[发明专利]ACS运动控制器实时暂停的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ACS运动控制器的控制方法，尤其是一种ACS运动控制器实时暂停的实现方法。

背景技术

ACS运动控制器拥有强大的运动控制指令，能实现点对点、点动、区间运动、主从运动、随意指定路径等多种形式的运动；具有丰富的数学函数，能实现复杂的数学表达式，具有64位浮点运算精度；支持一维和二维数组，数组最大容量为10万；具有类似C语言的高级编程语言，拥有丰富的指令集；具有10个程序区，可以10个程序同时运行。

在专用机械设备控制领域，ACS的灵活性、开放性和高性能高可靠性使之能胜任各类专机数控系统的工作。但ACS的数控功能相较于专业的数控系统还有很多的不足，将ACS控制器用于通用的数控机床上不大现实。

ACS运动控制系统采用主从结构，主处理器(MPU)执行高等级任务，负责轮廓轨迹生成，与主机和从处理器通信，给定值计算，安全控制，接口信号采集与处理，硬件位置触发处理，主机即时命令执行，程序运行与管理，系统诊断等，从处理器(SPii)以20KHz的伺服更新率执行实时的位置环速度环运动控制算法，接受并处理编码器反馈信号，发送驱动命令，每个从处理器控制两个轴。ACS运动控制器可以同时装载10个程序，并能多任务并行执行。程序启动后，主处理器(MPU)负责解释管理和执行程序，如果程序中没有需要等待的条件判断语句，程序执行的速度非常快，而不是执行一条运动命令，等待其执行完毕之后再执行下一条。有关各轴运动控制的命令行瞬间就被MPU送入SPii从处理器的运动命令队列中，各轴的运动命令队列最大可容纳50条命令行，这样在SPii从处理器处理伺服运动命令时，MPU有足够的响应时间处理更高等级的任务。

在用ACS运动控制器开发的卷簧机数控系统中，运动程序必须具备实时暂停功能。卷簧机数控系统有一项功能是要求用手轮控制卷簧加工程序的运行，弹簧加工试制之前，需要调机检验，对弹簧的加工程序进行修正。系统进入检验工作模式时，程序的运行可通过摇手轮控制，手轮快则运转速度快，手轮停则运动立即暂停，手轮起运动继续，这样在调机时就可以通过摇手轮缓缓的将一个弹簧卷出来，中途可以根据卷的情况实时暂停下来，情况观察清楚后程序可在断点处继续运行。

在ACS控制器提供的几种运动停止命令中，halt，kill，disable，break虽然都可以停止各轴的运动，但停止后运动程序不可继续，在程序管理命令中stop，pause命令可以停止程序，但都不能立即停止当前的运动，要等到已进入运动指令队列的所有命令执行完毕才能停止。Pause命令生效后指定缓冲区中的程序可以挂起，但运动可能会继续，因为运动指令已下载到从处理器的指令队列中，等到Pause命令前从处理器中运动指令队列里的命令行完全执行完毕，队列空间彻底清空时才能停止所有运动。因此Pause命令只能挂起缓冲区中运行的程序，却并不能让已加载到从处理器队列中的命令行暂停执行。

如何实现运动程序立即暂停，且暂停后程序可继续运行，是困扰ACS运动控制器用户的一个关键问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种可实现运动程序立即暂停，且暂停后程序可继续运行的ACS运动控制器实时暂停的实现方法。

本发明所设计的ACS运动控制器实时暂停的实现方法，包括将轨迹段指令载入到从处理器中的步骤，在前述步骤中包含如下措施：将大的轨迹段指令细分成细小的轨迹指令，然后控制轨迹指令逐条载入到从处理器的队列中，同时使轨迹指令逐条执行，一条执行完再继续装入下一条。

优选的，通过在轨迹指令之间设置条件控制指令的方式控制轨迹指令逐条载入到从处理器的队列中。

优选的，将大的轨迹段指令细分成细小的轨迹指令包括如下措施：

a、确定细分间隔时间；

b、按照不超过各轴最大速度的原则计算出各轨迹段指令的最快运行时间，将最快运行时间除以细分间隔时间得到细分数量，余数即为细分后剩余时间；

c、将细分间隔时间除以最快运行时间得到时长比例因子α，将α乘以该轨迹段指令中各轴相对坐标，得到细分间隔时间段对应的细小轨迹指令；将细分后剩余时间除以最快运行时间得到时长比例因子β，将β乘以该轨迹段指令中各轴相对坐标，得到剩余时间段对应的细小轨迹指令，前述两个时间段对应的细小轨迹指令共同构成最终的轨迹指令。

优选的，当轨迹段指令最快运行时间大于细分间隔时间，则将轨迹段指令细分成轨迹指令；当轨迹段指令最快运行时间小于细分间隔时间，则直接执行该轨迹段指令。

优选的，所述细分间隔时间为20ms。