Invoering
De laatste tijd stellen veel PLC-ontwikkelaars vragen over motion control-kaarten en motion controllers. Veel mensen zijn onduidelijk over de verschillen en verbanden daartussen. Vandaag wil ik graag de verschillen tussen PLC's, motion control-kaarten en motion controllers met u delen, en ook hoe u de juiste selecteert.
Achtergrond
Met de vooruitgang van de industriële technologie worden industriële robots op grotere schaal toegepast. PLC's zijn niet langer slechts eenvoudige programmeerbare logische controllers. Verschillende fabrikanten hebben hun eigen PLC's van het type bewegingsbesturing- geïntroduceerd om bepaalde bewegingsbesturingsfuncties te realiseren. Tegelijkertijd ontwikkelen ook motion control-kaarten en motion controllers zich snel.
Als ons project betrekking heeft op beweging-gerelateerde besturing, moeten we als elektrotechnisch ingenieur eerst de juiste motor selecteren. Als hoge precisie vereist is, kiezen we doorgaans voor een servomotor; anders kunnen we een stappenmotor gebruiken voor bewegingsbesturing. Of het nu een stappenmotor of een servomotor is, deze wordt doorgaans gecombineerd met de bijbehorende driver. De daaropvolgende vraag is: hoe kunnen we stappenmotoren (servomotoren) besturen met behulp van stappenmotoren (servomotoren)?
Oplossingen
Over het algemeen hebben we de volgende opties:
1. Gebruik een PLC voor de besturing.De meeste PLC's op de markt ondersteunen motion control, en de meeste kunnen tot 32 assen worden uitgebreid. Afhankelijk van het drivertype kunnen de besturingsmethoden pulsbesturing, busbesturing of analoge besturing omvatten.
2. Gebruik een bewegingsbesturingskaart voor bediening.Een motion control-kaart is een gespecialiseerde controller die is ontworpen voor motion control en die maximaal 256 assen kan besturen. Voor bewegingscontrolekaarten is pc-programmering vereist.
3. Gebruik een bewegingscontroller voor bediening.Het belangrijkste verschil tussen een motion controller en een motion control-kaart is dat een motion controller onafhankelijk van een pc kan werken. Na het programmeren kan de code rechtstreeks naar de controller worden gedownload om de aandrijving te besturen.
Selectie
Dus, hoe moeten we de selectie maken? Laten we eerst eens kijken naar hun verschillen en verbindingen.
Ten eerste is het belangrijk om te verduidelijken dat, of het nu om een PLC, bewegingscontroller of bewegingsbesturingskaart gaat, het in wezen allemaal controllers zijn die verantwoordelijk zijn voor het besturen van bewegingsassen in een automatiseringssysteem, terwijl ze ook de besturing van invoer-/uitvoersignalen ondersteunen. De belangrijkste verschillen zijn als volgt:
1. PLC's blinken uit in logische I/O-besturing, waardoor het eenvoudig wordt om complexe logische besturing te implementeren. Voor bewegingsbesturing gebruiken low{2}} PLC's doorgaans uitgangspunten met hoge- snelheid voor pulsbesturing, terwijl mid- tot -high- PLC's doorgaans gebruik maken van bus-gebaseerde besturing, met gewone bussen zoals Profinet, EtherCAT en CC-Link.
2. Motion control-kaarten worden via een PCI-slot in de pc-host geïnstalleerd of via Ethernet met de pc-host verbonden; de ontwikkeling wordt uitgevoerd met behulp van programmeertalen op hoog-niveau, zoals C++, C#, VB, VB.NET en LabVIEW; tijdens het programmeren worden de API-interfacefuncties van de stuurkaart, geleverd door de fabrikant van de bewegingsstuurkaart, gebruikt om toegang te krijgen tot de bronnen van de stuurkaart; bewegingscontrolekaarten worden onderverdeeld in puls-type en bus-type, waarbij kaarten van het bus-type over het algemeen iets duurder zijn dan puls-kaarten.
3. PLC's hebben voordelen zoals een betrouwbare werking en eenvoudige programmering, maar hun motion control-functies zijn relatief eenvoudig. In PLC-toepassingen is de hoofdinterface PLC + HMI, wat de visualisatiemogelijkheden beperkt. Daarom worden toepassingen op het hogere- niveau op basis van PLC's steeds wijdverspreider;
4. Motion control-kaarten kunnen gebruikmaken van de krachtige functies van pc's, zoals CAD-functionaliteit, machine vision-functionaliteit en geavanceerde softwareprogrammering; ze maken gebruik van FPGA+DSP/ARM+DSP-chipfunctionaliteit om bewegingscontrole met hoge-precisie te realiseren (lineaire en booginterpolatie over meerdere- assen, bewegingsregistratie, PWM-besturing, enz.).
5. De algoritmen van motion controllers en motion control-kaarten zijn vrijwel identiek. Het belangrijkste verschil tussen beide is dat motion control-kaarten afhankelijk zijn van pc-programmering, terwijl motion controllers direct programma's kunnen schrijven en downloaden, waardoor offline gebruik mogelijk wordt.
6. Met de wijdverbreide toepassing van machine vision zijn motion control en machine vision goed geïntegreerd. Vergeleken met het gebruik van motion control-kaarten in vision-projecten kan deze aanpak de hardwarekosten aanzienlijk verlagen.
Samenvattend zijn PLC's meer gericht op logische besturing en minder op bewegingsbesturing, terwijl bewegingsbesturingskaarten en bewegingscontrollers meer gericht zijn op bewegingsbesturing en minder op logische besturing. Bovendien hebben bewegingsbesturingskaarten en bewegingscontrollers relatief hogere technische barrières voor ontwikkelaars. Daarom moeten gebruikers de juiste oplossing selecteren op basis van hun specifieke vereisten.