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运动控制解释了

通常理解的运动控制意味着使用伺服和/或步进系统作为移动给定负荷的“肌肉”。这些运动控制系统能够极其精确,位置和扭矩控制。万博官网手机登陆需要产品定位的应用,单独的元件同步或快速启动/停止运动是使用运动控制的所有完美候选者。PLCS.能够以成本效益和数字(无噪声)方式提供命令这些伺服和步进系统所需的信号。

传统的行动控制来源在典型的运动控制系统中,有三个基本组件:控制器,驱动器(有时称为放大器)和电机。路径规划或轨迹计算在控制器中执行,该控制器将低电压指令信号发送到驱动器,这又将必要的电压和电流应用于电动机,从而导致所需的运动。有时,电动机或负载上的反馈设备用于通知驱动器或控制器,具体细节有关电动机轴的实际运动或负载。该反馈数据用于提高运动的准确性,并且可用于补偿负载处可能发生的动态变化,例如质量,摩擦或其他干扰的变化。伺服系统以闭环方式操作,并改变输出扭矩以移动到/保持在命令位置,而大多数步进系统通常提供开环位置控制(步进器将以全力驱动以进入命令位置或失败试)。

下载我们的免费电子书 -  PLC的指南开环与闭环控制的选择取决于许多因素,两者都是控制运动的有用方法。基于PLC的控制器可用于任一类型的系统。万博官网手机登陆可以用低成本PLC和伺服/步进组件完成的应用包括切割到长度,索引表或输送机,以及X / Y表(绘图仪/切割器/路由器/置剂)。

广泛应用于PLC的经典“脉冲和方向”信号为精密运动控制提供了廉价,无噪声(数字)方法。PLC梯形逻辑内的扩展或功能块通常用于编程,工厂人员容易理解和维护。虽然通常限于少数控制轴并且轴之间的协调受限,但具有脉冲和方向能力的PLC控制器对于许多运动应用是优异的拟合。万博官网手机登陆通常,低成本的PLC已经用于机器上的逻辑控制,并且还可以通过添加脉冲输出卡和一些额外的编程来处理运动任务。这可以消除使用单独的运动控制器集成逻辑控制器的需要。机器建设者还可以节省大量时间,实现基于PLC的系统,特别是如果它们已经熟悉PLC及其编程软件。

在典型的基于PLC的运动控制系统中,PLC中使用高速脉冲输出卡,为每个伺服或步进驱动产生“脉冲系”。驱动器接收脉冲并通过每个脉冲的预定量索引电动机轴。典型的步进系统可以索引每次脉冲的旋转1/200,而微踩踏或伺服系统可能配置为每个输入脉冲的旋转的1 / 10,000。可以在驱动器中调整由单个脉冲指定的运动量以获得所需的分辨率,或者实现所需的顶速(因为可能需要分辨率/顶速折衷以容纳来自某些的最大脉冲输出频率plcs)。单独的信号用于确定行程方向。该控制方法被称为“步骤和方向”。一种类似但功能等同的方法,'顺时针/逆时针方向'使用单独的脉冲系,用于每个行程方向。这种方法有些不太受欢迎,但在某些应用中具有优势。万博官网手机登陆通常可以在驱动器中启用电子传动装置以允许高分辨率移动,以及高速模式,用于更低的分辨率。

在这些类型的系统中使用时,编码器反馈通常在驱动级别处理。两个简单的硬连线信号从驱动器返回PLC,驱动器故障和位置,通常用于通知PLC的例外和/或完成每个移动的完成。电动运动控制例

电动运动控制技术的演变

电动运动控制系统源于液压运动系统的替代品。随着大多数电力系统的大小从几瓦的大小进入千瓦范围,电动运动控制在这些较小的尺寸下变得普遍,而液压系统继续占据大约5kW及以上的较大应用,其中电力是不切实际或不可用的万博官网手机登陆环境是苛刻或极端的。电动系统更加工厂友好,更令人突兀,并且比液压系统所需的管道更容易安装。早期电动伺服系统通常以速度或扭矩模式操作,接受模拟指令信号,并且尽管有电噪声和漂移存在问题,但非常成功。早期的基于PLC的控制器使用模拟输出卡来提供速度或扭矩指令信号。

虽然模拟控制信号仍然在某些系统上使用,但大多数现代运动系统已迁移到某种形式的数字控制。数字伺服驱动器的出现,具有关闭位置循环的能力,是另一个重大步骤前进。现在需要控制器和驱动器之间的新类型的信号来向这些数字伺服驱动器发送位置命令。

今天的PLC的运动控制器使用的三种最常见的控制信号是脉冲和方向信号,详细介绍,离散信号到智能或索引驱动器和现场总线通信。

最初为步进系统开发的脉冲和方向接口现在已经成为大多数伺服产品的标准特征。具有高速输出的PLC是目前控制运动最具成本效益的方法之一。在驱动器中不需要智能,并且所有编程都在PLC中执行。几乎所有从AutomationDirect获得的PLC都提供了某种形式的高速脉冲输出。例如,最小和最小昂贵的DirectLogic®PLC,DL05,包括单个7kHz的高速输出,可用于有限的运动控制应用。万博官网手机登陆DL05还接受可选模块,该模块可提供高达250kHz的额外高速输出通道。AutomationDirect Suresep步进系统可以轻松地由此或更新的PLC控制,例如Productions2000。除了步进组件的低价格之外,所有运动和逻辑指令都在PLC的软件中编程,以便执行P2000电动运动输送机航空公司。

索引驱动器为PLC的控制提供了另外两个选项。索引驱动器包括一个独立的控制器,内置于伺服或步进驱动器。这些单轴设备具有I / O功能,并且可以基于单个PLC或现实世界输入执行运动配置文件。这种类型的驱动器通常包括现场总线连接,并且可以基于在这种连接的命令和参数上执行移动。

例如,Sureservo®FireS伺服产品从AutomationDirect索引是索引驱动器。Sureservo驱动器可以预先编程为最多8个单独的运动配置文件,然后可以通过来自PLC的离散输入或来自其他设备的信号来启动,甚至按下。这些动作可以由精确的用户定义的加速度(斜坡)组成,以预设速度,精确的减速仔细定时以在预定位置结束。动态速度(带有受控坡道)和扭矩的精确施加。万博官网手机登陆振动抑制(凹口滤波器)的参数,负载惯量范围,比例和积分增益,以及许多其他在Sureservo驱动器中的特定应用程序也可以定制。万博官网手机登陆Sureservo提供了两个自适应自动调整模式,该模式在运行时继续调整系统。

AutomationDirectSurestep®行步进产品还包括带内置索引器的驱动器型号,可提供类似的功能。

Sureservo产品也有一个内置的Modbus接口。启用Modbus的PLC可以在Modbus链接上启动移动和下载参数到Sureservo驱动器。Modbus Link还可以将信息提供回控制器关于伺服电机和驱动系统的性能和状态。可以通过PLC上的单个Modbus端口控制多个Sureservo系统。Sureservo能够在速度下从PLC下载自定义运动配置文件,并在命令上执行这些移动,允许使用基于PLC的运动控制器的灵活性和控制来实现最终的终极性。

基于PLC的运动控制趋势

PLC的运动控制模块正在增加一年后的能力。AutomationDirect提供的高速输出模块现在具有高达1 MHz的输出频率。ProductIfigation2000™高速输出模块提供两个1MHz输出通道,可以在驱动器中允许极高的分辨率设置,同时也会在需要时命令非常高(如果不是“顶部”)电机速度。这些新的高速输出卡设计为低成本的“迷你协处理器”,能够以PLC扫描执行异步逻辑。

运动控制模块使用PLC

软件在PLC专业模块的演变中也在发挥更大的作用,用于离散和混合控制应用。万博官网手机登陆提供直观图形配置的软件的进步是消除了在用户PLC程序开头之前先前所需的大量设置梯形逻辑的需求。基于Windows的Point-and键的配置实用程序越来越普遍,为程序员和维护人员提供大量的节省时间。通过这些进步,PLC技术,PLC将继续满足机器控制应用的需求多年。万博官网手机登陆

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