干货 | 虹科KPA MoDK运行环境与搭建步骤(3)——MoDK例程测试
2024-01-09 11:26:21 | 人围观 | 评论:
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“虹科
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工业自动化 本系列文章旨在帮助读者对虹科KPA Automation体系进行一个简要的理解，并且能使用MoDK进行快速的上手操作，包括：虹科KPA Automation、虹科KPA MoDK简介，虹科KPA MoDK的运行环境搭建与例程测试。本文档搭建的虹科KPA MoDK运行环境，是基于Win10，并且是以C/C++为开发语言进行的。 本篇推文将展示部分官方例程的测试。以下例程分别对应了MoDK可以控制的3类对象：EtherCAT从站（结合MDK）、Vrep机器人仿真平台、Simulation（纯文字仿真）。最后一个例程通过Motion Configuration Utility中的设置，实现了对实际电机以及Vrep中仿真机器人的同时控制。
温故知新
点击以下链接可回顾前文内容 • 虹科KPA MoDK运行环境与搭建步骤(1)——运行环境简介 • 虹科KPA MoDK运行环境与搭建步骤(2)——MoDK运行环境搭建 1. Move_relative (EtherCAT & CiA402) 该例程的测试效果是控制一个物理电机轴进行3次相关运动，需要我们外接一个EtherCAT从站伺服和电机进行现象观察，笔者的测试环境中，选择的是maxsine的伺服。
例程测试的步骤如下：
在虹科KPA Studio中进行网络组态
打开虹科KPA Studio，导入maxsine伺服ESI文件。当虹科KPA MRT安装完毕后，可用作本地EtherCAT Master与Studio进行连接。将maxsine伺服拖动至Master的位置，即实现了从站的挂载，也完成了网络组态。
进行轴的配置，并导出配置文件
接下来在Motion Configuration Utility中将轴与伺服电机进行对接，并导出网络组态与轴配置文件，然后进行电机轴与伺服的绑定，并导出相关文件。
修改程序源代码的部分参数
例程通过读取网络配置文件和轴配置文件进行MoDK运行环境的初始化，其读取的文件名是通过宏进行设定的。可以通过修改宏来适应文件名。另外，我们还需要修改ecatm虹科KPA15_helper.c中的选用网卡编号，使得本地Master能够通过正确的网卡进行从站伺服的控制。
以上配置完成后，点击“ctrl+F5”，即可运行程序观察现象。
2. Move_path (Vrep)
该例程不仅体现了虹科KPA MoDK的另一种被控对象（Vrep），并且也体现了另一种轴实例的初始化方式——源代码配置，即通过直接在程序中添加源码以到达修改轴配置参数的目的。相比上一个例程中的“界面配置+源码导入”的环境初始化方式，这种配置方式无疑会更加繁琐，而且会增加源代码的代码量。但是在此部分代码完成后，再次修改轴配置参数的步骤可以直接在代码中进行，而另一种环境初始化方式则仍需要重新配置生成ini文件。
例程测试的步骤如下：
在VREP中打开官方提供的三轴线性机器人模型
虹科MoDK提供了一个Vrep三轴线性机器人模型，在开发包的samples文件夹下，安装Vrep后，双击即可在Vrep中打开模型
在代码中修改VREP的端口参数
虹科MoDK提供的Vrep模型使用3.04.00版本的Vrep开发，而目前在官网上下载的Vrep版本已经到达了3.5.0。不过这并不需要用户进行太多的适配操作，新版本的vrep会向下兼容旧版本vrep的模型。
观察控制现象
修改完成后，即可进行例程测试，点击ctrl+F5，切换至VREP窗口，即可观察到机器人末端按照预定的轨迹点进行运动。用户也可以使用自己的算法生成所需要的轨迹在此demo中进行测试
3.Simulation_move_absolute (Simulation)
此例程为纯文字仿真，不需要进行额外的操作。MoDK在虹科KPA运行环境内创建了虚拟轴句柄，simulation即对这些虚拟轴句柄进行虚拟化运动，反映在读取的各轴位置、速度值发生变化。
切换启动项目，按下ctrl+F5，即可开始仿真。
4. Move_complex_drawing (EtherCAT & CiA402 + Vrep)
对于可控制的三种被控对象，虹科MoDK可以同时控制其中任意两种，此部分选取EtherCAT伺服电机+Vrep机器人模型这两种比较直观的被控对象进行测试。测试控制的对象是三个maxsine的EtherCAT伺服电机，加上Vrep中的三轴线性机器人模型。
例程测试的步骤如下：
在虹科KPA Studio中进行网络组态
此部分操作与第1个例程Move_relative (EtherCAT & CiA402)的操作基本相同，可参照前文进行。
打开Vrep中的三轴线性机器人模型，并将轴与伺服电机进行对接
留意此处线性机器人模型的名称，后续会使用到。并且注意到，机器人的axis1使用y轴坐标表示，axis2使用x轴坐标表示。而代码的逻辑是按照x、y的顺序进行扫描的。因此在初始化配置的时候需要留意轴的编号指定，即将编号1（x轴）指定到axis2，编号2（y轴）指定到axis1。
修改V-REP参数和通用参数，并克隆电机轴
将参数修改为所需的参数，完成电机轴参数配置后克隆电机轴，然后只需要为克隆出来的电机轴绑定伺服、设定Vrep机器人模型的轴编号、修改Vrep端口号即可。
导出文件，修改源代码部分参数后按下“ctrl+F5”，即可看到控制现象：Vrep中的机器人模型进行圆周运动，EtherCAT伺服也在带动电机进行运动。
总结CONCLUSIONS1. 观察MoDK的例程代码，可以发现其程序编写遵循一个比较规整的三步走模式：声明变量→创建实例→函数调用，轴控制循环则采用状态机的方式实现。但这种PLC的编程方式虽然用起来的思路比较明确，但是代码量看起来会相当庞大，可维护性相对较差。
2. 因而MoDK最好的使用方式，仍是结合虹科Straton使用PLC语言进行开发。虹科Straton拥有独立的变量编辑器，并且PLC功能块创建与调用本身就是一体化的，可以极大减少开发的工作量，程序的维护也变得直观与简单起来。
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