概覽 　　有了來(lái)自Nation Instruments的LabVIEW NI SoftMotion模塊，您可以使用LabVIEW項(xiàng)目對(duì)您的運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置進(jìn)行配置和測(cè)試，調(diào)節(jié)您的伺服電機(jī)。它提供了使用基于PLCOpen IEC 1131-3規(guī)范的高級(jí)函數(shù)模塊API的運(yùn)動(dòng)輪廓編程的易用性。除了對(duì)全新NI C系列驅(qū)動(dòng)器接口的本地支持之外，NI SoftMotion技術(shù)還提供了軸界面節(jié)點(diǎn)，可以用來(lái)添加專用I/O、定制控制算法或是與第三方驅(qū)動(dòng)器的附加通信接口。此外，在結(jié)合SolidWorks Premium 3D CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用程序時(shí)，這個(gè)技術(shù)為運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序和機(jī)械設(shè)計(jì)提供了數(shù)字原型開發(fā)功能。使用用于SolidWorks的NI SoftMotion，您可以在花費(fèi)成本構(gòu)建物理原型系統(tǒng)之前，對(duì)在SolidWorks中創(chuàng)建的系統(tǒng)用NI SoftMotion函數(shù)模塊開發(fā)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)輪廓進(jìn)行仿真。 使用帶有NI掃描引擎的NI SoftMotion 　　結(jié)合您的硬件使用NI SoftMotion函數(shù)模塊或軸界面節(jié)點(diǎn)，您必須在LabVIEW項(xiàng)目中創(chuàng)建軸、坐標(biāo)系和表格。這些項(xiàng)與運(yùn)動(dòng)I/O資源相關(guān)，在使用NI SoftMotion函數(shù)模塊或軸界面節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序時(shí)使用。使用軸管理器對(duì)話框?qū)⒛挠布cNI SoftMotion軸關(guān)聯(lián)在一起。軸包含軌跡生成器、比例積分微分（PID）控制循環(huán)或步進(jìn)輸出以及監(jiān)督控制。您可以將NI SoftMotion軸與仿真硬件或?qū)嶋H硬件關(guān)聯(lián)在一起。伺服軸需要編碼器反饋資源。開環(huán)步進(jìn)軸不需要操作反饋。 　　您可以根據(jù)與NI SoftMotion軸進(jìn)行關(guān)聯(lián)的硬件，創(chuàng)建以下類型的軸： 　　NI 951x軸（掃描界面模式） 　　仿真軸 　　固態(tài)工作軸 　　無(wú)限制軸 [align=center] 圖1：NI SoftMotion軸管理器對(duì)話框[/align] 　　使用配置坐標(biāo)空間對(duì)話框?qū)⑤S在坐標(biāo)系中進(jìn)行組織。坐標(biāo)系是軸的邏輯組合，用來(lái)作為可以使用坐標(biāo)系資源的NI SoftMotion函數(shù)模塊的輸入。使用坐標(biāo)系，您可以指定多個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，確保所有的軸在相同的時(shí)間開始和結(jié)束。這與在同一時(shí)刻開始并非坐標(biāo)系組成部分的獨(dú)立軸不同——軸開始運(yùn)動(dòng)是同步的，但停止運(yùn)動(dòng)卻不是同步的。 [align=center] 圖2：NI SoftMotion配置坐標(biāo)系空間對(duì)話框 　　 圖3：含有完成配置的運(yùn)動(dòng)軸與坐標(biāo)系空間的LabVIEW項(xiàng)目[/align] 　　所有運(yùn)動(dòng)控制I/O和執(zhí)行信息都被加入全局掃描引擎內(nèi)存映射，并在每個(gè)掃描周期進(jìn)行更新。在同一個(gè)掃描周期中執(zhí)行的函數(shù)模塊在相同的掃描周期進(jìn)行同步，其中包括線性、停止、調(diào)速和凸輪系統(tǒng)。這意味著您可以在同一個(gè)掃描周期中開始軸、坐標(biāo)系、調(diào)速操作或是凸輪系統(tǒng)操作。然而，以同步方式開始的軸并不同步地結(jié)束。為了同步結(jié)束這些運(yùn)動(dòng)，您必須在同一時(shí)間計(jì)算結(jié)束所有軸運(yùn)動(dòng)的約束條件，或是配置坐標(biāo)系從而能夠自動(dòng)計(jì)算這些數(shù)值。 　　由于函數(shù)模塊執(zhí)行是在掃描引擎周期內(nèi)的，因此可能在響應(yīng)外部事件時(shí)或是同步不同軸類型時(shí)等，會(huì)有較小的延遲。表1定義了最小延遲與最大延遲。 　　表1：函數(shù)模塊執(zhí)行延遲 使用NI SoftMotion函數(shù)模塊 　　LabVIEW NI SoftMotion模塊提供了函數(shù)模塊，用于構(gòu)建使用函數(shù)模塊編程模型的確定性運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用程序。 　　LabVIEW具有基于IEC 61131-3工業(yè)控制系統(tǒng)編程國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)模塊。這些函數(shù)模塊為實(shí)時(shí)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑵鋮?shù)作為共享變量，用于人機(jī)界面（HMI）編程和狀態(tài)監(jiān)視中。您可以利用這些熟悉的工業(yè)函數(shù)模塊和LabVIEW中的所有VI與函數(shù)，開發(fā)簡(jiǎn)單和復(fù)雜的工業(yè)測(cè)量與控制應(yīng)用程序。 　　在Windows平臺(tái)下安裝了LabVIEW和LabVIEW實(shí)時(shí)模塊后，您可以使用LabVIEW函數(shù)模塊，它們與LabVIEW實(shí)時(shí)模塊一起進(jìn)行安裝。LabVIEW NI SoftMotion安裝附加的函數(shù)模塊，提供運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)，并且讓您使用LabVIEW項(xiàng)目來(lái)配置并測(cè)試您的運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)。LabVIEW NI SoftMotion包含在LabVIEW的平臺(tái)DVD中。您可以安裝模塊的30天試用版或使用限制功能的免費(fèi)版模塊。 　　函數(shù)模塊使用LabVIEW編寫，設(shè)計(jì)用于非阻塞確定性執(zhí)行的實(shí)時(shí)應(yīng)用中，使得它們適用于對(duì)時(shí)間確定性要求非常嚴(yán)格的代碼中。函數(shù)模塊的每個(gè)實(shí)例都有唯一的名稱和可重入執(zhí)行的內(nèi)存空間。因此，您可以在應(yīng)用程序中獨(dú)立使用這些函數(shù)模塊。舉例而言，您可以使用PID函數(shù)模塊的每個(gè)實(shí)例控制一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。 　　在應(yīng)用中使用的函數(shù)模塊在LabVIEW項(xiàng)目中可見(jiàn)，并且能夠遠(yuǎn)程訪問(wèn)每個(gè)終端中的共享變量。您可以在函數(shù)模塊的屬性頁(yè)面中配置這些終端和變量。 　　在默認(rèn)設(shè)置下，終端變量被配置為單線程實(shí)時(shí)FIFO的共享變量，因此您可以在實(shí)時(shí)應(yīng)用中使用，從而避免訪問(wèn)變量值時(shí)的抖動(dòng)。您可以配置每個(gè)終端，從程序框圖的終端中接收數(shù)值，或是從對(duì)應(yīng)的共享變量或是常量中遠(yuǎn)程接收數(shù)值。 　　您可以將終端變量配置為網(wǎng)絡(luò)發(fā)布共享變量，為HMI編程和遠(yuǎn)程監(jiān)視提供遠(yuǎn)程參數(shù)數(shù)值訪問(wèn)。對(duì)于HMI編程，您可以在臺(tái)式機(jī)或工業(yè)觸摸屏計(jì)算機(jī)的LabVIEW應(yīng)用程序中使用共享變量。NI分布式系統(tǒng)管理器可以用于監(jiān)視在網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)和管理發(fā)布數(shù)據(jù)。對(duì)于系統(tǒng)管理員，您無(wú)需LabVIEW開發(fā)環(huán)境就可以查看函數(shù)模塊參數(shù)數(shù)值。通過(guò)配置函數(shù)模塊終端接收變量數(shù)值，您還可以通過(guò)系統(tǒng)管理器寫入?yún)?shù)數(shù)值，舉例而言，您可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)PID函數(shù)模塊。 　　NI SoftMotion函數(shù)模塊還包含其他用于監(jiān)視和維護(hù)每個(gè)函數(shù)模塊狀態(tài)的附加參數(shù)。用于NI SoftMotion函數(shù)模塊的API是非阻塞、異步的API，您可以用來(lái)與您的運(yùn)動(dòng)控制硬件進(jìn)行通信。 　　下表提供了運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)模塊的概述。 　　以下技巧可能會(huì)在您使用LabVIEW中的NI SoftMotion函數(shù)模塊進(jìn)行編程時(shí)起到幫助： 　　使用函數(shù)模塊的VI必須存在于LabVIEW項(xiàng)目中。 　　函數(shù)模塊必須在循環(huán)中運(yùn)行。根據(jù)您應(yīng)用需求的不同，您可以選擇使用等待下一個(gè)整數(shù)倍毫秒函數(shù)進(jìn)行定時(shí)的while循環(huán)，或是如果您的應(yīng)用需要函數(shù)模塊以一定掃描周期執(zhí)行，也可以使用與NI掃描引擎同步的定時(shí)循環(huán)。 　　使用函數(shù)模塊狀態(tài)輸出判斷函數(shù)模塊執(zhí)行的順序，這并不是標(biāo)準(zhǔn)的LabVIEW編程方法。舉例而言，不要將函數(shù)模塊放在條件分支中。 　　您必須在應(yīng)用循環(huán)外初始化所有的矩陣輸出，以便讓函數(shù)模塊不進(jìn)行內(nèi)存分配。這可以減少系統(tǒng)的漂移和抖動(dòng)。 　　為了確定函數(shù)模塊執(zhí)行的順序，運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)模塊提供了狀態(tài)參數(shù)。下表提供了函數(shù)模塊狀態(tài)參數(shù)行為的簡(jiǎn)介。 　　執(zhí)行、錯(cuò)誤輸出、完成、中止、忙碌和活動(dòng)參數(shù)根據(jù)以下內(nèi)容執(zhí)行：