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KeMotion r5000系列控制器是一套完整的面向多轴 运动控制系统软硬件模块化控制器。硬件包括KeMotion控制器，以及各种外围模块组成，它们通过以太网或总线的形式与控制器连接，实现面向各种应用的搭配。软件方面，有用户操作、诊断、开发工具等软件工具集。机器人控制系统的架构可以如下图所示：?系统架构?一、KeMotion系统硬件结构?KeMotion控制器是一套包含了完整软硬件的 运动控制系统。?图1-1 KeMotion控制器结构? 焊接机器人所使用的几个主要的模块如下所述：?CPU：?CPU部分是系统的核心目前 焊接机器人使用的是KeMotion r5000系列的CP252/X CPU模块（使用的是定制的基于Intel x86 嵌入式微处理器），其上运行的是VxWorks 实时操作系统。控制器带有CF卡，OS和应用软件以及系统的数据都存在里面。系统中同时安装了RC机器人控制系统和软PLC控制系统两套软件。它们同时运行，通过共享内存块的方式进行通信。RC部分负责运动控制，软PLC部分负责电气逻辑和实时外部信号采样处理工作，通过与RC通信，还可以扩展成为系统的主控部分，对运动控制过程进行控制。? 伺服驱动器：?通过SERCOS III总线与控制器连接，系统采用的I/O模块是FX271/A SERCOS III 接口模块。每个单元都可以独立控制伺服，包括位置、速度、加速度和电流的控制。?Ketop示教器：? 手持终端（KeTop示教器），其上运行的是基于WinCE的嵌入式系统，通过以太网与控制器连接通信，在局域网内有自己的IP，相当于一个独立的终端，由于是基于OS的所以可以使用路由连接，提供对TCP等协议的支持。可以通过手持终端连接至控制器控制系统的运动，作为机器人操作手持设备，可以编写终端用户程序，对机器人示教操作、手动操作，监视运动状态。?系统扩展：?扩展I/O模块，由于KeMotion控制系统采用的是模块化的方式构建，所以可以方便的外扩I/O模块进行功能扩展，提供插槽式的K-BUS连接。其中可以扩展支持各种总线（CAN、Sercos、Profibus）的模块，以及模拟量或者数字量的输入输出模块。?现在的Kemotion r5000控制系统的扩展I/O配置如下：?CP252/X CPU module；?DM272/A Digital Input / Output Module；?DO272/A Digital Output Module；?FX271/A SERCOS III Interface Module；?AM280/A Analog Input/Output；?PC：通过以太网和控制器连接在同一局域网内，可以登录到控制器系统内部修改系统文件；可以模拟 手持终端控制控制系统，但在同一时刻只有一个人具有修改终端用户程序的权限；通过编辑程序的应用程序连接正在运行的控制器，调试、仿真程序；通过PC机上编写的OPC客户端连接控制器提供的OPC服务器，读写数据，实现控制。可见，控制调试方法多样，满足各种需求，方便扩展。?KeMotion控制系统的硬件结构，如控制器， 伺服驱动器，IO模块完全实现了模块化，各模块之间通过标准的网络或总线进行连接通信，同时提供了可扩展安全控制器的功能。以上设备的连接和调试没有参与，细节上的东西了解不多。?二、 KeMotion系统软件结构?KeMotion控制系统软件结构，可以看成三个部分：控制器上运行的控制系统软件、 手持终端上运行的监控、操作、诊断软件和PC上运行的编程开发工具软件和监控、操作、诊断程序。KeMotion控制系统软件结构?1． 控制器上的软件?控制系统软件的核心部分是运行在控制器硬件平台（x86 嵌入式微处理器）上一整套软件。自底向上的看，首先底层的OS是VxWorks 实时操作系统，这为系统的实时性和可靠性提供了一个基础，同时也为应用软件提供运行环境。?VxWorks中运行了两套软件，分别是Robot Control和Soft PLC，它们组合在一起构成了控制系统软件的核心。其中Robot Control是负责机器人的运动控制，包括机器人的轨迹规划和插补操作，而Soft PLC则负责外围信号采样、逻辑控制等功能。?RC和PLC 两者可以通过共享内存的方式进行数据交换，所以PLC可以通过RC-Interface对机器人运动控制，这时可以把PLC看作是主控制器（软件意义上的），同时RC也可以通过与PLC的接口了解机器人各个轴的情况，也可以根据PLC计算的偏差进行坐标系的修正等。?RC和PLC关系?从软件开发的角度，可以把OS、RC和 PLC软件看作是系统的