淺談運動控制系統(tǒng)的兩種結構
運動控制是控制電機的一門技能科學,它可以影響運動的軌跡。了解運動控制體系架構,可以在決議計劃的過程中,協(xié)助確認是否需求
或許什么時候需求運用運動控制網(wǎng)絡。
無論是移動試管,仍是切開金屬,運動控制器負責規(guī)劃運動軌跡,驅動和監(jiān)督馬達,定時將狀態(tài)更新提交給更高一級的控制器。在運動
控制體系的規(guī)劃中,主要運用了兩種控制結構:集中式和分布式。
高速、低成本的數(shù)字控制網(wǎng)絡的引入,為建造分布式控制體系供給了新的挑選。隨著具有更高功率、更緊湊的開關放大器的出現(xiàn),集中
化規(guī)劃使得在同一塊印刷電路板上可以布置的控制器數(shù)量正在逐步添加。了解這些技能發(fā)展趨勢,有助于解說怎么以及在什么時候,運用這
兩種不同的控制結構。
運動控制運用的類型
集中式仍是分布式,哪種控制方法更適宜:運用控制問題的特性對其具有決定性的影響。
在平面運動控制運用領域,馬達的控制或多或少的由集中式PC或控制器完成;也有一些分層運用領域,運動軸被分成2、3組或許更多的
功用軸;也有一些單機運用的場合,機床控制器的運轉在很大程度上沒有與網(wǎng)絡連接,不依賴網(wǎng)絡的監(jiān)督。
平面運動控制的比如:具有多個轉軸的印刷機,它的轉軸受伺服控制器的控制。在這里,時刻是關鍵因素。主控制器,通常是PC或許是
PLC,必須同步驅動所有的軸。典型的指令為:“移動軸#1到方位X,移動軸#2到方位Y”等等。
分級運動控制運用的比如:半導體晶圓處理體系,該體系具有一個主機器人(4軸)、晶圓定位器(3軸)和一個閥門控制器(1或2軸)。在這種
結構下,網(wǎng)絡一般將就地機器人或許閥門控制器連接至中心網(wǎng)絡,可是實踐的運動控制由就地機器人、晶圓定位器或許閥門完成??偟臋C器
控制器不會宣布類似“將機器軸#2移動到方位12345”的指令,而是給出比如“伸展機械臂”的指令,該指令由就地機器人控制器來解說和
履行。
單機運用的比如:磁帶存檔體系,該體系答應操作人員走近控制臺,要求檢索特定的磁帶。這些單機控制器,可以履行一攬子的機械臂
運動,該運動根據(jù)就地人員宣布的指令,如“檢索磁帶#1234”。在該運用中,如果連接了網(wǎng)絡,那只是用其實現(xiàn)報告和監(jiān)督功用,并不是
用于控制自身。
添加分布式運動驅動器
了解哪些實踐設備可以用于運動控制體系相同十分重要。兩個可用的設備是:分布式驅動器和機器控制卡。雖然這些設備有很多不同的
變體,可是歸納起來,它們都是上述兩種設備中的一種。
運動控制體系
分布式運動控制器驅動器,有時也被稱為智能放大器,通過網(wǎng)絡與中心主機通訊,供給一套運動控制功用,比如發(fā)生概括、回路閉合或
許是放大功用。
根據(jù)運用的不同,有兩種分布式驅動可供運用。種,可稱之為緊耦合驅動,運用比如SERCOS、EtherCAT、或EthernetPOWERLI
NK等高速、確認性的網(wǎng)絡。第二種,可稱之為松耦合驅動,運用比如以太網(wǎng)協(xié)議、CAN總線和RS485等低速網(wǎng)絡。
緊耦合驅動需求運用運動卡或許通過PC運轉專用軟件,來同步和協(xié)調各個軸的運動。每個驅動器可接收方位和速度的更新信息,其更新
速率可達每秒鐘數(shù)千次。松耦合驅動也是由主機控制,可是驅動器承擔更強壯的仿形切削,同時也具有更大的推遲。將類似于“利用點到點
S型曲線,將軸移動到方位X”的指令,發(fā)送給每個驅動器。這些驅動器內(nèi)的交互傾向于自動化,利用就地傳感器的輸入來啟動或中止運動。
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