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工业运动控制器的介绍

作 者:康耐德智能 关注:210 发表时间:2019-08-19 10:49:13 来源:网络资源

[运动控制器]是用来实现机械运动准确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。运动控制器按结构分类可分为PLC可编程逻辑控制器、单片机控制器、独立式运动控制器、基于PC机的运动控制卡、网络控制器。

 

比如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行,或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂,因为后者运动形式更简单,通常被称为通用运动控制(GMC)。


运动控制器


运动控制器架构组成

一个运动控制器用以生成轨迹点(期望输出)和闭合位置的反馈环。许多控制器也可以在内部闭合一个速度环。一个驱动器或放大器用来将运动控制器的控制信号(通常是速度或扭矩信号)转换为更高功率的电流或电压信号。更为智能化驱动可以自身闭合位置环和速度环,以获得准确的控制。一个执行器如液压泵、气缸、线性执行机构或电机用以输出运动。一个反馈传感器如光电编码器、旋转变压器或霍尔效应设备等用以反馈执行器的位置到位置控制器,以实现和位置控制环的闭合。


众多机械部件用以将执行器的运动形式转换为期望的运动形式,它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。通常,一个运动控制系统的功能包括:速度控制和点位控制(点到点)。有很多方法可以计算出一个运动轨迹,它们通常基于一个运动的速度曲线如三角速度曲线,梯形速度曲线或者S型速度曲线。如电子齿轮(或电子凸轮)。也就是从动轴的位置在机械上跟随一个主动轴的位置变化。一个简单的例子是,一个系统包含两个转盘,它们按照一个给定的相对角度关系转动。电子凸轮较之电子齿轮更复杂一些,它使得主动轴和从动轴之间的随动关系曲线是一个函数。这个曲线可以是非线性的,但必须是一个函数关系。


运动控制器


运动控制器的优缺点

运动控制器的优点:

1)硬件组成简单,把运动控制器插入PC总线,连接信号线就可组成系统;

2)可以使用PC机已经具有的丰富软件进行开发;

3)运动控制软件的代码通用性和可移植性较好;

4)可以进行开发工作的工程人员较多,不需要太多培训工作,就可以进行开发。


运动控制器的缺点:

1)采用板卡结构的运动控制器采用金手指连接,单边固定,在多数环境较差的工业现场(振动、粉尘、油污严重),不适宜长期工作。

2PC资源浪费。由于PC的捆绑方式销售,用户实际上仅使用少部分PC资源,未使用的PC资源不但造成闲置和浪费,还带来维护上的麻烦。

3)整体可靠性难以保证,由于PC选择可以是工控机,也可以是商用机。系统集成后,可靠性差异很大,并不是由运动控制器能保证的。

4)难以突出行业特点。


运动控制器


运动控制器的工作原理及应用


传统的数控机床的控制方式主要有继电器控制、单片机控制与PLC控制几类。现阶段数控系统逐渐向开放性的趋势发展,继电器,PLC和单片机的扩展性和可移植性都比较差,不能够满足数控系统的发展要求。近年来,运动控制器得到了广泛的应用,它具有开放性好、可移植性好、可靠性高、控制功能强、体积小且性价比高等诸多优点,经过发展,运动控制器几乎应用于所有的工业企业中。运动控制器既可以应用于传统机床的数控化改造,也可以应用于新型数控机床的设计,降低成本、节约能源并且提高效率。


运动控制器


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