軟件正在成為機器智能的重要構成，而其中，運動(dòng)控制是機器生產(chǎn)靈活性的重要實(shí)現手段，通過(guò)參數設定，機器可以實(shí)現變化的生產(chǎn)能力，在智能時(shí)代，機器將變得更為復雜，基于定位與同步控制、CNC和機器人的集成，實(shí)現整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)的集成，而因此，對于機器的控制本身軟件的能力則提出了新的要求。

兩年前，貝加萊推出mapp技術(shù)，極大簡(jiǎn)化了機器的軟件開(kāi)發(fā)。mapp技術(shù)由一個(gè)個(gè)單獨封裝的功能塊組成，程序開(kāi)發(fā)員通過(guò)拖放鼠標的方式，將所需mapp功能塊移動(dòng)至應用程序，然后進(jìn)行圖形化配置即可。獨立的LIAM研究所通過(guò)可觀(guān)測量，發(fā)現采用mapp技術(shù)可以省去80%的源代碼，平均節約67%的開(kāi)發(fā)時(shí)間。這一技術(shù)驚喜了整個(gè)自動(dòng)化世界。

圖1 使用mapp技術(shù)平均節約67%的開(kāi)發(fā)時(shí)間

從未止步，貝加萊致力于開(kāi)發(fā)帶有現成功能塊的高質(zhì)量軟件

自mapp推出以來(lái)，貝加萊從來(lái)沒(méi)有停止開(kāi)發(fā)的腳步。最初的70多個(gè)功能塊讓許多OEM廠(chǎng)商受益，將關(guān)注點(diǎn)從繁復的編程中解放出來(lái)，更多地投入到自身產(chǎn)品的核心競爭力中。貝加萊保持與市場(chǎng)的密切配合，持續擴展其軟件框架，不斷提高軟件質(zhì)量。

mapp功能塊的預編碼功能讓開(kāi)發(fā)者能夠簡(jiǎn)單快速地進(jìn)行配置。除了如配方管理、用戶(hù)管理這樣的基本功能，mapp還繼續提供復雜的控制算法，如液壓應用，安全功能等。

每一個(gè)mapp功能塊都經(jīng)過(guò)嚴格的多級測試，包括單獨測試和與其它功能塊配合測試，從而確保軟件質(zhì)量。新開(kāi)發(fā)的功能塊可以用在不同的軟件版本中，所有數據會(huì )自動(dòng)釋放到不同版本的軟件里，使客戶(hù)不用操心軟件的版本。

mapp針對所有技術(shù)的軟件功能塊有統一的傳輸結果。無(wú)論是報警處理，還是軸控制，甚或是復雜的液壓控制環(huán)，統一的接口使得進(jìn)行mapp功能配置時(shí)只需要點(diǎn)擊幾下鼠標，非常便捷。

每一個(gè)mapp功能塊都是一個(gè)完備的單元，可以使用 IEC 61131編程語(yǔ)言，C語(yǔ)言及C++語(yǔ)言。通過(guò)mapp Link，一個(gè)客戶(hù)或服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )中的多個(gè)mapp功能塊可以自動(dòng)連接，無(wú)需編寫(xiě)代碼就能共享必要的數據，從而讓客戶(hù)從繁復的編程和軟件維護中解放出來(lái)。

目前，貝加萊推出的mapp功能塊涉及mapp View，mapp Services，mapp Motion和mappControl四個(gè)領(lǐng)域。其中mapp Motion中又包含了軸運動(dòng)，CNC和機器人三部分。

圖2 日趨豐富的mapp功能塊

便捷的運動(dòng)控制編程

mapp Motion是貝加萊為運動(dòng)控制編程提供的一套全新方法，針對單軸運動(dòng)控制，CNC控制以及機器人應用。作為mapp軟件架構的一部分，新的mappMotion功能塊配置起來(lái)同樣簡(jiǎn)單，有助于客戶(hù)更快速更容易地開(kāi)發(fā)項目。

作為針對單軸（mapp Axis）、軸群，即機器人（mappRobotics）和CNC通道（mappCNC）的整體方法，mapp Motion為上述不同應用提供統一的控制方式。在一個(gè)應用中，不同控制部分可以自由結合。再加上可以使用符合PLCopen Part 1或Part 4 的功能塊，mapp Motion可用來(lái)對所有ACOPOS驅動(dòng)進(jìn)行編程。

圖3 mappMotion可用于配置所有的ACOPOS驅動(dòng)產(chǎn)品

單軸定位更容易——mapp Axis

使用mapp Axis，貝加萊為單軸定位任務(wù)提供了快速簡(jiǎn)單的編程方法。在A(yíng)utomation Studio中，mapp Axis提供完整的用于典型單軸應用的預編碼模塊，如集成報警處理和軸連接。功能塊配置起來(lái)簡(jiǎn)單實(shí)用，除了包含特定的驅動(dòng)設定，還包含開(kāi)發(fā)者需要知道的相關(guān)信息，例如，軸用在哪里以及用來(lái)做什么。

貝加萊在系統中將多個(gè)軸作為一個(gè)軸群進(jìn)行管理。這種方式在軸進(jìn)行常規動(dòng)作時(shí)非常有用，例如啟動(dòng)，復位或錯誤處理。在項目編程中，軸管理獨立于軸的數量和使用類(lèi)型。

mapp Axis支持所有貝加萊驅動(dòng)器以及符合DS402協(xié)議的帶POWERLINK接口的第三方驅動(dòng)。對兩類(lèi)驅動(dòng)在編程方式上并無(wú)二致。

圖4 符合DS402的第三方驅動(dòng)器被集成在A(yíng)utomation Studio中，可以使用mapp Axis進(jìn)行配置

強大，靈活，可靠的CNC應用——mapp CNC

通過(guò)mapp CNC，貝加萊讓CNC機器的開(kāi)發(fā)變得清晰簡(jiǎn)潔。mapp功能塊中集成了針對基本機械系統（如磨床，車(chē)床等）的預編程CNC控制功能，極大地加速了機器的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

在A(yíng)utomation Studio中通過(guò)模塊配置可以添加新功能，包括幾何性能和動(dòng)力性能。同時(shí)，還能關(guān)閉不用的功能，使控制器的性能最大化。除此以外，客戶(hù)也可以將自行開(kāi)發(fā)的擴展功能集成到mapp CNC中。

mapp CNC具有高效通用的優(yōu)點(diǎn)。在機電一體化模板中，貝加萊為通用的CNC機器提供現成的配置，從三個(gè)軸到五個(gè)軸，極大簡(jiǎn)化項目開(kāi)發(fā)的過(guò)程。除了mapp功能塊，項目開(kāi)發(fā)者還可以使用滿(mǎn)足PLCopen標準的功能塊，操作起來(lái)同樣方便。

圖5貝加萊為通用的CNC機器提供現成的配置，從三個(gè)軸到五個(gè)軸，極大地簡(jiǎn)化了項目開(kāi)發(fā)

通過(guò)mapp CNC來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，貝加萊擴展了CNC應用的功能范圍。開(kāi)發(fā)者可以選擇在G代碼或者結構化文本（滿(mǎn)足IEC 61131-3）中寫(xiě)CNC應用程序。還可以靈活地添加貝加萊路徑解決方案，用以適應從兩軸系統到五軸系統的CNC機器。例如，采用集成在路徑控制解決方案中的工具軸功能，可以更容易地配置車(chē)床的恒定切削速度，每轉喂料及螺紋切削等。

新的mapp模塊提供一系列最優(yōu)路徑規劃功能，例如完全集成的帶瓶頸檢測工具半徑補償或更快的項目仿真。在保護機械系統的同時(shí)，為進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)間，設定了動(dòng)態(tài)速度的抖動(dòng)范圍。

mapp CNC功能塊通過(guò)平滑編程的輪廓線(xiàn)來(lái)限定抖動(dòng)范圍，使用最大誤差或者舍入長(cháng)度參數來(lái)配置位置區域間被明確定義的幾何傳輸。這樣就能設定圓弧-線(xiàn)或圓弧-圓弧傳輸的抖動(dòng)范圍，不會(huì )造成停頓。

圖6 通過(guò)配置幾何傳輸的參數（如最大誤差，舍入長(cháng)度）來(lái)實(shí)現路徑平滑

更多功能，更多選擇——mappRobotics

貝加萊開(kāi)發(fā)了許多用于機器人應用的新功能塊，這些功能塊可以為機器人開(kāi)發(fā)提供額外的選擇，在A(yíng)utomation Studio中即可調用。mappRobotics為機器人編程提供直觀(guān)實(shí)用的方式，簡(jiǎn)化并加速應用軟件的開(kāi)發(fā)。

在mappRobotics中配置帶抖動(dòng)范圍的速度文檔，有助于降低機械抖動(dòng)。結構化的動(dòng)力模塊可以提高路徑精度，計算機械系統中所使用驅動(dòng)器的前饋扭矩值，優(yōu)化路徑規劃的時(shí)間。

貝加萊Automation Studio還提供特殊的功能塊來(lái)監測機器人是否處于安全的工作區域。在定義了工作區域后，機器人的動(dòng)作不可超出此范圍。為了進(jìn)一步確保安全，還會(huì )限定周?chē)哪硥K區域是機器人不可越入的。然后通過(guò)mappRobotics配置監測功能，就可以防止機器人自身沖突，以及與同一工作區域內其他機器人的沖突。任何可能造成機器人離開(kāi)許可工作區域的指令都將自動(dòng)失效。

通過(guò)新的推動(dòng)功能塊，用戶(hù)可以使用鍵盤(pán)或者操作桿對機器人進(jìn)行安全直觀(guān)的手動(dòng)操作。這類(lèi)功能塊特別重視快速響應時(shí)間。至于與安全相關(guān)的那些限定值，如工作區域界限或者速度限定，手動(dòng)操作與常規操作無(wú)異。

貝加萊同樣為通用配置，如標準運動(dòng)鏈，提供機械模板。在A(yíng)utomation Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境中已經(jīng)有針對特定機器人模型的現成參數設定，包括緯度參數，動(dòng)態(tài)響應參數，從而大大縮短配置所需的時(shí)間。

除了mapp功能塊，應用開(kāi)發(fā)者也可以使用滿(mǎn)足PLCopen Part 4 的功能塊。開(kāi)發(fā)者可以選擇將機器人應用寫(xiě)成結構化文本（符合 IEC 61131-3）或者G代碼。在機器人的編程中，也可采用貝加萊路徑控制解決方案，以滿(mǎn)足簡(jiǎn)單的SCARA機器人和關(guān)節臂機器人應用，以及復雜的多機器人同步應用。

與mapp Motion中的其它功能塊一樣，客戶(hù)可以在mappRobotics中添加自行開(kāi)發(fā)的模塊來(lái)擴展功能，同時(shí)關(guān)閉不用的功能使控制器的性能最大化。

圖7 mappRobotics提供直觀(guān)實(shí)用的機器人編程方式，大大簡(jiǎn)化和加速應用軟件的開(kāi)發(fā)

mapp Motion帶來(lái)革命性的改變

作為貝加萊主打技術(shù)mapp Motion給運動(dòng)控制的編程帶來(lái)革命性的改變。預先配置的機械設計，技術(shù)功能塊和客戶(hù)自有技術(shù)在統一平臺上融合，令編程變得前所未有的簡(jiǎn)單。

圖形化配置代替傳統編程，既可以處理手動(dòng)操作也可以對運動(dòng)控制進(jìn)行診斷。

獨立封裝的功能塊具有最大的開(kāi)放性，模塊化的配置讓一切操作變得簡(jiǎn)單方便。無(wú)論是低端機械還是高端設備都可以完美地應用該技術(shù)。用戶(hù)可以按照實(shí)際需求，使用三個(gè)變量實(shí)現一個(gè)小方案，也可以實(shí)現500個(gè)以上變量的復雜機器。

無(wú)縫集成，不受硬件供應商的限制，同時(shí)兼容用戶(hù)自行開(kāi)發(fā)的程序，進(jìn)一步擴展功能。

由于基本的功能已經(jīng)預先包含在功能塊中，只需要針對不同的項目進(jìn)行配置，因此項目的開(kāi)發(fā)變得更快，維護變得更容易。mapp Motion的API獨立于硬件和技術(shù)平臺，每個(gè)應用程序都可以在循環(huán)位置序列中或不同機器上被重復使用，大大降低了客戶(hù)的投資風(fēng)險。mapp功能塊得益于貝加萊從全球各地成千上萬(wàn)自動(dòng)化方案中獲取的寶貴經(jīng)驗，性能可靠，讓因為程序錯誤導致的機器停車(chē)成為過(guò)去。致力于機械模塊化的mapp為工業(yè)4.0轉型提供決定性?xún)?yōu)勢，最大限度地降低實(shí)現復雜軟件的門(mén)檻。

圖8 mapp Motion讓運動(dòng)控制的編程前所未有的簡(jiǎn)單

mappMOTION分為軸控制、專(zhuān)業(yè)庫、行業(yè)應用三個(gè)層級，與mapp的基礎庫一同，為機器快速開(kāi)發(fā)建立了新標桿。

mapp技術(shù)代表著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)正在朝著(zhù)“軟件集成”的方向發(fā)展，基于mappMOTION可以為機器的靈活性生產(chǎn)和快速開(kāi)發(fā)提供便捷的通道。

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng )新驅動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續的創(chuàng )新精神，為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。