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浅谈运动控制系统的两种结构

2019年11月15日 11:16:23关键词:运动控制
  运动控制是控制电机的一门技能科学,它可以影响运动的轨迹。了解运动控制体系架构,可以在决议计划的过程中,协助确认是否需求或许什么时候需求运用运动控制网络。
 
  无论是移动试管,仍是切开金属,运动控制器负责规划运动轨迹,驱动和监督马达,定时将状态更新提交给更高一级的控制器。在运动控制体系的规划中,主要运用了两种控制结构:集中式和分布式。
 
  高速、低成本的数字控制网络的引入,为建造分布式控制体系供给了新的挑选。随着具有更高功率、更紧凑的开关放大器的出现,集中化规划使得在同一块印刷电路板上可以布置的控制器数量正在逐步添加。了解这些技能发展趋势,有助于解说怎么以及在什么时候,运用这两种不同的控制结构。
 
  运动控制运用的类型
 
  集中式仍是分布式,哪种控制方法更适宜:运用控制问题的特性对其具有决定性的影响。
 
  在平面运动控制运用领域,马达的控制或多或少的由集中式PC或控制器完成;也有一些分层运用领域,运动轴被分成2、3组或许更多的功用轴;也有一些单机运用的场合,机床控制器的运转在很大程度上没有与网络连接,不依赖网络的监督。
 
  平面运动控制的比如:具有多个转轴的印刷机,它的转轴受伺服控制器的控制。在这里,时刻是关键因素。主控制器,通常是PC或许是PLC,必须同步驱动所有的轴。典型的指令为:“移动轴#1到方位X,移动轴#2到方位Y”等等。
 
  分级运动控制运用的比如:半导体晶圆处理体系,该体系具有一个主机器人(4轴)、晶圆定位器(3轴)和一个阀门控制器(1或2轴)。在这种结构下,网络一般将就地机器人或许阀门控制器连接至中心网络,可是实践的运动控制由就地机器人、晶圆定位器或许阀门完成。总的机器控制器不会宣布类似“将机器轴#2移动到方位12345”的指令,而是给出比如“伸展机械臂”的指令,该指令由就地机器人控制器来解说和履行。
 
  单机运用的比如:磁带存档体系,该体系答应操作人员走近控制台,要求检索特定的磁带。这些单机控制器,可以履行一揽子的机械臂运动,该运动根据就地人员宣布的指令,如“检索磁带#1234”。在该运用中,如果连接了网络,那只是用其实现报告和监督功用,并不是用于控制自身。
 
  添加分布式运动驱动器
 
  了解哪些实践设备可以用于运动控制体系相同十分重要。两个可用的设备是:分布式驱动器和机器控制卡。虽然这些设备有很多不同的变体,可是归纳起来,它们都是上述两种设备中的一种。
 
  运动控制体系
 
  分布式运动控制器驱动器,有时也被称为智能放大器,通过网络与中心主机通讯,供给一套运动控制功用,比如发生概括、回路闭合或许是放大功用。
 
  根据运用的不同,有两种分布式驱动可供运用。第一种,可称之为紧耦合驱动,运用比如SERCOS、EtherCAT、或EthernetPOWERLINK等高速、确认性的网络。第二种,可称之为松耦合驱动,运用比如以太网协议、CAN总线和RS485等低速网络。
 
  紧耦合驱动需求运用运动卡或许通过PC运转专用软件,来同步和协调各个轴的运动。每个驱动器可接收方位和速度的更新信息,其更新速率可达每秒钟数千次。松耦合驱动也是由主机控制,可是驱动器承担更强壮的仿形切削,同时也具有更大的推迟。将类似于“利用点到点S型曲线,将轴移动到方位X”的指令,发送给每个驱动器。这些驱动器内的交互倾向于自动化,利用就地传感器的输入来启动或中止运动。
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