运动控制系统开发与应用职业技能要求
[摘要]论文运动控制系统开发与应用就术语和定义,运动控制,位置控制,速度控制，力矩控制,人机界面,编码器,伺服系统及技能要求等进行阐述。
[关键词]运动控制系统 运动控制术语 技能要求
一、运动控制相关术语
1 运动控制 motion control
将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。
2 位置控制 position control
将工具或负载从某一确定的空间位置按照一定的轨迹移动到另一空间的位置。
3 速度控制 velocity control
使负载按照某一确定的速度曲线进行运动。
4 力矩控制 torque control
通过转矩的反馈来使输出转矩保持恒定或按某一规律变化，主要应用在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如绕线装置转矩的设定，要根据缠绕半径的变化随时调整，确保材质的受力不会随缠绕半径的变化而改变。
5 人机界面 human machine interface
系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
6 轴 axle
机械或系统的任何可移动或旋转的部分，需要被控制的运行部件。
7 电子齿轮 electronic gear
通过电子方式模拟机械传动的一种方法，以变量比方式“强制”一个闭环回路轴从动于另一个轴（开环或闭环回路）。
8 电子凸轮 electronic cam
通过设定的计算方式进行伺服控制，达到和机械凸轮相同的加工目的，实现一种周期性的往复运动。
9 编码器 encoder
将信号（如比特流）或数据进行编制，转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
10 伺服系统 servo system
用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，如位移、速度或加速度。
二、工作领域、 工作任务 、职业技能要求
1.电机调试与传感器使用
1.1 三相异步电机的调试
1.1.1 根据电机驱动对象进行电机功率及转矩配置
1.1.2 能正确使用三相异步电机，并能熟练进行系统调试
1.1.3 掌握变频器的选型方法，并根据驱动对象及电机的特性选择合适的变频器
1.1.4 正确使用变频器进行电机调速
1.2 步进电机及驱动器的调试
1.2.1 根据电机驱动对象进行电机功率及转矩配置
1.2.2 能正确使用步进电机，并能熟练进行系统调试
1.3 伺服电机及驱动器的调试
1.3.1 根据电机驱动对象进行转速、扭矩设置
1.3.2 能对伺服电机电流环进行模式选择、I/O 设置及参数调试
1.3.3 能对伺服电机速度环进行模式选择、I/O 设 置及参数调试
1.3.4 能对伺服电机位置环进行模式选择、I/O 设 置及参数调试
1.3.5 理解并掌握伺服电机的速度曲线
1.3.6 理解并掌握伺服电机的位置曲线
1.4 传感器的使用
1.4.1 掌握数字型传感器的使用方法
1.4.2 掌握模拟量传感器的使用方法
2.典型控 制系统的 装调
2.1 运动控制卡的安装
2.1.1 能根据使用手册，正确安装运动控制卡
2.1.2 能根据使用手册，正确连接运动控制卡与
外部元件搭建典型机电控制系统
2.1.3 能根据使用手册，判断运动控制卡工作状态
2.2 工作参数配 2.2.1 能根据编程手册，按照不同应用场景，独立设置 ,完成控制卡硬件资源的配置
2.2.2 能根据编程手册，按照不同的应用场景，独立完成应用控制软件系统的资源配置和管理
2.2.3 能根据编程手册，按照不同应用场景，独立安装、配置机电系统信号
2.2.4 能根据编程手册，按照不同应用场景，独立完成电机传动匹配参数与运动参数的设置
2.2.5 能根据编程手册，按照不同应用场景，利用控制卡 DEMO 软件独立完成电机运动控制
2.3 控制系统机 电系统装调
2.3.1 能根据机电系统工艺规程并依据图纸正确使用安装工具进行机电系统安装
2.3.2 能独立调试机电传动系统
2.3.3 能根据机电系统静态精度参数装调机电系统
3.控制系统调试
3.1 软件开发环境配置
3.1.1 根据使用手册，正确安装运动控制卡驱动
3.1.2 根据使用手册，在软件工程中配置控制卡的动态链接库
3.1.3 在软件代码中正确声明动态链接库
3.2 运 动 控 制 库的函数使用
3.2.1 根据编程手册，正确判断各接口使用场合
3.2.2 根据编程手册，正确区分各个接口函数的输入与输出参数
3.2.3 根据编程手册，结合函数返回值，正确判断函数执行结果
3.3 自动装备系 统简易编程
3.3.1 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成轴点位运动程序的编写与调试
3.3.2 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成 I/O 操作任务
3.3.3 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成编码器读取任务
3.运动控 制模式编 程
3.1 运动状态检测
3.1.1 能根据编程手册，结合函数返回值，独立完成运动控制卡各轴运动状态的分析与判断
3.1.2能根据编程手册，结合不同应用场景，独立完成轴运动参数与控制器参数的调整与优化设置
3.1.3能根据编程手册，结合不同应用场景，独立完成在不同触发模式下轴回零运动的程序编写与调试
3.2 运动模式开发
3.2.1 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成轴 Jog 运动程序的编写与调试
3.2.2 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成轴电子齿轮运动程序的编写与调试
3.2.3 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成插补运动程序的编写与调试
3.2.4 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成一维误差补偿程序的编写与调试
3.2.5 能根据编程手册，结合运动轴的硬件资源配置，独立完成二维误差补偿程序的编写与调试
参考文献
[1] IEC 61131-3：《国际工业控制编程标准》
[2] GB/T 18759.2-2006《机械电气设备开放式数控系统第二部分体系结构》
[3] GB 28526-2012《机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能
