運動控制器的控制形式點位運動控制:即對終點位置有要求,與運動的中間過程即運動軌跡無關(guān)。相應(yīng)的運動控制器要求具有快速的定位速度,在運動的加速段和減速段,采用不同的加減速控制策略。在加速運動時,為了使系統(tǒng)能夠快速加速到設(shè)定速度,往往進(jìn)步系統(tǒng)增益和加大加速度,在減速的末段減速的控制策略。為了防止系統(tǒng)到位后震動,規(guī)劃到位后,又會適當(dāng)減小系統(tǒng)的增益。所以,點位運動控制器往往具有在線可變控制參數(shù)和可變加減速曲線的能力。連續(xù)軌跡運動控制:該控制又稱為輪廓控制,主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)、切割系統(tǒng)的運動輪廓控制。相應(yīng)的運動控制器要解決的題目是如何使系統(tǒng)在高速運動的情況下,既要保證系統(tǒng)加工的輪廓精度,還要保證刀具沿輪廓運動時的切向速度的恒定。對小線段加工時,有多段程序預(yù)處理功能。同步運動控制:是指多個軸之間的運動協(xié)調(diào)控制,可以是多個軸在運動全程中進(jìn)行同步,也可以是在運動過程中的局部有速度同步,主要應(yīng)用在需要有電子齒輪箱和電子凸輪的系統(tǒng)控制中。前瞻運動是指在設(shè)備運動前,對設(shè)備的位置和狀態(tài)進(jìn)行檢查,以確保安全性和可靠性。佛山運動控制器
無論是倍福的EtherCAT還是西門子推出的Profinet,其實它們在整個工業(yè)自動化市場能夠獲得如此廣泛的應(yīng)用其實有一個共同的邏輯:西門子是在中國PLC整體市場占住了頭部位置,倍福在中國PC—based運動控制器市場也是處于頭部位置。你在控制器方面是老大,就意味著你把握住了自動化產(chǎn)品線中的上位產(chǎn)品,基于此你在自動化領(lǐng)域往往就可以指定很多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則,像西門子制定的現(xiàn)場總線PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)、MindSphere World全球用戶組織等,前者助其建立“朋友圈”,后者營造了生態(tài)圈。杭州固高運動控制器經(jīng)銷商運動控制卡擁有多種高級運動控制功能,例如前站運動和連續(xù)插補(bǔ)二維,這些功能超越了PLC的實現(xiàn)范圍。
插補(bǔ)運動插補(bǔ)常見的兩種方式是直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)。插補(bǔ)運動至少需要兩個軸參與,進(jìn)行插補(bǔ)運動時,將規(guī)劃軸映射到相應(yīng)的機(jī)臺坐標(biāo)系中,運動控制器根據(jù)坐標(biāo)映射關(guān)系,控制各軸運動,實現(xiàn)要求的運動軌跡。插補(bǔ)運動指令會存入運動緩沖區(qū),再依次從運動緩沖區(qū)中取出指令執(zhí)行,直到插補(bǔ)運動全部執(zhí)行完。1.直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)方式中,兩點間的插補(bǔ)沿著直線的點群來逼近。首先假設(shè)在實際輪廓起始點處沿X方向走一小段(給一個脈沖當(dāng)量軸走一段固定距離),發(fā)現(xiàn)終點在實際輪廓的下方,則下一條線段沿Y方向走一小段,此時如果線段終點還在實際輪廓下方,則繼續(xù)沿Y方向走一小段,直到在實際輪廓上方以后,再向X方向走一小段,依此類推,直到到達(dá)輪廓終點為止。這樣實際輪廓是由一段段的折線拼接而成,雖然是折線,但每一段插補(bǔ)線段在精度允許范圍內(nèi)非常小,那么此段折線還是可以近似看做一條直線段,這就是直線插補(bǔ)。
運動控制卡是一種基于PC機(jī)及工業(yè)PC機(jī)、用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。利用高性能微處理器及大規(guī)模可編程器件,運動控制卡可以實現(xiàn)對伺服電機(jī)的高性能多軸協(xié)調(diào)控制,能夠發(fā)出連續(xù)且高頻率的脈沖,并通過改編脈沖的頻率來控制電機(jī)的速度。作為基于PC機(jī)的上位控制單元,運動控制卡在專機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程中,具有更大的靈活性和開放性。在此基礎(chǔ)上,程序員也能開發(fā)出功能強(qiáng)大的運動控制系統(tǒng)。正因為以上的特點,專業(yè)運動控制卡不僅在機(jī)床行業(yè)得到大量推廣使用,而且在在許多小型專機(jī)系統(tǒng)中也得到應(yīng)用。插補(bǔ)計算就是數(shù)控裝置根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù),通過計算,把工件輪廓的形狀描述出來。
運動控制技術(shù)的發(fā)展起源于工業(yè)后對蒸汽機(jī)、電動機(jī)等各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精確控制的想法,隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展,需要同時控制多臺電機(jī),進(jìn)行互動式精確加工。早期運動控制主要用于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域,對應(yīng)的數(shù)控裝置被稱為數(shù)控系統(tǒng)。如今運動控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于裝備制造、印刷、半導(dǎo)體制造、包裝、紡織、自動化生產(chǎn)線等。作為各類設(shè)備的大腦,運動控制系統(tǒng)決定了設(shè)備的精度、效率,是不同品牌設(shè)備形成差異化的重要環(huán)節(jié)。
運動控制系統(tǒng)是自動化機(jī)械的核,其功能是根據(jù)控制程序,經(jīng)計算機(jī)處理后,實時控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。運動控制系統(tǒng)一般由控制器、功率放大器與變換裝置、電動機(jī)、負(fù)載,及相關(guān)的傳感器等部件組成??刂破飨逻_(dá)指令后,驅(qū)動器將其轉(zhuǎn)化為能夠運行電機(jī)的電流,驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動工作機(jī)械運行,同時,電機(jī)上的傳感器經(jīng)過信號處理將電機(jī)的實時信息反饋給控制器,控制器進(jìn)行實時調(diào)整,從而保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。目前運動控制器主要分為三類:PC-Based運動控制器(基于PC的運動控制器)、控制器、PLC(可編程邏輯控制器)。 博派ETH_GAS控制卡支持多個并聯(lián)使用,可擴(kuò)展至2000 個軸,可滿足所有應(yīng)用場合。佛山運動控制器
博派ETH_GAS控制卡支持點位運動、速度控制、直線、圓弧、連續(xù)軌跡插補(bǔ)。佛山運動控制器
得益于總線型對于脈沖型運控產(chǎn)品的替代大潮,EtherCAT從自動化市場嶄露頭角。從性能角度來講,EtherCAT在眾多總線型控制協(xié)議中脫穎而出,主要依靠以下三點:1.EtherCAT通信速度非???。它利用雙絞線或光纜在100μs內(nèi)處理30μs或100個軸上的1000個分布式I/O信號,為實時性能設(shè)置了新的限制。這種高速度使得EtherCAT非常適合自動化,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)以及其他需要實時優(yōu)化的應(yīng)用。2.這是一個較多采用的開放標(biāo)準(zhǔn)。越來越多的設(shè)備正在通過現(xiàn)場總線或無線連接。并且由于數(shù)據(jù)使用與以太網(wǎng)相同的格式,因此可以直接連接到以太網(wǎng)。不需要特定的路由器或交換機(jī)。這意味著用戶可以通過效率更高的方式使用EtherCAT-IP在同一接口上進(jìn)行多種產(chǎn)品的選擇。3.它自身構(gòu)建的可持續(xù)性。使用成熟的以太網(wǎng)電纜,EtherCAT通訊協(xié)議可以在較為極端的條件下進(jìn)行持續(xù)作業(yè),比如EtherCAT端子可以在-25°C至+60°C的溫度范圍內(nèi)連續(xù)工作(Trinamic的EtherCAT運動控制器甚至可以滿足-40°C至125°C的汽車級溫度規(guī)格)。國內(nèi)來說,東莞博派智能科技有限公司推出了工業(yè)用EtherCAT總線運動控制卡,支持2~64軸運動控制,提供VC++/C#/LABVIEW/VB/DELPHI等動態(tài)庫和例程,非常方便。佛山運動控制器