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VME

VME
E’ un bus storicamente molto usato nei sistemi di acquisizione dati e di controllo, in quanto all’epoca della sua introduzione (1981), aveva caratteristiche assai superiori ai concorrenti derivati da architetture PC.

Lo standard IEEE-1014-1987 consente la scelta tra 4 diversi formati delle schede, comprese tra 16 × 10 e 34 × 36 cm, e dimensione dati da 8 a 64 bit. Un cestello con backplane VME può connettere fino a 21 schede, una delle quali deve essere designata come controller del bus, che verifica le fasi di arbitraggio, e decreta l’assegnazione del master per ogni trasmissione. Con 32 bit di dato, la massima larghezza di banda raggiungibile è 40 MB/s. Esiste tuttavia una versione più moderna, chiamata VME64 (a 64 bit), che può arrivare a 80 MB/s. Nel corso del suo sviluppo, così come i bus ISA e PCI sono legati alle architetture PC e pertanto alle varie famiglie di processori Intel, il bus VME è legato ad architetture basate su processori della famiglia 68000 Motorola, primo costruttore a supportare attivamente lo standard VME. La notevole capacità di calcolo, la disponibilità di schede A/D e D/A e la possibilità di integrare più schede “intelligenti” (con processore autonomo) in un rack robusto ed idoneo all’uso industriale, hanno permesso ai sistemi a bus VME di espandersi particolarmente nel campo del controllo di robot manipolatori, dove le esigenze di potenza computazionale sono notevolmente elevate. Un generico sistema di controllo per un manipolatore industriale è infatti caratterizzato da un backplane VME sul quale sono disposte 1) una scheda principale che interpreta il programma di lavoro del robot e calcola le traiettorie nello spazio dei giunti (posizione dei motori) che determinano i movimenti richiesti all’organo terminale nello spazio di lavoro (cinematica inversa), 2) una scheda che determina opportunamente i riferimenti di coppia da attuare per ciascun motore, in relazione alle variazioni del carico (oggetti prelevati e rilasciati) e alla struttura dinamica stessa del manipolatore (dinamica inversa), 3) una scheda che esegue il controllo in retroazione dei vari attuatori in relazione ai profili determinati da cinematica e dinamica inversa, 4) schede di interfaccia per sensori/attuatori ed eventualmente dispositivi di interazione con l’utente e altri sistemi di controllo e supervisione.

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