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winMotion—面向未来的工业计算机解决方案

winMotion—面向未来的工业计算机解决方案

  • 分类:应用文档
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  • 发布时间:2021-01-15 09:30
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【概要描述】ProU团队设计了“winMotion”系列IPC,希望解决作为数字化装备计算中心的痛点

winMotion—面向未来的工业计算机解决方案

【概要描述】ProU团队设计了“winMotion”系列IPC,希望解决作为数字化装备计算中心的痛点

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winMotion——面向未来的工业计算机解决方案

 

        目前,工业领域大量使用配置各异的工业计算机(IPC)作为运动控制、机器视觉、数据采集等功能的计算中心。然而,IPC作为相对标准的自动化核心元器件,需要不断的进化才能满足自动化行业各种应用的需求,包括与周边设备交互、可扩展性、运动控制功能实现、可靠性等等方面。

ProU团队设计了“winMotion”系列IPC,希望解决作为数字化装备计算中心的痛点:

 

  1. 丰富的外部接口

 

        现在自动化设备上的相机应用越来越多,传统IPC内置的网口数量比较少,扩展PCI/PCIe网卡会带来可靠性,IPC体积,成本等问题,特别是安装在比较恶劣环境中的自动化设备。

winMotion提供了丰富的外部接口,如下图所示。在精巧的体积内,集成了几乎自动化设备常用所需的所有类型的接口。大幅度简化工程师的设计和选型工作,亦提高了自动化设备的可扩展性。

 

 

  1. PLC一样的稳定、可靠

        winMotion系列工业计算机采用无风扇设计,可以在高达50℃的环境中稳定工作,IP30防护等级。除主板电池外,IPC内部PCB板完全通过接插件连接以获得极高的系统稳定性。

 

        经过了EMC、震动、环境温度测试的标准平台,大幅度提高了稳定性,避免出现类似PCI/PCIe扩展口偶尔出现的金手指接触不良问题。标配固态硬盘,提高了抗冲击性能。

winMotion同时提供了系统盘数据保护功能,避免异常关机可能产生的Windows系统崩溃问题。

 

通过内置的铁电存储器(可选配置),可以在机器异常掉电时存储机器运行过程中的数据。

 

  1. 内置强大高速脉冲输出与高速计数功能

 

        运动控制亦是自动化装备的核心功能, 目前行业里主流的方案是IPC与PLC通讯或扩展运动控制板卡。然而,这样会提高机器程序的复杂度,增加机器控制模块的体积以及维护难度。winMotion内置数字量I/O中集成了丰富的高速输出和高速计数功能,如下图:

 

 

        多达16轴的脉冲输出,脉冲频率最高可达200K。高速光耦保证了IPC的外部接口达到PLC级别的稳定性和抗干扰性。

同时,高速输入支持4路频率200K的AB相高速计数或8路频率200K的单项高速计数。但就高速接口来看,winMotion几达到了主流中型PLC的控制规模,考虑到Intel CPU强大的计算性能(相对于PLC或运动控制板卡的嵌入式CPU而言)。WinMotion是自动化行业视觉+运动应用非常理想的计算与控制中心。

        基于内置的实时系统,winMotion可以实现传统工业计算机较难实现的快速任务。如下图:

 

 

        以上功能的编程方式类似运动控制板卡,用户可以通过API函数调用实现:

 

 

  1. One more thing

        现场总线技术是工业4.0的核心需求之一。我们一直在探索IPC可靠、便捷的实现工业现场总线的方案。基于现场总线技术,用户可以实现高性能的运动控制;在不增加IPC体积的前提下实现多轴,多IO点的机器控制;方案工程师可以在海量的EtherCAT从站中选择最佳性价比的从站解决方案;与机器视觉、测量系统实现更高效的交互

最终,我们在winMotion系列工业计算机实现了这个梦想,用户通过调用我们提供的API函数(与脉冲方式应用方法一样),可以把IPC的一个网口变成EtherCAT主站,直接控制基于EtherCAT总线的伺服、步进、IO等等从站模块。

        并且用户可以在winMotion上同时实现EtherCAT和脉冲运动控制同时工作,满足灵活且功能强大的机器控制需求,如下图所示:

 

 

          基于EtherCAT总线技术,ProU团队与德国运动控制算法公司合作,为客户提供了高级运动控制算法函数,用户可以通过调用API函数实现诸如速度与力矩前馈,多轴空间插补,电子凸轮等高级运动控制功能。

 

        总结,WinMotion是高性能工业计算机、运动控制板卡与Microsoft Windows+RTOS的集合体,是面向未来的工业计算机生态。

 

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