PLC的運(yùn)動控制是指PLC系統(tǒng)通過控制運(yùn)動設(shè)備的運(yùn)動軸,實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定和可編程的運(yùn)動控制功能。它可以控制運(yùn)動設(shè)備(如電機(jī)、伺服驅(qū)動器等)的位置、速度和加速度等參數(shù),以實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動邏輯。選取支持運(yùn)動控制的PLC時(shí),以下是一些關(guān)鍵因素和考慮事項(xiàng):(1)運(yùn)動控制功能:確保PLC具備完善的運(yùn)動控制功能,包括軸控制、軌跡規(guī)劃、速度和加速度控制等。PLC應(yīng)支持多個(gè)運(yùn)動軸的控制,并能滿足具體應(yīng)用的運(yùn)動控制需求。(2)接口和通信能力:PLC需要提供與運(yùn)動設(shè)備(如伺服驅(qū)動器、編碼器等)的接口和通信能力。常見的接口包括模擬量輸入/輸出、數(shù)字量輸入/輸出、編碼器反饋接口等。同時(shí),PLC應(yīng)支持常見的通信協(xié)議,如EtherCAT、CANopen等,以便與運(yùn)動控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和協(xié)同控制。(3)編程和配置工具:PLC選型時(shí),要考慮其編程和配置工具的友好性和便利性。一些PLC廠商提供專門的運(yùn)動控制編程語言或函數(shù)塊,簡化了運(yùn)動控制程序的開發(fā)和調(diào)試過程。(4)性能和實(shí)時(shí)性:選擇具備足夠的性能和實(shí)時(shí)性能的PLC,以滿足高速、精確的運(yùn)動控制要求。性能指標(biāo)包括掃描周期、運(yùn)動軸數(shù)量、數(shù)據(jù)處理能力等。博派ETH_GAS系列運(yùn)動控制卡支持點(diǎn)位和連續(xù)軌跡,多軸同步,直線、圓弧、螺旋線、空間直線插補(bǔ)等運(yùn)動模式。寧波博派運(yùn)動控制器編程
近年來,電子制造業(yè)得到迅猛發(fā)展,隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新,市場對電子元器件產(chǎn)品更新、開發(fā)、形成生產(chǎn)能力速度提出了更高的要求,電子制造業(yè)越來越趨向自動化、智能化,這就要求各類運(yùn)動控制設(shè)備的運(yùn)行效率、操作的便捷性應(yīng)進(jìn)一步提高??偩€型運(yùn)動控制器摒棄了傳統(tǒng)的脈沖控制方式,而以現(xiàn)場總線通訊來替代,使得整個(gè)系統(tǒng)速度更快,性能更可靠,穩(wěn)定性更好,同時(shí),復(fù)雜的配線變得更加簡單,滿足了提升設(shè)備性能的要求。
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一、電子凸輪簡介1.1組成部分電子凸輪(ECAM)是利用構(gòu)造的凸輪曲線來模擬機(jī)械凸輪,以達(dá)到機(jī)械凸輪系統(tǒng)相同的凸輪軸于主軸之間相對運(yùn)動的軟件系統(tǒng)。通過控制器控制伺服電機(jī)來模擬機(jī)械凸輪的功能,不需要另外安裝機(jī)械結(jié)構(gòu)。1.2工作原理電子凸輪屬于多軸同步運(yùn)動。與機(jī)械齒輪一樣,電子凸輪需要主軸和從軸。若定義凸輪為主軸,推桿為從軸,那么凸輪的實(shí)質(zhì)就是從軸對應(yīng)主軸的一種函數(shù)關(guān)系。如下圖,機(jī)械凸輪按照凸輪的輪廓可以得出一段轉(zhuǎn)動角度與加工位置運(yùn)動軌跡,此軌跡為弧線,將該段弧線分解成無數(shù)個(gè)直線軌跡,組合起來得到一串趨近于弧線運(yùn)動軌跡,電子凸輪直接將此段軌跡運(yùn)動參數(shù)裝入運(yùn)動指令,即可控制軸走出目標(biāo)軌跡。
運(yùn)動控制器是“大腦”,驅(qū)動器是“心臟”,電機(jī)相當(dāng)于 “手腳”?!按竽X”運(yùn)動控制器下達(dá)指令后,“心臟”驅(qū)動器將指令轉(zhuǎn)化為電流和電壓信號,驅(qū)動“手腳”電機(jī)旋轉(zhuǎn),按照設(shè)定的力矩、速度、位置完成相應(yīng)的運(yùn)動。同時(shí),電機(jī)上的傳感器經(jīng)過信號處理將電機(jī)的實(shí)時(shí)信息反饋給控制器,控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,從而保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)動控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從直流到交流,從開環(huán)到閉環(huán),從模擬到數(shù)字,再到基于PC的伺服控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和基于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動控制的發(fā)展過程,目前以后兩種為主。博派ETH_NEC系列運(yùn)動控制卡支持點(diǎn)位和連續(xù)軌跡,多軸同步,直線、圓弧、螺旋線、空間直線插補(bǔ)等運(yùn)動模式。
即便在其誕生的10年之后,EtherCAT 的通信速度仍比快的 CPU的運(yùn)行速度還快,并且2003 年使用 EtherCAT 的控制器到了 2013 年仍然可以在自動化設(shè)備上兼容使用– 從某種意義上講,它已經(jīng)打破摩爾定律 10 年有余(雖然應(yīng)用的領(lǐng)域稍有差別)。這也就是說,單一版本的EtherCAT,即首個(gè)版本的 EtherCAT 就已足夠支撐現(xiàn)今大部分的工業(yè)場景,后來所有添加的東西都只是擴(kuò)展,而非改型,真可謂叫“匠心級”產(chǎn)品,相比于當(dāng)前某些企業(yè)吹的什么“現(xiàn)象級”產(chǎn)品,水平不知道高到哪里去了。
東莞博派智能科技有限公司推出的ECAT_GAS2系列總線運(yùn)動控制卡,同時(shí)支持EtherCAT和Ethernet,提供VC++/VB/C#/LABVIEW/LINUX/QT/DELPHI等動態(tài)庫和API.普通電腦甚至筆記本就能用,非常方便。同時(shí)支持點(diǎn)、線、圓弧、螺旋線插補(bǔ),支持連續(xù)小線段速度前瞻。同時(shí)可以接入外部手輪,主卡本身有2路模擬量輸入和兩路模擬量輸出,非常方便。 博派ETH_GAS控制卡支持IO 擴(kuò)展,可擴(kuò)展至2048 輸入/2048 輸出??蓾M足所有應(yīng)用場合。寧波博派運(yùn)動控制器編程
東莞博派智能ETH_GAS系列運(yùn)動控制卡支持點(diǎn)位、直線、圓弧、螺旋線插補(bǔ)、電子齒輪、比較輸出、PWM、模擬量。寧波博派運(yùn)動控制器編程
總的來說,近幾年來,EtherCAT在自動化行業(yè)逐漸站穩(wěn)了通訊協(xié)議中的C位是大勢所趨也是自身優(yōu)越的性能所致。EtherCAT起源于傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國的德國,靠著把整個(gè)歐洲聯(lián)合起來培育成一個(gè)生態(tài)圈,逐漸在工業(yè)自動化領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。國內(nèi)總線相關(guān)運(yùn)動控制卡廠家做的比較好的是東莞博派智能科技有限公司。他們提供的ECAT_GAS2系列運(yùn)動控制卡,不但支持EtherCAT ,同時(shí)控制卡提供了VC++及C#和Delphi以及VB下的動態(tài)庫,用戶可利用動態(tài)庫提供的API完成板卡打開、關(guān)閉、IO輸入輸出、電機(jī)點(diǎn)位/速度/插補(bǔ)/硬件捕獲/電子齒輪/比較輸出等運(yùn)動控制功能。Labview下也可以通過調(diào)用C++動態(tài)庫的方式使用。同時(shí)板卡支持Linux、Android、iOS、Wince、Python、QT等開發(fā)環(huán)境及語言。寧波博派運(yùn)動控制器編程