• 周六. 5 月 25th, 2024

什么是运动控制工业控制与自动化领域运动控制器的作用-顶控科技

作为工业控制器,运动控制经常被提及。 那么,什么是运动控制? 在工业控制和自动化领域,运动控制器的作用是什么? 让我们来看看顶级控制技术。

硬石工控板电机控制例程_工控运动控制_运动控制控制器/

顶控科技运动控制器

什么是运动控制

运动控制,又称电动拖动控制; 它是自动化的一个分支,它的大部分动力源都是基于电动机。

也就是说,运动控制实际上是以电机为基础,实现对物体的角位移、速度、力矩等物理量变化的控制。

这里把运动控制分为两个方向,一个是机械行业的运动控制,一个是化工行业的过程控制。

上面说了,运动控制其实是基于电机的,这里的电机指的是伺服电机;

如果一套电机设备只使用一台伺服电机,这种情况下,更注重电机的控制,如位置、速度、力矩的控制; 在这个例子中,单个电机的控制只是运动控制的一部分。

运动控制主要针对产品,包括机械(电机只是机械的一个备件)、电气、软件等,是对运动物体位置和速度的实时控制和管理。机械运动部件,以便可以根据预定的控制方案进行更改。 用于控制所需的机械运动。

运动控制系统种类繁多,但从基本结构来看,典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位机、运动控制器、动力驱动装置、电机、执行机构和传感器反馈检测装置组成。

电机控制和运动控制

电机控制和运动控制是不同的。

从这个角度来看,电机控制(这里指伺服电机)的首要关注点是将单个电机的转矩、速度、方向等一个或多个参数控制到给定值。 运动控制的主要重点是协调多个电机完成指定的运动(合成轨道、合成速度),更强调轨道规划、速度规划和运动学变换; 例如,XYZ轴电机在数控机床中需要配合完成插补动作。

电机控制在运动控制系统(通常是电流环,工作在力矩模式)中常作为一个环节,更侧重于对电机的控制,一般包括方向控制、速度控制、力矩三个控制环control,一般没有planning Capability(有些驱动器有简单的位置和速度planning capabilities)。

运动控制往往针对产品,包括机械、软件、电气等模块,如机器人、无人机、运动通道等,实时控制和管理机械运动部件的位置和速度,使它们能够根据一种具有预期运动轨迹和规则运动参数的运动控制进行控制。

两者部分内容重合:方位环/速度环/力矩环可以在电机驱动器中完成,也可以在运动控制器中完成,所以两者简单混淆。

运动控制器

运动控制器:指以中央逻辑控制单元为核心,以传感器为信号敏感元件,以电机或动力装置和执行单元为控制对象的控制装置。

工控运动控制_硬石工控板电机控制例程_运动控制控制器/

运动控制系统图

运动控制器发出指令,对驱动机构的功率进行放大,并将放大后的信号传递给执行器(伺服电机)。 伺服电机自带编码器,可实现半闭环控制;

伺服电机由传动机构控制,在机械装置上安装光栅尺(也是编码器)实现全闭环控制。

操作人员可以在现场通过人机界面进行整个环节的调试操作。

基本架构

运动控制系统的基本架构组件包括:

运动控制器:用于生成轨道点(期望输出)和封闭的定向响应回路。 许多控制器还能够在内部关闭速度环。

运动控制器主要分为三大类,即PC-Based、专用控制器和PLC。 其中,PC-Based运动控制器广泛应用于电子、设备、机床等行业; 专用控制器的代表行业有风电、光伏、机器人、成型机械等; PLC广泛应用于橡胶、汽车、冶金等行业。

驱动器或放大器:用于将来自运动控制器的控制信号(通常是速度或扭矩信号)转换成更高功率的电流或电压信号。 更先进的智能驱动可以自行闭合方位环和速度环,获得更精确的控制。

执行器:如液压泵、油缸、线性执行器或电动机,用于输出运动。

响应传感器:如光电编码器、旋转变压器或霍尔效应器件等,用于将执行器的定向响应给定向控制器,完成定向控制回路的闭合。

许多机械部件用于将执行器的运动转换为所需的运动,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。

拓普康科技MT系列运控一体机