Een bewegingsbesturingskaart is een besturingseenheid op een hoger-niveau, gebaseerd op een pc of industriële pc, ontworpen voor verschillende bewegingsbesturingsscenario's (waaronder verplaatsing, snelheid, versnelling, enz.). Het is een bewegingscontrolekaart voor stappen/servomotoren met hoge-prestaties, gebaseerd op de PC-bus, die gebruik maakt van-microprocessors met hoge-prestaties (zoals DSP) en programmeerbare apparaten op grote-schaal om multi-assige gecoördineerde besturing van meerdere servomotoren te bereiken. Het integreert functies zoals pulsuitgang, pulstelling, digitale ingang, digitale uitgang en D/A-uitgang.
- Pulsuitgang:Het kan continue hoogfrequente pulstreinen genereren. De motorsnelheid wordt geregeld door de pulsfrequentie te veranderen, en de positie wordt geregeld door het aantal pulsen aan te passen. Uitgangsmodi omvatten puls/richting en puls/puls.
- Puls tellen:Gebruikt voor positiefeedback van encoders om nauwkeurige machinepositionering te bieden en transmissiefouten te corrigeren.
- Digitale I/O:Aan te sluiten op eindschakelaars, huisschakelaars, enz., voor veiligheid en positionering.
- Bibliotheekfuncties:Omvat S-curve/T-curveversnelling, lineaire en circulaire interpolatie, functies voor meerdere- assen (coördinatie van meerdere- assen, enz.
Het wordt op grote schaal toegepast in de industriële automatisering en integreert software en hardware op laag-niveau voor bewegingsbesturing, waardoor snelheids- en positiecontrolefuncties mogelijk zijn die eenvoudig via een computer kunnen worden opgeroepen. Grote fabrikanten zijn onder meer GALIL en PMAC (VS), Trio (VK), Delta en Advantech (Taiwan, China) en Yancheng, Leadshine, Googoltech (vasteland van China).
Waarom zijn er bewegingscontrolekaarten ontstaan?
- Om te voldoen aan de eisen van standaardisatie, flexibiliteit en openheid voor nieuwe CNC-systemen.
- Een hardwareplatform voor motion control-modules is dringend nodig bij de R&D en transformatie van automatiseringsbesturingssystemen voor industriële apparatuur (bijvoorbeeld verpakkings-/drukmachines), defensieapparatuur (bijvoorbeeld volgsystemen) en intelligente medische apparaten.
- Het wijdverbreide gebruik van pc's in industriële omgevingen bevordert de behoefte aan compatibele besturingskaarten om de pc-mogelijkheden optimaal te benutten.
Werkingsprincipe: Master-Slave-structuur met pc
- PC-functies:Beheert menselijke-computerinteractie (toetsenbord/muis, statusweergave), plant bewegingstrajecten, verzendt bedieningsopdrachten en bewaakt externe signalen.
- Controlekaartfuncties:Behandelt bewegingsdetails, waaronder puls-/richtingssignaaluitvoer, automatische-hellingsregeling, thuis-/limietsignaaldetectie, enz.
Interpolatie: sleutel tot bewegingsbediening
- Lineaire interpolatie: Benadert een curve met kleine lineaire segmenten. Als de werkelijke contour bijvoorbeeld een curve is, wordt deze verdeeld in kleine lijnsegmenten, elk bestuurd door het verzenden van pulsen in X/Y-richtingen om het gereedschap in stappen te verplaatsen (pulsequivalent).
- Circulaire interpolatie:Berekent puntgroepen om een boog te benaderen, waarbij het gereedschap langs deze punten wordt bestuurd.
- Geavanceerde interpolatiemethoden:Traditionele CNC's ondersteunen alleen lineaire en circulaire interpolatie. Nieuwe methoden (bijv. B-spline, Bezier, PH-curve-interpolatie) verwerken rechtstreeks complexe vrije-vormcurven voor hogere precisie en efficiëntie.
Samenvatting
Motion control-kaarten vormen een brug tussen pc-systemen en servomechanismen, waardoor nauwkeurige automatisering in productie, robotica en intelligente apparatuur mogelijk is. Dankzij hun open functiebibliotheken kunnen gebruikers aangepaste besturingssystemen ontwikkelen onder DOS/Windows, waardoor innovatie in de industriële automatisering wordt gestimuleerd.