;

　　l 核內交互，本地LOCAL高速接口，API函數(shù)調用比普通PCI/PCIe快數(shù)十倍;

　　l 特別適用于高速高精的貼片機、固晶機、精密點膠、半導體封測、分選機、鋰電切疊設備等場合。