軟PLC運行系統是PLC控制系統的核心，合理地設計其組成模塊能夠提升 PLC控制系統的穩定性和開放性。因此，本章在分析軟PLC運行系統工作原理 的基礎上研究了各個模塊的實現以及多任務的調度，并對軟PLC指令系統進行 了設計。
五軸精工加工中心側開關量、模擬量等數據的采集和傳輸由外部I/O輸入輸出模 塊完成，如何實現它與軟PLC系統之間的數據交換是設計軟PLC控制系統通訊 的關鍵。本章通過分析精工系統的通訊接口，結合當前精工通訊的發展趨勢，采 用SERCOS-III接口及其通訊技術實現二者的數據交換。
PLCI/O接口軟件要完成兩個任務：一是根據主站MDT報文信息配置I/O接 口系統參數，完成初始化；二是在周期通訊過程中將I/O輸入模塊采集的數據編 輯成AT報文發送給主站，并讀取主站MDT報文數據寫入I/O接口 DPRAM存 儲區，完成數據交換。因此可分為I/O接口初始化和周期通訊兩個部分。
本章分析了五軸精工加工中心軟PLC所要控制的具體內容，根據五軸精工加工中心 的控制邏輯編制了主軸正、反轉的控制程序，通過下載到軟PLC運行系統中運 行，實現了對五軸精工加工中心的主軸正、反轉控制，驗證了軟PLC運行系統的有 效性。
現代機構的創新性決定了機械產品的創新性，機構學的研宄對于提高相關機械產品 的設計和國際競爭力有著非常重要的意義，現代機構設計的新理論和新方法、特殊功能 的機構設計理論以及應用關鍵技術、微操作和微尺度機械的機構學、機構與機器人動力 學、新型移動與操作機器人、仿人與仿生機器人和微納機器人在現代機械產品的設計中扮演著越來越重要的角色。因此，加大對以上機構學領域的研宄是機構學的發展趨勢[24]。
本章將對Delta機器人機構學、運動學和動力學進行深入分析，其中機構學研宄中 主要介紹該機器人的結構特點、工作原理及其設計理念，與此同時，對機器人的工作空 間和奇異位形進行理論上的分析。
為了更好地對關節空間軌跡規劃和工作空間軌跡規劃擬合曲線進行分析，對兩種軌 跡規劃方法得到的Delta機器人工作空間整體擬合曲線進行對比如圖3-19所示，紅色實 線和綠色虛線分別表示工作空間和關節空間軌跡規劃得到的工作空間擬合曲線，圖（a) 為工作空間內的整體位移曲線圖，圖（b)為末端執行器水平轉運階段位移曲線放大圖，由圖可知，利用關節空間軌跡規劃方法得到的擬合曲線在水平轉運階段y軸方向的抖動大約為9mm，抖動的主要原因有兩方面：第一，在關節空間軌跡規劃中，對拐彎半徑控 制點進行調整，以減小Delta機器人末端執行器抓取和釋放物體的豎直運行階段x軸方 向的抖動，但是，增加了水平轉運階段y軸方向的抖動；第二，在關節空間軌跡規劃中， 選取的工作空間關鍵點不對稱。圖（c)、（d)為Delta機器人末端執行器抓取和釋放物 體的豎直運行階段放大圖，由圖可知，關節空間軌跡規劃方法得到的擬合曲線在x軸方 向分別有0.6mm、0.8mm的輕微抖動。工作空間軌跡規劃方法得到的擬合曲線在X、j 軸方向沒有抖動，結合圖3-12和3-16可知，利用工作空間軌跡規劃方法得到的工作空 間擬合曲線明顯好于利用關節空間軌跡規劃方法得到的工作空間擬合曲線。
由于Delta機器人使用的直驅力矩電機精度較高，其旋轉編碼器的精度高達 405000c〇Unt, —般的伺服驅動器難以達到如此高的控制精度，Copley驅動器是使用成熟 的一類高性能驅動器，其交流伺服驅動器體積緊湊、輸出功率大并滿足所需的高精度控 制要求，所以選擇了 Copley交流伺服驅動器對高精度直驅力矩電機進行PID控制。
傳統PLC是一種專用的計算機控制系統，由硬件和軟件兩部分組成，硬件包 括中央處理器、輸入單元、輸出單元、通信接口、存儲器、擴展接口、電源及外 圍設備[32];軟件包括系統管理軟件、應用程序及編程語言軟件等，基本結構如圖 2.7所示。
傳統PLC采用“循環掃描，順序執行”的工作方式，即在每一次掃描周期 內都要完成輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段，然后進行新一輪的掃 描任務[33]，傳統PLC的工作過程如圖2.8所示。