Controlador de movimento
Controladores de movimento são dispositivos especiais que controlam os modos de operação do motor. Em outras palavras, é o cérebro de todo sistema de controle de movimento. Como tal, sua tarefa é dizer ao motor o que fazer com base no resultado de produção desejado. Na verdade, um controlador de movimento contém os perfis de movimento e as posições de destino para a aplicação, e cria as trajetórias que o motor deve executar para satisfazer os comandos. O controle de movimento é frequentemente um circuito fechado, então os controladores monitoram o caminho real e corrigem erros de posicionamento ou velocidade.
Vantagens do controlador de movimento
Configuração simplificada
Uma das principais vantagens dos estágios de controle de movimento com controladores integrados é o processo de configuração simplificado. Ao usar controladores externos, você frequentemente precisa lidar com cabos, conectores e fontes de alimentação extras. Em contraste, os controladores integrados eliminam a necessidade desses componentes adicionais, agilizando o processo de instalação. Essa simplicidade não só economiza tempo, mas também reduz o potencial de desordem de cabos e complicações associadas.
Eficiência de espaço
O uso eficiente do espaço é crucial em ambientes laboratoriais e industriais. Controladores externos podem ocupar um espaço de trabalho valioso, enquanto estágios de controle de movimento com controladores integrados são projetados para serem compactos e com eficiência de espaço. Controladores integrados minimizam a pegada de todo o sistema de controle de movimento, permitindo um uso mais eficiente da área disponível.
Portabilidade aprimorada
Controladores integrados tornam os estágios de controle de movimento mais portáteis e versáteis. Controladores externos podem exigir fontes de energia adicionais e ter suas próprias dimensões físicas, tornando-os menos adequados para aplicações que envolvem mover o estágio de um local para outro. Controladores integrados permitem que os usuários transportem o estágio de controle de movimento sem o incômodo de carregar unidades de controlador separadas, tornando-os ideais para aplicações de campo ou situações em que a mobilidade é essencial.
Precisão e exatidão
Precisão e exatidão são primordiais em aplicações de controle de movimento. Controladores integrados são otimizados para o estágio específico que controlam, garantindo coordenação perfeita e precisão aprimorada. A eliminação da interferência de sinal induzida por cabo e a comunicação simplificada entre o controlador e o estágio resultam em posicionamento preciso e controle de movimento.
Porque escolher-nos
Equipe de profissão
Somos especializados na aplicação de sensores de rastreamento de solda a laser 3D como núcleo, a empresa fornece aos clientes sensores 3D, sistemas automáticos isentos de programação, robôs de soldagem e soluções completas para sistemas de máquinas especializadas de soldagem. Focando em melhorar nossas próprias capacidades de P&D e inovação, possuindo ideias únicas e inovadoras nos campos de óptica, hardware eletrônico e algoritmos, e aspira a projetar soluções ideais para operações de soldagem complexas.
Equipamento avançado
Nossa empresa introduziu equipamentos de produção avançados tanto no mercado nacional quanto internacional, incluindo máquinas de depuração, máquinas-ferramentas de produção, etc., que podem concluir todo o processo de produção, desde o processamento da matéria-prima até a montagem do produto.
Nosso certificado
Um sistema completo de controle de qualidade foi estabelecido com a Certificação ISO9001 e Certificação CE.
Mercado de produção
Nossos produtos suportam remessas globais e o sistema de logística é completo, então nossos clientes estão em todo o mundo. Os produtos não são apenas nacionais e internacionais, mas também exportados para várias regiões, como Europa, América, África e América do Sul, ganhando reconhecimento unânime de usuários nacionais e estrangeiros.
Introdução aos métodos de rastreamento de movimento no Motion Controller
Sensores de movimento inercial
Unidades de Medição Inercial (IMUs) são usadas para detectar a taxa de mudança na rotação usando giroscópios e mudança na velocidade usando acelerômetros. Elas são frequentemente encontradas juntas no mesmo circuito integrado e podem ser usadas juntas para fornecer rastreamento de seis graus de liberdade (6DOF).
Câmeras
Sensores de imagem são usados em conjunto com a visão computacional e são colocados em locais como dispositivos portáteis ou vestíveis ou no ambiente para detectar os locais relativos de outros dispositivos e do ambiente, ou para detectar os movimentos de qualquer ou todas as partes do corpo de um usuário. Eles podem ser usados em combinação com emissores de luz pareados que são rastreados diretamente quando vistos pela câmera, ou indiretamente por meio de reflexos de luz infravermelha.
Magnetômetro
Um sensor de campo magnético em um dispositivo pode ser usado para detectar a direção do campo magnético da Terra ou a direção de uma estação base próxima.
Mecânico
Métodos de detecção mecânica usando potenciômetros, sensores de efeito Hall e codificadores incrementais têm sido historicamente usados como base para rastreamento de movimento, mas desde então foram substituídos principalmente para esse propósito por MEMS e outros tipos de tecnologias de circuito integrado. Esses sensores são usados para rastrear conexões mecânicas entre um elemento de controle e um objeto estático, como um gabinete de fliperama.
Controladores de movimento baseados em PLC normalmente utilizam um dispositivo de saída digital, como um módulo contador, que reside dentro do sistema PLC para gerar sinais de comando para um acionamento de motor. Eles geralmente são escolhidos quando um controle de movimento simples e de baixo custo é necessário, mas são tipicamente limitados a alguns eixos e têm capacidades de coordenação limitadas.
Controladores de movimento baseados em PC geralmente consistem em hardware dedicado executado por um sistema operacional em tempo real. Eles usam barramentos de computador padrão, como PCI, Ethernet, Serial, USB e outros para comunicação entre o controlador de movimento e o sistema host. Controladores baseados em PC geram um comando de tensão de saída analógica de ±10 V para controle de servo e sinais de comando digital, comumente chamados de passo e direção, para controle de passo. Controladores de movimento baseados em PC geralmente são usados quando alta contagem de eixos e/ou coordenação rigorosa são necessárias.
Um fieldbus é um sistema de rede de computadores industriais usado para controle distribuído em tempo real de máquinas industriais. Controladores Fieldbus Programáveis são normalmente usados para conectar vários dispositivos dentro de uma planta de fabricação. As quatro redes fieldbus básicas são: redes de barramento de sensores, redes de barramento de dispositivos, redes de barramento de controle e redes de barramento corporativo. As redes fieldbus permitem topologias de rede em cadeia, estrela, anel, ramificação e árvore.
Uma topologia de controlador de movimento baseada em fieldbus consiste em um dispositivo de interface de comunicação e drive(s) inteligente(s). O dispositivo de interface de comunicação normalmente reside em um sistema PLC ou PC e se conecta a um ou vários drives inteligentes. Os drives contêm toda a funcionalidade do controlador de movimento e funcionam como um sistema de eixo único completo. Frequentemente, os drives podem ser encadeados em série a outros drives inteligentes no mesmo fieldbus. Os benefícios incluem toda a comunicação digital, diagnósticos detalhados, cabeamento reduzido, alta contagem de eixos e curta distância de fiação entre o drive e o motor.
Introdução ao Sistema de Controle de Movimento do Controlador de Movimento
Servo drive
Em processos industriais, um sistema de controle de movimento é usado para mover uma carga específica de forma controlada. A tecnologia de atuação pneumática, hidráulica ou eletromecânica pode ser usada nesses sistemas. O tipo de atuador, que é um dispositivo que fornece energia para mover a carga, é escolhido com base em considerações de potência, velocidade, precisão e custo. Em um sistema eletromecânico, um motor é usado como atuador, que produz energia interagindo com campos eletromagnéticos. Esses motores podem se mover em uma configuração rotativa ou linear.
Malha aberta e malha fechada
Os sistemas de controle de movimento são classificados em dois tipos principais, sistemas de malha aberta e sistemas de malha fechada. Um sistema de malha aberta opera em entradas dependentes do tempo e não requer nenhum feedback da saída. Esses sistemas são simples, exigem baixa manutenção e são econômicos. Alguns exemplos são máquinas de lavar, torradeiras, secadores de mãos e muito mais. Em um sistema de malha fechada, um dispositivo de rastreamento de feedback, mais comumente um codificador óptico, é usado para transmitir um sinal de volta ao controlador para contabilizar os erros esperados. O controlador avalia o erro entre a entrada de controle (comando de referência) e o feedback real do mecanismo ou do eixo de controle e ajusta o comportamento do sistema de acordo.
Sistema de circuito fechado
A carga ou a parte móvel final é o ponto de partida ao projetar um sistema de controle de movimento. Antes de escolher qualquer componente, é crucial entender a arquitetura da aplicação, pois ela determina em grande parte o desempenho da máquina ou do sistema automatizado. Por exemplo, é fundamental predeterminar as propriedades de movimento necessárias, como solavancos, acelerações, desacelerações, velocidades e posições para escolher o motor e o acionamento corretos. Perturbações e instabilidades no sistema devido a peças mecânicas móveis, como rolamentos, caixas de engrenagens, redutores de velocidade, parafusos de esferas e várias ligações, afetarão a escolha de um sistema de controle e o desempenho necessário do controlador de movimento. Requisitos de aplicação altamente detalhados e informações de especificações resultarão em um sistema de controle de movimento eficiente e econômico.
Dispositivos de feedback
Em sistemas de controle de movimento, dispositivos de feedback são usados para monitorar a posição e a velocidade de um motor ou uma carga. Uma vez que tais informações estejam disponíveis, o controlador de movimento pode então contabilizar erros no sistema e reagir adequadamente. Existem dois tipos principais de codificador: absoluto e incremental, que podem ser usados em motores rotativos e lineares. Os codificadores absolutos são dispositivos de feedback, que podem armazenar as informações de posição definitivas internamente. Eles produzem palavras ou bits exclusivos para cada posição e permitem manter as informações de posição quando a energia é removida do codificador. Os codificadores incrementais, ao contrário dos codificadores absolutos, usam pulsos de luz para indicar mudanças de posição. Eles normalmente consistem em dois canais com fases deslocadas, o que permite determinar a direção do movimento. Ao contrário dos codificadores absolutos, eles são incapazes de armazenar informações de posição após o desligamento; portanto, eles geralmente são combinados com um indicador absoluto, como um interruptor de limite ou uma parada brusca para determinar a posição inicial.
Motores
Motores são máquinas elétricas que convertem a corrente e a voltagem que vêm do acionamento em movimento mecânico. Os motores podem ser com ou sem escovas, rotativos ou lineares. Os motores CC geralmente podem ser divididos em duas categorias; motores com escovas monofásicos e motores sem escovas trifásicos. Os motores monofásicos usam dois fios de energia: quente e neutro, enquanto os motores trifásicos usam três fios e são acionados por três correntes alternadas da mesma frequência.
Devido à grande quantidade de processamento de sinal necessária para essas ações, os controladores de movimento normalmente usam processadores de sinal digital (DSPs) para essa tarefa. Os DSPs são projetados especificamente para executar operações matemáticas de forma rápida e eficiente, e podem lidar com o processamento algorítmico melhor do que os microcontroladores padrão, que não são projetados para lidar com grandes quantidades de processamento matemático.
Há uma série de perfis de movimento comuns, incluindo perfis trapezoidais, de rampa, triangulares e polinomiais complexos. Cada um é usado em certas condições e situações em que esse tipo de movimento é desejado. Por exemplo, um perfil trapezoidal é caracterizado por velocidade e aceleração constantes e um gráfico do perfil de velocidade versus tempo tem o formato de um trapézio.
Controladores de movimento também usam algumas das leis básicas de controle para implementar movimento. O mais simples deles é chamado de controle proporcional (P), que representa um ganho inteiro constante. Dos controladores P, pode-se adicionar um ganho derivativo (conhecido como D) ou um ganho integral (ou I). A combinação desses três, conhecida como PID, representa um dos tipos mais comuns e poderosos de algoritmo de controle.
Na prática, os controladores de movimento vêm em uma variedade de tamanhos e tipos. Em geral, os controladores de movimento se enquadram em uma das três categorias: autônomos, baseados em PC e microcontroladores individuais. Controladores autônomos são sistemas inteiros normalmente montados em um gabinete físico que inclui todos os componentes eletrônicos necessários, fonte de alimentação e conexões externas. Esses tipos de controladores podem ser integrados a uma máquina e são dedicados a uma aplicação de controle de movimento que pode envolver o controle de um único eixo de movimento ou de vários eixos.
Controladores baseados em PC são montados na placa-mãe de um PC básico ou industrial. Esses tipos de controladores são principalmente placas de processamento que podem gerar e executar perfis de movimento. A vantagem dos controladores baseados em PC é que eles fornecem uma interface gráfica de usuário pronta que torna a programação e o ajuste do controle muito mais fáceis.
Por fim, há microcontroladores individuais. Esses são CIs individuais que geralmente são projetados em uma placa de circuito impresso junto com entradas e saídas de feedback para drivers para controlar um motor. Enquanto esses controladores são relativamente baratos e têm a vantagem de dar aos designers acesso em nível de chip aos seus sistemas.
Descrição dos produtos
Corrente contínua sem escovas
Ao contrário dos motores DC com escovas, os motores DC sem escovas (BLDC), como o nome indica, não usam escovas mecânicas para estabelecer contato com as bobinas. As bobinas são colocadas no estator e os ímãs são montados no rotor. O número de fases corresponde ao número de enrolamentos no estator. Dessa forma, a corrente é aplicada diretamente à bobina e uma comutação eletrônica de corrente-fase é necessária para operar o motor com eficiência. Os motores BL têm uma relação potência-peso mais alta, melhor dissipação de calor e exigem menos manutenção do que os motores com escovas.
Linear
Motores lineares, como motores rotativos, têm um estator e um rotor. No entanto, o estator e o rotor são "desenrolados", portanto, produzindo uma força linear em vez de um torque rotacional. Motores lineares são usados em aplicações de acionamento direto onde as especificações de velocidade e precisão excedem as capacidades de um motor rotativo e fuso de esferas. A Prodrive Technologies desenvolve e fabrica motores lineares para amplas exigências de aplicação, incluindo motores lineares de núcleo de ferro, sem ferro e a vácuo.
Servo drive
Um servo drive, também conhecido como servo amplificador, é a ligação entre o controlador e o motor e responsável por alimentar o servo motor no sistema. O servo drive é um componente crítico na avaliação do desempenho do sistema servo. Os servo drives têm várias vantagens sobre amplificadores de potência simples para sistemas de usinagem automática, incluindo posicionamento superior, velocidade e controle de movimento. Em essência, o servo drive é responsável por converter os sinais de comando de baixa potência do controlador em tensão e corrente de alta potência para o motor.
Controlador de movimento
Controladores de movimento são dispositivos responsáveis pelo controle de um sistema de movimento. Em geral, controladores de movimento executam software para comandar movimentos em peças automatizadas de máquinas. Eles são normalmente chamados de "cérebro" de um sistema de controle de movimento. Controladores de movimento geralmente são baseados em PC, fornecendo uma interface gráfica de usuário para facilidade de uso. Em sistemas de controle de movimento, o controlador também é chamado de dispositivo mestre, que fornece os algoritmos de controle, perfis de movimento, posições de alvo e processa as trajetórias de movimento necessárias. Controladores de movimento são capazes de gerenciar vários dispositivos escravos na mesma rede, como dispositivos de E/S e drives e, portanto, gerenciar sistemas multieixos complexos.
Escolhendo o controlador de movimento certo
Existem três categorias principais de controladores de movimento: controladores individuais, baseados em PC e autônomos. Controladores autônomos representam sistemas completos que são montados em um único gabinete físico que contém todos os componentes eletrônicos essenciais, conexões externas e fonte de alimentação. Controladores autônomos são dedicados a um único controlador de movimento que pode controlar efetivamente um único ou múltiplos eixos de movimento.
Controladores baseados em PC são montados na placa-mãe de um PC porque são placas de processamento que criam e implementam perfis de movimento. Eles são comuns em ambientes industriais porque oferecem uma interface de usuário gráfica e pronta que simplifica o ajuste e a programação.
Microcontroladores individuais são projetados em uma placa de circuito impresso com entradas e saídas de driver que controlam um motor. Eles são baratos e oferecem acesso em nível de chip aos sistemas. No entanto, eles exigem excelentes habilidades de programação para implementar e configurar corretamente.
A escolha do controlador de movimento ideal para sua aplicação começa com a compreensão dos diferentes tipos de controladores de movimento e dos requisitos específicos da sua aplicação. De suma importância é a complexidade da sua aplicação. Por exemplo, uma aplicação menos complexa requer velocidade relativamente lenta e um único eixo de movimento, enquanto uma aplicação mais complexa requer múltiplos eixos de movimento que devem ser altamente coordenados.
Nossa fábrica
A Suzhou Full-v foi fundada em 2019 e atendeu milhares de usuários tanto nacional quanto internacionalmente, ganhando reconhecimento unânime dos usuários. O sistema de rastreamento inteligente de costura de solda a laser 3D Full-v alcançou cobertura total entre os principais fabricantes de robôs tanto nacional quanto internacionalmente, e tem as características de simplicidade, confiabilidade e uso generalizado. A empresa está comprometida em fornecer equipamentos de sensores optoeletrônicos abertos e personalizados e serviços técnicos, sempre priorizando a qualidade do produto e a experiência do usuário. Com um espírito de melhoria contínua como artesão, fornecemos aos clientes produtos confiáveis e estáveis.
certificado
Perguntas frequentes
P: O que é um controlador de movimento?
P: Quais recursos de segurança normalmente são incorporados aos controladores de movimento?
P: Como um controlador de movimento lida com a sincronização de múltiplos eixos?
P: Um controlador de movimento pode ser usado para sistemas de controle de malha fechada?
P: Um controlador de movimento pode ser programado para perfis de movimento personalizados?
P: Quais são os requisitos de manutenção para controladores de movimento?
P: Como um controlador de movimento lida com o feedback de posição dos motores?
P: Como um controlador de movimento lida com mudanças dinâmicas nos requisitos de movimento?
P: Como funciona um controlador de movimento?
P: Quais são os principais componentes de um controlador de movimento?
P: Que tipos de controladores de movimento estão disponíveis?
P: Quais são as vantagens de usar um controlador de movimento?
P: Como um controlador de movimento pode melhorar a produtividade na fabricação?
P: Quais fatores devem ser considerados ao selecionar um controlador de movimento?
P: Um controlador de movimento pode controlar vários eixos simultaneamente?
P: Como um controlador de movimento garante precisão em aplicações de controle de movimento?
P: Um controlador de movimento pode ser integrado a outros sistemas de automação?
P: Qual o papel do software nos controladores de movimento?
P: Como um controlador de movimento lida com trajetórias de movimento complexas?
P: Um controlador de movimento pode ser usado em aplicações que exigem movimento de alta velocidade?
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