FBM202

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雖然這里只說明了簡單的伺服機(jī)控制，ROS卻有更多功能。假如想要知道妨礙機(jī)器人的東西是什么，不妨使用已經(jīng)支持ROS的Kinect。就算導(dǎo)航堆棧使用這項(xiàng)數(shù)據(jù)測繪，也可以饋送簡短的Python腳本，讓伺服機(jī)動(dòng)起來，命令機(jī)器人追蹤附近的物體。沒錯(cuò)，眼睛真的會(huì)追逐物體。
Terry是室內(nèi)用機(jī)器人，搭載2個(gè)Kinect。一個(gè)專門用來導(dǎo)航，另一個(gè)則用于深度測繪。Terry使用6個(gè)Arduinos，能夠從用了ROS的網(wǎng)絡(luò)接口或PS3遙控器直接操作。
Houndbot是設(shè)計(jì)成要在戶外使用。里頭有遙控器、GPS、羅盤和ROS耳形控制器。后續(xù)計(jì)劃要搭載導(dǎo)航用的PS4雙鏡頭攝影機(jī)，因?yàn)镵inect不能在陽光下使用。這臺(tái)機(jī)器人重量為20公斤。還可以追加了懸吊系統(tǒng)，為此需要自行制造鋁合金客制化零件。
 
這個(gè)階段當(dāng)中，能夠?qū)⑺邪l(fā)布數(shù)值到ROS的已知方法用在控制伺服機(jī)上。假如從0改成1，伺服機(jī)就會(huì)全速運(yùn)行。這本來并沒有問題，但實(shí)際上我們想要逐漸加速以達(dá)到全速，然后再逐漸減速，停在目標(biāo)角度上。假如伺服機(jī)驟然運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)器人的動(dòng)作就會(huì)變得僵硬，讓周圍的人嚇一跳。
由西門子S7-200PLC組成的RS485通信網(wǎng)絡(luò)其最大通信距離為500米，可掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，距離超過500米時(shí)需在RS485總線上加裝RS485中繼器，為方便接線，每個(gè)PLC的通信端口需安裝總線連接器，網(wǎng)絡(luò)的兩端需配接終端電阻。這是一種常規(guī)的通信方案，有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：
　　1、當(dāng)距離超過500米時(shí)，需增加RS485中繼器來延長通信距離，而中繼器需要供電，這對(duì)于有些無供電條件的場合，如野外、油田、海底等將帶來很大麻煩。
　　2、整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的，抗干擾能力較差，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上連接有變頻器通信時(shí)容易造成誤碼和死機(jī)。
　　3、由于通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的，當(dāng)有雷電或其它較強(qiáng)的瞬變電壓干擾作用于網(wǎng)絡(luò)上時(shí)勢(shì)必造成網(wǎng)絡(luò)上的全部PLC損壞，帶來重大的損失！
　　采用德陽四星電子研制PFB-G總線隔離器或CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器可以很好的解決以上問題：
　　一、采用PFB-G隔離器達(dá)到2公里通信距離：
　　通過在每臺(tái)PLC的通信口安裝PFB-G總線隔離器，如下圖所示，無中繼器時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為2公里（9600bps時(shí)），最多站點(diǎn)數(shù)量為160個(gè)，如距離超過2公里可在網(wǎng)絡(luò)中加裝RS485中繼器（型號(hào)：E485GP），PFB-G的最高通信速率為12Mbps，可用于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)、PPI網(wǎng)絡(luò)、MPI網(wǎng)絡(luò)和自由口通信網(wǎng)絡(luò)等一切RS485網(wǎng)絡(luò)，特別適用于干擾較大的惡劣環(huán)境，由于光電隔離解決了各個(gè)節(jié)點(diǎn)由于地電位差帶來的經(jīng)常損壞通信口的問題，并使通信中的干擾減小到最小，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有變頻器通信時(shí)效果更為明顯。
 
　　如總線上需掛接變頻器通信，為便于安裝和接線，可將PFB-G換成BH-485G隔離器，將變頻器的RS485口經(jīng)BH-485G隔離后再和總線相連，這種方案可以很好的解決PLC與變頻器通信時(shí)的干擾和死機(jī)問題！
二、采用CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器達(dá)到5公里通信距離：
　　通過在每臺(tái)PLC的通信口安裝CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器，如下圖所示，無中繼器時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為5公里（9600bps時(shí)），這可能是目前無中繼器時(shí)銅線傳輸?shù)淖畲缶嚯x，CAN-485G是隔離的透明傳輸驅(qū)動(dòng)器，該產(chǎn)品并未使用CAN協(xié)議而采用了透明傳輸方式，因此使用CAN-485G后并不需對(duì)原有軟件作任何修改！CAN信號(hào)與RS485信號(hào)相比有諸多優(yōu)點(diǎn)，讀者可參看網(wǎng)站的相關(guān)文章。
　　說明：
　　通信線的截面積比RS485通信線大，應(yīng)選1mm2的雙絞線，由于CAN-485G和CAN-232G（接電腦的RS232口）設(shè)計(jì)有二對(duì)總線端子，按圖所示接線也就不存在分支線問題了。
　　CAN-485G和CAN-232G內(nèi)部已設(shè)計(jì)有終端電阻，需將總線的始端和末端上的終端電阻設(shè)置開關(guān)K撥到“R”（接入120歐終端電阻），而其它站點(diǎn)應(yīng)撥到“OFF”（不接終端電阻）。
 
　　如總線上需掛接變頻器通信，請(qǐng)將變頻器的RS485口經(jīng)CAN-485G隔離后再和總線相連，這種方案可以很好的解決PLC與變頻器通信時(shí)的干擾和死機(jī)問題！
　　CAN-232G和CAN-485G均需5VDC工作電源，對(duì)于CAN-232G的工作電源可取自電腦的USB口或用5VDC穩(wěn)壓，而CAN-485G的工作電源須單獨(dú)由5VDC穩(wěn)壓電源供給，因?yàn)槲鏖T子S7-200PLC通信口上6、5腳輸出的5VDC電源因串聯(lián)了100歐的限流電阻而無法作為電源使用。
　　以上方案已在實(shí)際工程中證明非常穩(wěn)定可靠，實(shí)際上對(duì)于其它任何使用RS485通信的設(shè)備都適合該方案，即使是近距離通信，雖然不需隔離驅(qū)動(dòng)也能完成，但經(jīng)過隔離后的網(wǎng)絡(luò)是非常穩(wěn)定可靠、安全的，設(shè)備的故障將會(huì)大大降低，如此較小的投入必將獲得很大的收益。
 
在過去的幾十年里，可編程邏輯控制器（PLC）一直被廣泛用于自動(dòng)化領(lǐng)域，而在可預(yù)知的未來，PLC仍將長盛不衰。面向離散控制而設(shè)計(jì)PLC的實(shí)際上已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域一個(gè)具有偉大意義的統(tǒng)治性工具。
　　然而，隨著工業(yè)用機(jī)器和工廠系統(tǒng)的復(fù)雜性的增加，PLC已經(jīng)很難而且也不可能成為完成所有自動(dòng)化任務(wù)?，F(xiàn)在的自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)超越了PLC的功能范圍，使得工業(yè)機(jī)器領(lǐng)域的工程師必須在自動(dòng)化系統(tǒng)中集成更多更先進(jìn)的I/O、處理和控制策略。
　　新的可編程自動(dòng)化控制器（PAC）硬件系統(tǒng)就是這樣一個(gè)非凡的PLC系統(tǒng)擴(kuò)展方案，能夠很容易整合到PLC系統(tǒng)中，給工業(yè)機(jī)器增加更多的先進(jìn)功能，并提高機(jī)器的效率。
　　1、需求：如何提高機(jī)器的效率
　　如何提高機(jī)器的效率？讓我們來看看IntegratedIndustrialSystems（I2S）公司是如何做的。I2S在現(xiàn)有的PLC系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)極大的改進(jìn)。這是一個(gè)來自美國的私有原始設(shè)備制造商，數(shù)十年以來一直致力于制造一流的軋制設(shè)備和控制系統(tǒng)，用于全世界的鐵和非鐵金屬行業(yè)。在這一領(lǐng)域的雄厚技術(shù)底蘊(yùn)使之成為行業(yè)的領(lǐng)袖。
　　I2S也曾經(jīng)長期使用PLC來自動(dòng)化和控制生產(chǎn)的軋制設(shè)備。最近幾年他們一直在試圖更新軋制設(shè)備控制系統(tǒng)，以提高效率和質(zhì)量。為了提高煉鋼設(shè)備的效率和質(zhì)量，他們主要對(duì)其伽馬測量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，以便能更準(zhǔn)確地控制金屬厚度。
　　數(shù)年以來，伽馬測量系統(tǒng)一直是I2S產(chǎn)品家族中的標(biāo)志性產(chǎn)品，現(xiàn)在依然廣受歡迎，但是系統(tǒng)的很多硬件和軟件特征都已經(jīng)過時(shí)了。為了更新該系統(tǒng)并改進(jìn)其機(jī)器，I2S公司需要一個(gè)具有更精確的模擬輸入分辨率的方案，以連接伽馬測量傳感器和高級(jí)信號(hào)處理，從而從傳感器中獲取模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高度精確的厚度測量，再由PLC使用在軋制機(jī)器的控制系統(tǒng)中。
　　2、伽馬測量儀技術(shù)
　　伽馬測量儀使用“镅”作為恒發(fā)射源，這一發(fā)射源位于“C”框架組裝的較低部。結(jié)構(gòu)的頂部是一個(gè)接收器和前置放大器。當(dāng)通過發(fā)射源和接收器之間的間隔時(shí)，金屬帶會(huì)吸收一部分輻射，吸收量視其厚度和密度而定。剩下的一部分就由接收器進(jìn)行測量，并轉(zhuǎn)化成帶厚度測量。




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