事件驅動的運動控制
發布時間：2011-07-21 作者：Carl Bostrom ，Bosch Rexroth公司
將事件驅動的策略集成到運動控制方案之中，可以實現傳統電子自動化凸輪和運動軌跡無法實現的自動化系統優化效果。到目前為止，這一策略還要受到點對點運動以及相關結構方法的限制。博世力士樂提供的Flex Profile技術，則可以讓事件驅動的策略得到充分實施。
圖注：博世力士樂的運動軌跡技術在包裝機中發揮作用。
伺服電機已經在很大范圍內取代了機械凸輪，成為執行自動化行業運動任務的標準設備。原因眾所周知：機械結構簡單和系統可配置是兩個最基本的因素。同時，同步性能的提升、設備服務簡化、沒有元件磨損問題，也是經常被人們所津津樂道的。然而，即便表面上不再使用了，機械凸輪的影子依然存在。在工程師考慮“電子凸輪”這一詞匯以及相關的凸輪表的時候，凸輪還會對機械制造和自動化系統編程產生影響。對于包裝機械來說，這是有意義的，因為它們需要重復性運動，凸輪很適合這種應用。
但是，在很多其他的場合，使用在系統中業已存在的過程信息可以幫助機器做出適當調整，而不僅僅是簡單重復。
博世力士樂的Flex Profile技術是一種分段式凸輪技術，可以幫助實施調整型策略。它將事件處理機制融入到不確定曲面的物體定義當中，同時給予同步約束的要求定義片段。比如，一旦主軸達到某個閾值，比如360度，就會以特定的速度和加速度返回到指定位置，這就是一個片段。
在一個垂直型成型—填充—密封機（VFFS）中，存在一個動態密封元件。在進行密封作業的時候，該元件會隨著薄膜下降運動。一旦密封作業完成，鉗口部分開啟，元件返回到初始位置準備下一個循環。柔性分段方法可以根據要求進行不同的定義，工程師還是可以指定運動規則，但是不是明確的定義出運動軌跡，而是給出一個目標。舉例來說，工程師可能需要一根軸無論現在處于什么位置，一旦主軸超過某一特定閾值，它就也要達到目標位置。同樣，工程師也可以指定這根軸在主軸下一個90度旋轉之后的位置。在這里，只需要給出最終結果，而不需要定義運動軌跡。
Flex Profile的關鍵特征，包括可以在一個數據架構下包含同步以及異步任務，高度集成事件處理。柔性的步長可以根據指定終點的約束在流程中進行計算。其他的特征還包括：
·支持最常見的運動規則，包括poly5、poly7、修正正弦、修正梯形等等；
·可以輕松添加額外用戶定義運動規則；
·支持傳統的凸輪表；
·高度集成圖形編輯/分析工具；
·單一循環或者無窮運行；
·從動軸與主動軸可自動同步，也可以進行配置。
Flex Profile是一項控制技術，是力士樂MLC所有運動邏輯控制的標準。Flex Profile以及相關事件，可以使用力士樂凸輪建構器的圖形界面進行定義，或者如果最終用戶需要，也可以進行編程。
使用Flex Profile方法并不是解決編程問題的唯一方案，然而由于其全面性并且應用廣泛，很多場合，甚至那些原先不認為是“凸輪”應用的場合，都在使用它。通過這種方法，可以讓編程變得更加高效和統一。這種統一性也就意味著更加簡單、容易閱讀和理解的代碼。將事件處理集成到電子凸輪方法當中，一條靈活的軌跡可以為很多運動需求提供解決方案。將同步和異步融合在一個數據架構之后，可以實現傳統方法無法達到的系統優化效果。
·節約能源：調整型控制策略縮短了運動軌跡，從而節約能源。
·減少消耗和磨損：高級運動規則最大程度的減少了突然變速的情況，延長了機器和設備的使用壽命。
·減少物料浪費：良好的控制方案和實時信息，可以讓系統的效率更高，從而減少不合格品出現。
·產能提高：消除了不必要的運動，從而提高了機器速度。
·簡化編碼：通過完整的運動編程框架，代碼更加簡單，重用率更高。程序員不再需要定義運動次序、決策變量和恢復過程，只需要對Flex Profile進行簡單配置然后運行。簡化可重用的代碼更加容易進行測試和驗證。