Benutzerspezifische Transformationen

Neben den bereitgestellten Transformationen können auch eigene kinematische Transformationen als TwinCAT C++-Modul implementiert und eingebunden werden.

Einschränkungen

• Die Funktionsbausteine FB_KinCalcTrafo und FB_KinCalcMultiTrafo können nicht für benutzerspezifische Transformationen verwendet werden.
• Ein Online-Change ist nur mit TwinCAT C++-Modulen vom Projekttyp „TwinCAT 3 Versioned C++ Project“ erlaubt. Andernfalls kann es auf C++-Seite zu Unstetigkeiten kommen.

Vorbereitung

Vorab ist einmalig der Entwicklungsrechner für die Entwicklung von TwinCAT C++-Modulen einzurichten. Details hierzu sind in der TwinCAT C++-Dokumentation zu finden.

Entwicklung eines TwinCAT C++-Moduls für eine 2D-XC-Kinematik

Im Folgenden wird am Beispiel einer 2D-XC-Kinematik gezeigt, wie eine benutzerspezifische Kinematik erstellt wird. Die Kinematik setzt sich aus einer Linearachse (M1), auf die sich eine Rotationsachse (M2) mit einem Arm befindet, zusammen. Dabei soll die Armlänge einstellbar sein.

Transformationsmodul in der XAE konfigurieren

Interfaces und Parameter hinzufügen

Armlänge einstellen

TwinCAT-TMC-Code-Generator ausführen

HRESULT CMyTrafo::GetDimensions(ULONG* pFwdInput, ULONG* pFwdOutput)
{
    HRESULT hr = S_OK;

    if (pFwdInput && pFwdOutput)
    {
        *pFwdInput = 2;
        *pFwdOutput = 2;
    }
    else
    {
        hr = E_POINTER; //pointer error
    }
    return hr;
}

HRESULT CMyTrafo::TrafoSupported(TcNcTrafoParameter* p, bool fwd)
{
    HRESULT hr = S_OK;

    if (p)
    {
        if (fwd)
        {
            if (p->dim_i != 2 || p->dim_o != 2)
            {
                // kinematics transformation error: invalid dimension
                hr = MAKE_ADS_HRESULT(NCERR_KINTRAFO_INVALIDDIM);
            }
        }
        else
        {
            if (p->dim_i != 2 || p->dim_o != 2)
            {
                // kinematics transformation error: invalid dimension
                hr = MAKE_ADS_HRESULT(NCERR_KINTRAFO_INVALIDDIM);
            }
            if (p->i[1] > m_ArmLength)
            {
                // kinematics transformation error: invalid position
                hr = MAKE_ADS_HRESULT(NCERR_KINTRAFO_INVALIDAXISPOS);
            }
        }
    }
    else
    {
        hr = E_POINTER;
    }
    return hr;
}

o[0]    = Position of first MCS_axis
d_o[0]  = Velocity of first MCS_axis
dd_o[0] = Acceleration of first MCS_axis

i[0]    = Position of first ACS_axis
d_i[0]  = Velocity of first ACS_axis
dd_i[0] = Acceleration of first ACS_axis

Es ist nicht notwendig, die Transformationen für Geschwindigkeit und Beschleunigung zu implementieren.
Zu Beginn beider Funktionen sollte die Funktion TrafoSupported aufgerufen werden, um zu überprüfen, ob die Positionen gültig sind.

HRESULT CMyTrafo::Forward(TcNcTrafoParameter* p)
{
    HRESULT hr = TrafoSupported(p, true);
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        if (p->i && p->o)
    {
            p->o[0] = p->i[0] + m_ArmLength*cos_((p->i[1])*PI/180);
            p->o[1] = m_ArmLength * sin_((p->i[1])*PI / 180);
        }

        if (p->d_i && p->d_o)
        {
            p->d_o[0] = p->d_i[0];
            p->d_o[1] = p->d_i[1];
        }

        if (p->dd_i && p->dd_o)
        {
            p->dd_o[0] = p->dd_i[0];
            p->dd_o[1] = p->dd_i[1];
        }
    }

    return hr;
}

HRESULT CMyTrafo::Backward(TcNcTrafoParameter* p)
{
    HRESULT hr = TrafoSupported(p,false);

    if (p->i && p->o)
    {
        p->o[1] = asin_(p->i[1] / m_ArmLength) * 180 / PI;
        p->o[0] = (p->i[0] - (cos_(p->o[1] * PI / 180)*m_ArmLength));
    }

    if (p->d_i && p->d_o)
    {
        p->d_o[0] = p->d_i[0];
        p->d_o[1] = p->d_i[1];
    }

    if (p->dd_i && p->dd_o)
    {
        p->dd_o[0] = p->dd_i[0];
        p->dd_o[1] = p->dd_i[1];
    }

    return hr;
}

Erstellen- und Veröffentlichen der Module

NC/PTP konfigurieren

Transformation erstellen

in_stKinToPlc      AT %I*     : NCTOPLC_NCICHANNEL_REF;
out_stPlcToKin     AT %Q*     : PLCTONC_NCICHANNEL_REF;