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儀表網(wǎng) 儀表科普】工業(yè)控制首要分兩個方向,一個是運動控制,一般用于機械范疇;另一個就是
過程控制,一般使用于化工范疇。而運動控制指的是一種起源于早期的
伺服系統(tǒng),基于電動機的控制,以完成物體對角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等等物理量改動的控制。
電機控制與運動控制
電機控制和運動控制是不同的。
從關(guān)注點來說,電機控制(這兒指伺服電機)首要關(guān)注的是控制單個電機的轉(zhuǎn)距、速度、方位中的一個或多個參數(shù)到達給定值。而運動控制首要關(guān)注點在于和諧多個電機,完結(jié)指定的運動(組成軌道、組成速度),比較著重軌道規(guī)劃、速度規(guī)劃、運動學轉(zhuǎn)化;比方數(shù)控機床里面要和諧XYZ軸電機,完結(jié)插補動作。
電機控制常常作為運動控制系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)(一般是電流環(huán),作業(yè)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(zhuǎn)矩控制三個控制環(huán),一般沒有規(guī)劃的才能(有部分驅(qū)動器有簡單的方位和速度規(guī)劃才能)。
運動控制往往是針對產(chǎn)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(guī)則的運動參數(shù)進行運動的一種控制。
兩者有部分內(nèi)容是重合的:方位環(huán)/速度環(huán)/轉(zhuǎn)距環(huán)能夠在電機的驅(qū)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。
根本架構(gòu)組成
一個運動控制系統(tǒng)的根本架構(gòu)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(huán)。許多控制器也能夠在內(nèi)部閉合一個速度環(huán)。
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(yè)被廣泛使用;專用控制器的代表職業(yè)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(yè)備受喜愛。
驅(qū)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(zhuǎn)化為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智能化驅(qū)動能夠自身閉合方位環(huán)和速度環(huán),以獲得更準確的控制。
執(zhí)行器:如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機或電機,用以輸出運動。
反應傳感器:如光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應設備等,用以反應執(zhí)行器的方位到方位控制器,以完成和方位控制環(huán)的閉合。
很多機械部件用以將執(zhí)行器的運動方式轉(zhuǎn)化為希望的運動方式,它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。
從運動控制器看運動控制
運動控制的呈現(xiàn)愈加促進機電控制的解決方案,比方以前凸輪和齒輪都需求機械結(jié)構(gòu)完成,現(xiàn)在能夠使用電子凸輪、電子齒輪來完成,消除了機械完成過程的回程、沖突和磨損等。
老練的運動控制產(chǎn)品不僅僅需求供給途徑規(guī)劃、前瞻控制、運動和諧、插補、運動學正逆解和驅(qū)動電機的指令輸出等,還需求具有工程配置軟件、語法解釋器、簡單的PLC功用、PID控制算法完成、HMI交互接口、故障診斷接口,高級的運動控制器還能夠完成安全控制等。
運動控制之開展趨勢
就運動控制器來說,跟著職業(yè)使用的擴展,我國運動控制商場逐漸老練,在機床、雕刻機、半導體、工業(yè)機器人、EMS、物料轉(zhuǎn)移等大都下游機械職業(yè)均獲得不錯的開展。
由于運動控制的目標,是要完結(jié)生產(chǎn)線流程制作產(chǎn)品,在中心的運動控制過程,其實并不是最最重要,反而是如何能正確實時的到達要求,才是最重要的功用;加上現(xiàn)在各種產(chǎn)品精細度要求愈來愈高,對制程要求也愈來愈嚴苛,而運動控制講究實時與精準,要到達最佳化,就得整合各種相關(guān)技術(shù),這樣的整合被視為難度最高的控制技術(shù)。
專用控制器在一段時間內(nèi)仍將是工業(yè)機器人職業(yè)首要的運動控制器類型。電子職業(yè)、半導體職業(yè)PC-Based運動控制商場開展穩(wěn)定,增速在17%左右。物流職業(yè)對機器視覺功用的需求添加,導致PC-Based份額也逐漸添加。在傳統(tǒng)印刷機械上仍然以PLC運動控制器為主,PC-Based運動控制器的使用剛剛起步,在新興的數(shù)碼印刷機械上使用較多,未來將小幅增長。
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