2024-04-11 02:34:25 | 人围观 | 评论:
某企业的自动化过程控制拓扑图
自动化过程控制和运动控制是不同的。
从关注点来说,自动化过程控制(这儿指伺服电机)首要关注的是控制单个电机的转距、速度、方位中的一个或多个参数到达给定值。而运动控制首要关注点在于和谐多个电机,完结指定的运动(组成轨道、组成速度),比较着重轨道规划、速度规划、运动学转化;比方数控机床里面要和谐XYZ轴电机,完结插补动作。
自动化过程控制常常作为运动控制系统的一个环节(一般是电流环,作业在力矩方式下),更着重于对电机的控制,一般包括方位控制、速度控制、转矩控制三个控制环,一般没有规划的才能(有部分驱动器有简单的方位和速度规划才能)。
运动控制系统图
· 运动控制器:常见的就是plc啦;
· 驱动器:工控人对驱动器应该再熟悉不过了;
· 执行机构:伺服电机;
· 减速机构:减速器;
· 光栅:编码器的一种;(一般用于车床加工)
· 人机界面:大家熟悉的触摸屏。
运动控制系统其本质是控制电机,实现其对角位移,转矩,转速等物理量。一般针对某个产品,由机械、软件、电气等模块组成,如精密数控机械、机床、机器人、无人机、运动平台等等。运动控制主要针对某个产品的个体控制,它可以是某个系统内的某个设备。
简单来说,就是由运动控制器发出命令,给驱动机构进行功率放大,将放大后的信号传给执行机构(伺服电机),伺服电机自带编码器,能够实现半闭环控制;伺服电机用传动机构控制机械,在机械装置上安装了光栅尺(也是编码器),实现全闭环控制。操作人员在现场可通过人机界面去进行整个环节的调试操作。
运动控制起源于早期的伺服控制。简单地说,运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。
早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器,往往无需另外的处理器和操作系统支持,可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。
这类控制器可以成为独立运行的运动控制器。这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计,往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能,用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件,利用RS232或者DNC方式传输到控制器,控制器即可完成相关的动作。这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用,控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议,用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。
一个运动控制系统的根本架构组成包括:
运动控制器:用以生成轨道点(希望输出)和闭合方位反应环。许多控制器也能够在内部闭合一个速度环。
运动控制器首要分为三类,分别是PC-Based、专用控制器、PLC。其中PC-Based运动控制器在电子、设备机床等行业被广泛使用;专用控制器的代表是风电、光伏、机器人、成型机械等等;PLC则在橡胶、汽车、冶金等行业备受喜爱。
驱动或放大器:用以将来自运动控制器的控制信号(一般是速度或扭矩信号)转化为更高功率的电流或电压信号。更为先进的智能化驱动能够自身闭合方位环和速度环,以获得更准确的控制。
执行器:如液压泵、气缸、线性执行机或电机,用以输出运动。
反应传感器:如光电编码器、旋转变压器或霍尔效应设备等,用以反应执行器的方位到方位控制器,以完成和方位控制环的闭合。
很多机械部件用以将执行器的运动方式转化为希望的运动方式,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。
如何选择运动控制器?
1、根据要开发设备的工作特点,确定伺服电机的类型; 2、确定要控制的电机轴数和电机工作模式; 3、确定位置检测、反馈模式,选择是否采用光电编码器或光栅尺或磁栅尺; 4、确定输入输出开关量的数量; 5、根据以上内容,选择合适的运动控制器。
编辑:黄飞
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