Ο έλεγχος κίνησης αναφέρεται συνήθως στον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο της θέσης, της ταχύτητας, της επιτάχυνσης και της ροπής των μηχανικών κινούμενων μερών, επιτρέποντας τη συντονισμένη κίνηση κάθε κινούμενου τμήματος σύμφωνα με την αναμενόμενη τροχιά κίνησης και τις καθορισμένες παραμέτρους κίνησης, προκειμένου να επιτευχθεί υψηλή ακρίβεια και τεχνολογία ελέγχου χαμηλής καθυστέρησης.
Σύνθεση συστήματος ελέγχου κίνησης:
Ο έλεγχος κίνησης είναι ένας κλάδος και σημαντικό στοιχείο του αυτοματισμού, το οποίο χρησιμοποιεί ενεργοποιητές (όπως υδραυλικές αντλίες, γραμμικούς ενεργοποιητές ή κινητήρες) για την επίτευξη του σκοπού του ελέγχου της κίνησης των μηχανισμών. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε βιομηχανίες όπως η διανομή, η τοποθέτηση, η λείανση, η συγκόλληση, η διαλογή και η συναρμολόγηση.
Χαρακτηριστικά του συστήματος ελέγχου κίνησης:
● Απόδοση σε πραγματικό χρόνο
Η απόδοση σε πραγματικό χρόνο αναφέρεται στην ικανότητα του συστήματος να ανταποκρίνεται εντός της προκαθορισμένης χρονικής περιόδου. Η καλή απόδοση σε πραγματικό χρόνο είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την επίτευξη υψηλής ποιότητας τεχνολογίας ελέγχου κίνησης. Κατά τη λειτουργία, ο ελεγκτής κίνησης μεταδίδει συνεχώς οδηγίες και δεδομένα στο πρόγραμμα οδήγησης σερβομηχανισμού. Το πρόγραμμα οδήγησης σερβομηχανισμού πρέπει να εκτελέσει τις οδηγίες και την ανάδραση κατάστασης στον ίδιο κύκλο. Επομένως, μόνο με τη διασφάλιση του σύγχρονου χρονισμού μπορεί να είναι αποτελεσματική η μετάδοση δεδομένων. Συνήθως, τα βιομηχανικά προϊόντα όπως τα μηχανήματα διανομής, τα μηχανήματα επίστρωσης και τα μηχανήματα CNC απαιτούν απόδοση σε πραγματικό χρόνο τουλάχιστον επιπέδου ms.
● Υψηλή ταχύτητα και ακρίβεια
Η υψηλή ταχύτητα και η ακρίβεια είναι σημαντικοί δείκτες Μέτρησης της απόδοσης των συστημάτων ελέγχου κίνησης. Όπως λέει και η παροιμία, «στις πολεμικές τέχνες, μόνο η ταχύτητα μπορεί να διαπεράσει». Αυτό ισχύει και για τον έλεγχο κίνησης. Οι τρέχουσες γραμμές βιομηχανικής παραγωγής απαιτούν συνεχώς βελτιωμένη απόδοση και ποιότητα προϊόντων, επομένως η επιδίωξη προϊόντων αυτοματισμού υψηλής ταχύτητας και ακριβείας είναι μια αναπόφευκτη τάση. Ωστόσο, επί του παρόντος στη βιομηχανία, έχει βρεθεί ότι η υψηλή ταχύτητα και η υψηλή ακρίβεια είναι αντιφατικές. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη διανομή, η πραγματική καμπύλη τροχιάς κίνησης διανομής και οι αλλαγές ταχύτητας είναι συχνά σχετικά περίπλοκες. Εάν αυξηθεί μόνο η ταχύτητα διανομής, το μήκος κάθε βήματος κύκλου παρεμβολής θα γίνει μεγαλύτερο, με αποτέλεσμα τη μείωση της ομαλότητας και της ακρίβειας της τροχιάς. Αντίθετα, εάν η καμπύλη τροχιάς είναι αρκετά ομαλή και οι αλλαγές ταχύτητας έχουν ομαλά σημεία μετάβασης, θα προκαλέσει μείωση της ταχύτητας διανομής. Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο στη βιομηχανία να εξερευνήσετε μια καλή μέθοδο ελέγχου που μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις της υψηλής ταχύτητας διασφαλίζοντας παράλληλα καλή ακρίβεια.
● Υψηλή αξιοπιστία
Κατά τη μακροχρόνια λειτουργία, η διατήρηση της σταθερότητας και της αξιοπιστίας είναι βασική απαίτηση των χρηστών για βιομηχανικό εξοπλισμό. Σε σύγχρονες βιομηχανικές σκηνές με περίπλοκο εξοπλισμό και πολλούς αβέβαιους παράγοντες, όπως ο εγκέφαλος του εξοπλισμού, το σύστημα ελέγχου κίνησης απαιτεί επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο ορισμένων πολύπλοκων καταστάσεων για να διασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού.
Τα τεχνικά ζητήματα και οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο έλεγχος κίνησης:
Η τεχνολογία ελέγχου κίνησης είναι μια πολυεπιστημονική σύνθετη τεχνολογία που περιλαμβάνει μηχανήματα και ηλεκτρονικά είδη, υλικό και λογισμικό, αλγόριθμους και αναλύσεις. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση των συστημάτων ελέγχου κίνησης
Περιλαμβάνω:
· Τύποι σχεδιαζόμενων τροχιών κίνησης (γραμμικές, κυκλικές, τοξοειδείς, καμπύλες σφηνός κ.λπ.)
· Σειρά τροχιάς σε σχέση με το χρόνο
· Ταχύτητα, επιτάχυνση
· Απαιτήσεις ακρίβειας θέσης και ταχύτητας
· Αριθμός συνδεδεμένων αξόνων για σύνδεση πολλαπλών αξόνων
· Συγχρονισμός μεταξύ αξόνων κίνησης
· Αριθμός σερβοαξόνων
· Έλεγχος σερβομηχανισμού
Ευκαιρίες και προκλήσεις στην τεχνολογία ελέγχου κίνησης
Με την άνοδο της έξυπνης τάσης κατασκευής της Κίνας και τη συνολική τάση των εθνικών πολιτικών, η ανάπτυξη της τεχνολογίας ελέγχου κίνησης της Κίνας έχει εισαγάγει νέες ευκαιρίες και ταχεία ανάπτυξη. Η τεχνολογία ελέγχου κίνησης είναι το βασικό στοιχείο στο κάτω μέρος και η απόλυτη μονάδα εκτέλεσης της έξυπνης κατασκευής. Χωρίς την ακριβή εκτέλεση και τη σταθερότητα του ελέγχου κίνησης, η έξυπνη κατασκευή θα ήταν αδύνατη. Εξετάζοντας την ανάπτυξη του ελέγχου κίνησης, οι περιορισμοί του περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες πτυχές:
Τεχνικές δυσκολίες στον ίδιο τον έλεγχο κίνησης: Για σενάρια πολλαπλών συνδέσμων, πολλαπλής ζεύξης, βαρέως φορτίου και περίπλοκων σεναρίων, οι περισσότεροι εγχώριοι κατασκευαστές δεν έχουν κάνει σημαντική πρόοδο στον έλεγχο κίνησης, όπως ο δυναμικός έλεγχος σειριακών ρομποτικών βραχιόνων και άλλων περίπλοκων μηχανισμών.
Περιορισμοί υλικού: Καθώς η ζήτηση για ακρίβεια και απόδοση σε πραγματικό χρόνο στην τεχνολογία ελέγχου κίνησης συνεχίζει να αυξάνεται, πρέπει να υιοθετήσουμε τσιπ ελέγχου υψηλότερης απόδοσης για να βελτιώσουμε τον υπολογιστικό χρόνο και να διασφαλίσουμε την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο. Επί του παρόντος, η περίοδος ελέγχου είναι κυρίως σε επίπεδο ms. Εάν μπορεί να φτάσει στο επίπεδο ΗΠΑ, μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια τροχιάς και την ταχύτητα κίνησης ταυτόχρονα. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία ελέγχου κίνησης θα βελτιωθεί σταδιακά με την ανάπτυξη της τεχνολογίας υλικού.
Ακρίβεια κατασκευής μηχανισμών και τεχνολογία συναρμολόγησης εξαρτημάτων μετάδοσης: Ο ελεγκτής κίνησης στέλνει οδηγίες ελέγχου στον κινητήρα για να ελέγξει την κίνηση του μηχανισμού, αλλά υπάρχουν αρκετοί μηχανισμοί μετάδοσης και εξαρτήματα μετατροπής κίνησης από το άκρο του κινητήρα στο τελικό άκρο εκτέλεσης, όπως η κεφαλή διανομής . Υπάρχει επίσης κάποια απώλεια ακρίβειας κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Επομένως, η ακρίβεια του ελέγχου κίνησης πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη την κατασκευή και τη συναρμολόγηση των εξαρτημάτων.
Το σύστημα ελέγχου κίνησης είναι ο πυρήνας του έξυπνου εξοπλισμού κατασκευής. Στο πλαίσιο της ισχυρής προώθησης της έξυπνης κατασκευής και του μετασχηματισμού και της αναβάθμισης των παραδοσιακών μεταποιητικών βιομηχανιών, το μέγεθος της αγοράς της εγχώριας βιομηχανίας ελέγχου κίνησης συνεχίζει να αυξάνεται. Επενδύοντας συνεχώς στην έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας ελέγχου κίνησης και τεχνικής συσσώρευσης, οι εταιρείες μπορούν να εξελιχθούν και να επιτύχουν τους αναπτυξιακούς στόχους και τα οράματά τους κατά την ανοδική φάση της αγοράς του κλάδου, υλοποιώντας τελικά τους αναπτυξιακούς στόχους και τα οράματα της εταιρείας.