PLC (програмируем логически контролер, програмируем логически контролер) като основно оборудване в областта на индустриалната автоматизация, неговите функции за контрол на движението и контрол на позицията за реализирането на високо-прецизен, високо-ефективен автоматизиран производствен процес са от решаващо значение.
Първо, преглед на контрола на движението на PLC
PLC управлението на движението се отнася до използването на PLC върху движението на механично оборудване за точно, стабилно и програмируемо управление. Тази функция позволява на PLC да контролира позицията, скоростта, ускорението и други параметри на оборудването за движение (като двигатели, серво задвижвания и т.н.), за да постигне желаната траектория на движение и логика на движение. Контролът на движението се използва широко в много индустрии като производство на машини, опаковане, печат, текстил, обработка на храни и т.н., и е важно средство за реализиране на индустриална автоматизация и интелигентност.
1. Основният принцип на управление на движението
Основният принцип на управлението на движението на PLC е да се получи състоянието на движение на механичното оборудване чрез входни сигнали (като сензори за позиция, сензори за скорост и т.н.) и след това да се обработят входните сигнали според предварително зададени алгоритми за управление, за да се генерират управляващи сигнали за задвижване на задвижването (напр. серво мотори, стъпкови двигатели и т.н.) за постигане на контрол на движението на механичното оборудване. В този процес PLC, като основен контролер, е отговорен за получаването и обработката на различни сензорни сигнали, изпълнението на контролна логика и издаването на контролни команди за реализиране на прецизния контрол на механичното оборудване.
2. Основните функции на управлението на движението
Контролът на движението на PLC има различни функции, включително, но не само:
- Контрол на осите:в състояние да контролира множество оси на движение (като X-ос, Y-ос, Z-ос и т.н.) на синхронно или асинхронно движение, за да постигне генериране на сложна траектория на движение.
- Планиране на траекторията:Според предварително зададените параметри на траекторията (като начална точка, крайна точка, скорост, ускорение и т.н.), автоматично генерирайте траекторията, за да гарантирате, че механичното оборудване се движи в съответствие с предварително зададения път.
- Контрол на скоростта и ускорението:прецизно контролиране на скоростта и ускорението на механичното оборудване, за да отговори на различните изисквания на процеса.
- Контрол на въртящия момент или сила:При необходимост от контрол на изходния въртящ момент или сила на механичното оборудване, PLC може също да осигури съответните контролни функции.
3. Видове управление на движението
Според използването на различни източници на захранване управлението на движение може да бъде разделено на следните категории:
- Електрически контрол на движението:Вземайки електрическия мотор като източник на енергия, контролирайки работата на електрическия мотор чрез серво задвижвания, честотни преобразуватели и друго оборудване за осъществяване на управлението на движението на механично оборудване.
- Контрол на газ-течност:газ и течност като източник на енергия, чрез пневматични, хидравлични и други трансмисионни методи за управление на движението на механично оборудване. Този метод е подходящ за големи товари и високи скорости.
- Термичен контрол на движението:използвайки гориво (въглища, петрол и др.) като източник на енергия, чрез двигател с вътрешно горене, парна машина и друго оборудване за преобразуване на топлинна енергия в механична енергия, задвижване на механичното оборудване. Този подход се използва по-малко в индустриалната автоматизация, но все още има приложения в някои специални области.
Второ, подробно управление на позицията на PLC
Контролът на позицията е важна част от управлението на движението на PLC, но също така често срещан усъвършенстван метод за управление в областта на индустриалния контрол. Използва се главно за управление на механично оборудване в конкретно място на прецизно спиране и позициониране, за да отговори на изискванията за точност на производствения процес.
1. Основният принцип на управление на позицията
Основният принцип на управление на позицията е да се открие отклонението между текущата позиция на механичното оборудване и целевата позиция, да се регулира изходът на задвижващия механизъм според контролния алгоритъм, така че механичното оборудване постепенно да се приближава до целевата позиция и в крайна сметка да се постигне точно позициониране. В управлението на позицията на PLC често използваните задвижващи механизми включват серво мотори и стъпкови двигатели.
2. Видове позиционен контрол
Според различните механизми за обратна връзка управлението на позицията може да бъде разделено на два типа управление с отворен-контур и управление с-затворен контур:
- Отворен{0}}контрол на цикъла:Отнася се за метода на управление без механизъм за обратна връзка по позицията. По този начин PLC изпраща управляващи команди според предварително зададените параметри на траекторията и задвижващият механизъм се движи според командите, но не открива и коригира действителната позиция. Управлението с отворен -контур е подходящо за случаи, които не изискват висока позиционна точност, като например просто управление на позиционно движение.
- Управление на затворен-контур:се отнася до метода на управление с механизъм за обратна връзка по позицията. По този начин PLC открива-в реално време на действителната позиция на механичното оборудване чрез сензора за позиция и в сравнение с целевата позиция, според отклонението коригира инструкциите за управление, така че механичното оборудване постепенно да се доближава до целевата позиция. Контролът със затворен-контур има по-висока позиционна точност и стабилност и се използва широко в приложения, изискващи високо-прецизно позициониране.
3. Примери за приложение на позиционен контрол
Контролът на позицията на PLC в областта на индустриалната автоматизация има широк спектър от примери за приложение, като например:
- Управление на машинни инструменти:Във високо-прецизните машинни инструменти (като обработващи центри, CNC машинни инструменти и др.), PLC чрез управление на серво мотори за постигане на CNC струг инструмент върху ножа и контрол на движението на детайла, за да се гарантира точността и ефективността на обработката.
- Управление на робота:роботът е обичайно индустриално оборудване за автоматизация, PLC може да реализира контрола на движението на робота, включително контрол на позицията, контрол на скоростта и контрол на ускорението и т.н., така че роботът да може да бъде в съответствие с предварително определената траектория за точно хващане и поставяне на детайла.
- Контрол на опаковъчната машина:в опаковъчни машини, PLC чрез контрола на скоростта на конвейера и точността на позициониране, за да се гарантира, че продуктът може точно и правилно да влезе в опаковъчната станция и да завърши операцията по опаковане.
Трето, бъдещото развитие на PLC контрол на движението и контрол на позицията
С непрекъснатото развитие на индустриалната автоматизация, PLC контролът на движението и контролът на позицията ще бъдат по-интегрирани, интелигентни и мрежови насоки.
- Интеграция:бъдещето на PLC ще постигне по-голяма интеграция на контролни функции, като контрол на движението, логически контрол, контрол на последователността и други функции в едно, за да се подобри ефективността на контрола и стабилността на системата.
- Интелигентен:С помощта на технологията за изкуствен интелект, PLC ще има способности за само-обучение и само-адаптивност, според действителната ситуация в производствения процес, за автоматично регулиране на контролните параметри и стратегии за подобряване на точността и стабилността на контрола.
- Работа в мрежа:С развитието на индустриалния интернет PLC ще реализира функции за дистанционно наблюдение и контрол, така че потребителите да могат да разберат работния статус на оборудването по всяко време и навсякъде и дистанционно управление и управление, за да подобрят гъвкавостта на контрола и реално-време.
В обобщение, PLC управлението на движението и управлението на позицията като една от основните технологии в областта на индустриалната автоматизация, важността им е-очевидна. Чрез непрекъснати технологични иновации и разширяване на приложенията, PLC ще играе по-важна роля в бъдещото развитие на индустриалната автоматизация.