基于CODESYS平臺的機器人控制器設計

薛浩宇，林福師，蒙國良

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

0 引 言

控制器作為自動化系統(tǒng)的核心部件，在工業(yè)制造領域廣為應用，現(xiàn)有的控制器類型比較多樣化，控制形式比較離散，可拓展性能較差。以汽車制造集成的生產(chǎn)線為例，控制器主要有以下幾種類型：（1）PLC控制器：專注于現(xiàn)場離散的設備的集成控制，成本昂貴；（2）機器人控制器：專注于單個機器人的控制；（3）專有設備控制器：用于特定設備的控制，如視覺、涂膠等。機器人控制器是工業(yè)機器人的核心部件之一，國外品牌工業(yè)機器人所采用的控制器基本上都是開發(fā)者基于自己的獨立結(jié)構進行開發(fā)的，結(jié)構封閉，開放性、可擴展性差，難以根據(jù)不同的生產(chǎn)需要進行定制化開發(fā)。

EtherCAT實時工業(yè)以太網(wǎng)技術以其網(wǎng)絡實時性高、數(shù)據(jù)傳輸率高、拓撲結(jié)構靈活等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，能滿 足工業(yè)網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r性和同步性要求。在支持EtherCAT總線的CODESYS平臺上開發(fā)機器人控制器系統(tǒng)，能夠滿足開放性、可移植性和可擴展性的需求。采用Linux+Preempt-RT操作系統(tǒng)，移植CODESYS平臺的Runtime組件與機器人算法，利用C++編寫共享內(nèi)存庫，實現(xiàn)CODESYS與機器人算法間PDO數(shù)據(jù)共享，再利用CODESYS的PLC編程功能，即可打造一個PLC+機器人控制器平臺，完成對機器人以及現(xiàn)場離散設備的集成控制。

1 系統(tǒng)架構

本文中，采用x86架構的工控機，安裝Debian9操作系統(tǒng)，移植linux-4.19.152版本內(nèi)核、CODESYS平臺的Runtime組件與機器人算法程序，構成一個同時支持PLC與機器人控制功能的可編程邏輯控制器。……