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        什么是運動控制,工業控制與自動化領域中運動控制器的作用是什么?深圳市頂控科技

        發布時間:2022-11-21 09:53   類型:基礎知識   人瀏覽

        作為一個工控人,時常都會提到運動控制。那么,什么是運動控制?在工業控制與自動化范疇中,運動控制器的作用是什么呢?

         

         

        什么是運動控制


        運動控制,也可叫做電力拖動控制;它是自動化的一個分支,其動力源大部分都基于電動機。


        也就是說,運動控制其實是基于電動機,實現物體對于角位移、速度、轉矩等物理量改變的控制。


        這里面,又將運動控制進行劃分為兩個方向,一個是用于機械行業的運動控制,另一個是用于化工行業的過程控制。


        在上面提到,運動控制其實是基于電動機的,這里的電動機指的是伺服電機;


        如果一套單機設備上只用了一臺伺服電機,這種情況下是更注重于對電機的一個控制,如位置、速度、轉矩的控制;這個例子,是想單臺電機控制只是運動控制的一個環節。


        而運動控制主要是針對產品,整體包含機械(電動機只是機械中的零配件)、電氣、軟件等,是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理,使其按照預定的控制方案轉變為期望的機械運動的控制。


        運動控制系統多種多樣,但從基本結構上看,一個典型的現代運動控制系統的硬件主要由:上位機、運動控制器、功率驅動裝置、電動機、執行機構和傳感器反饋檢測裝置等部分組成。

         

         

        電機控制與運動控制


        電機控制和運動控制是不同的。


        從關注點來說,電機控制(這兒指伺服電機)首要關注的是控制單個電機的轉距、速度、方位中的一個或多個參數到達給定值。而運動控制首要關注點在于和諧多個電機,完結指定的運動(組成軌道、組成速度),比較著重軌道規劃、速度規劃、運動學轉化;比方數控機床里面要和諧XYZ軸電機,完結插補動作。


        電機控制常常作為運動控制系統的一個環節(一般是電流環,作業在力矩方式下),更著重于對電機的控制,一般包括方位控制、速度控制、轉矩控制三個控制環,一般沒有規劃的才能(有部分驅動器有簡單的方位和速度規劃才能)。


        運動控制往往是針對產品而言的,包括機械、軟件、電氣等模塊,例如機器人、無人機、運動渠道等等,是對機械運動部件的方位、速度等進行實時的控制管理,使其依照預期的運動軌道和規則的運動參數進行運動的一種控制。


        兩者有部分內容是重合的:方位環/速度環/轉距環能夠在電機的驅動器中完成,也能夠在運動控制器中完成,因而兩個屬于簡單混淆。

         

        運動控制器

         

        運動控制器:指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號敏感元件、以電機或動力裝置和執行單元為控制對象的一種控制裝置。


        運動控制系統圖

         

        由運動控制器發出命令,給驅動機構進行功率放大,將放大后的信號傳給執行機構(伺服電機),伺服電機自帶編碼器,能夠實現半閉環控制;


        伺服電機又傳動機構控制機械,在機械裝置上安裝了光柵尺(也是編碼器),實現全閉環控制。


        操作人員在現場可通人機界面去進行整個環節的調試操作。

         

        根本架構組成

         

        一個運動控制系統的根本架構組成包括:

         

        運動控制器:用以生成軌道點(希望輸出)和閉合方位反應環。許多控制器也能夠在內部閉合一個速度環。

         

        運動控制器首要分為三類,分別是PC-Based、專用控制器、PLC。其中PC-Based運動控制器在電子、設備機床等職業被廣泛使用;專用控制器的代表職業是風電、光伏、機器人、成型機械等等;PLC則在橡膠、汽車、冶金等職業備受喜愛。

         

        驅動或放大器:用以將來自運動控制器的控制信號(一般是速度或扭矩信號)轉化為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智能化驅動能夠自身閉合方位環和速度環,以獲得更準確的控制。

         

        執行器:如液壓泵、氣缸、線性執行機或電機,用以輸出運動。

         

        反應傳感器:如光電編碼器、旋轉變壓器或霍爾效應設備等,用以反應執行器的方位到方位控制器,以完成和方位控制環的閉合。

         

        很多機械部件用以將執行器的運動方式轉化為希望的運動方式,它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯軸器以及線性和旋轉軸承。

         

        頂控科技MT系列運控一體機



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        7、 PLC編程兼容軟件GXWorks2,觸摸屏使用AutoICD編程軟件。


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