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测评丨雷赛SMC304与SMC64X0系列运动控制器性能对比


来源:雷赛智能      日期:2018-10-30

2017年底,雷赛新推出了一款能够完全替代SMC64X0的新型运动控制器—— SMC304,它在性能上全面超越了SMC64X0,并且增加了网络控制功能,本篇小编将带大家了解一下这款明星产品。


 

SMC6480/6490运动控制器是雷赛非常成熟的一个系列产品,自推出以来,已经累计销售几万台,深受广大用户欢迎。

近几年随着研发水平不断提高,2017年底,雷赛新推出了一款能够完全替代SMC64X0的新型运动控制器 ---- SMC304,它在性能上全面超越了SMC64X0,并且增加了网络控制功能,而销售价格低于SMC64X0,广受客户的好评。

下面小编将给大家介绍一下这款明星产品,并从硬件和软件两个方面对SMC304与SMC64X0进行详细对比。

 

一. SMC304与SMC64X0的硬件比较

表1是SMC304与SMC64X0运动控制器硬件参数的比较。从表中可看出,SMC304比SMC64X0的硬件配置有大幅提高。主要表现为:

1. CPU速度提高了12倍。使运动控制器的运算速度大幅提高。

2. 有2路CAN总线接口。可组建CANopen现场总线运动控制系统。

3. 数字输出口的功能增强。除驱动电流都达到500mA外,还增加了专用输出端口。

4. 配置的实时时钟。为客户保护知识产权提供了有效方法。

尤其是CANopen现场总线可以为客户带来丰富的硬件选择方案。图1是一个用SMC304组建的CANopen运动控制系统方案。

 

 

 

如果SMC304 运动控制器控制的4 个电机不够用,可以使用CANopen 型电机做简单的点位运动;如果扩展的电机需做插补运动,可以用CANopen 总线连接另外一台SMC304 运动控制器。

用CANopen 总线连接IO 模块可以扩展IO 数量、连接AD 模块可以扩展A/D 和D/A 的接口数量。

SMC304 运动控制器使用CANopen 总线最多可连接16 个CANopen 模块或电机。

 

二. SMC304 增加的软件功能

 由于SMC304 的CPU 速度比SMC64X0 运动控制器快了12 倍,所以其软件功能有大幅提升。主要表现为:

1. 点位运动的性能大幅提升。不但增加了在线变位、在线变速的功能,其速度曲线更完善、参数设置更灵活。

2. 增加了空间圆弧插补、空间螺旋线插补功能。如图2 所示。

3. 增加了样条插值功能,即PVT 函数(P:位置,V:速度,T:时间)。



 

这里要强调的是:PVT 函数功能十分强大。使用该功能可以很容易实现电子凸轮、刀具法向跟随的功能;还可以实现复杂的多轴联动,在机器人、包装设备等运动控制中可发挥重要作用。

例:用PVT 函数实现如图3 所示的一段空间椭圆运动

轨迹。该椭圆的半径R 为9000pulse,其映射在XY 平面上

的轨迹与X 轴的夹角α =π /6,轨迹运动总时间为10 秒。

显然该椭圆方程为:

 

 

编程步骤如下:

1. 将该轨迹分成θ角相等的十小段,计算各点的位置坐标,即Pi(xi,yi,zi)值,i = 0~10。

2. 计算各点的时间ti。可以设每段轨迹运动的时间相等。

3. 设定起点速度与终点速度都为0。

4. 使用SMCPvtsTableUnit函数,将(xi, ti)、(yi, ti)、(zi, ti)三组数据分别存入各轴的数据表中。

5. 使用SMCPvtMove函数执行PVT运动。即X、Y、Z轴分别按照(xi, ti)、(yi, ti)、(zi, ti)三组数据运动,得到所需的椭圆轨迹。

图4是运行结果。虽然只给了椭圆轨迹上的11个坐标点,但通过三次样条插值函数的拟合,曲线非常光滑。