PLC (programabilni logični krmilnik, programabilni logični krmilnik) kot osrednja oprema na področju industrijske avtomatizacije, njegove funkcije nadzora gibanja in položaja za uresničitev visoko-natančnega in visoko{1}}učinkovitega avtomatiziranega proizvodnega procesa so ključnega pomena.
Prvič, pregled krmiljenja gibanja PLC
Nadzor gibanja PLC se nanaša na uporabo PLC pri premikanju mehanske opreme za natančen, stabilen in programabilen nadzor. Ta funkcija omogoča PLC-ju nadzor položaja, hitrosti, pospeška in drugih parametrov opreme za gibanje (kot so motorji, servo pogoni itd.), da doseže želeno trajektorijo gibanja in logiko gibanja. Krmiljenje gibanja se pogosto uporablja v številnih panogah, kot so proizvodnja strojev, pakiranje, tiskanje, tekstil, predelava hrane itd., in je pomembno sredstvo za uresničevanje industrijske avtomatizacije in inteligence.
1. Osnovni princip krmiljenja gibanja
Osnovno načelo krmiljenja gibanja PLC je pridobiti stanje gibanja mehanske opreme prek vhodnih signalov (kot so senzorji položaja, senzorji hitrosti itd.) in nato obdelati vhodne signale v skladu s prednastavljenimi kontrolnimi algoritmi za ustvarjanje krmilnih signalov za pogon aktuatorja (npr. servo motorjev, koračnih motorjev itd.), da se doseže nadzor gibanja mehanske opreme. V tem procesu je PLC kot osrednji krmilnik odgovoren za sprejemanje in obdelavo različnih senzorskih signalov, izvajanje krmilne logike in izdajanje krmilnih ukazov za realizacijo natančnega nadzora mehanske opreme.
2. Glavne funkcije nadzora gibanja
PLC krmiljenje gibanja ima različne funkcije, vključno z, vendar ne omejeno na:
- Nadzor osi:lahko nadzoruje več osi gibanja (kot so X-os, Y-os, Z-os itd.) sinhronega ali asinhronega gibanja, da doseže ustvarjanje kompleksne trajektorije gibanja.
- Načrtovanje poti:V skladu s prednastavljenimi parametri trajektorije (kot so začetna točka, končna točka, hitrost, pospešek itd.) samodejno ustvari trajektorijo, da zagotovi, da se mehanska oprema premika v skladu z vnaprej določeno potjo.
- Nadzor hitrosti in pospeška:natančno nadzira hitrost in pospešek mehanske opreme za izpolnjevanje različnih procesnih zahtev.
- Nadzor navora ali sile:Pri potrebi po nadzoru izhodnega navora ali sile mehanske opreme lahko PLC zagotovi tudi ustrezne krmilne funkcije.
3. Vrste nadzora gibanja
Glede na uporabo različnih virov napajanja lahko nadzor gibanja razdelimo v naslednje kategorije:
- Električni nadzor gibanja:Če vzamemo električni motor kot vir energije, krmilimo delovanje elektromotorja prek servo pogonov, frekvenčnih pretvornikov in druge opreme za uresničitev nadzora gibanja mehanske opreme.
- Nadzor plina-tekočine:plin in tekočina kot vir energije, s pnevmatskimi, hidravličnimi in drugimi metodami prenosa za nadzor gibanja mehanske opreme. Ta metoda je primerna za velike obremenitve in visoke hitrosti.
- Toplotni nadzor gibanja:z uporabo goriva (premoga, nafte itd.) kot vira energije, prek motorja z notranjim zgorevanjem, parnega stroja in druge opreme za pretvorbo toplotne energije v mehansko energijo, poganja gibanje mehanske opreme. Ta pristop se manj uporablja v industrijski avtomatizaciji, vendar še vedno obstajajo aplikacije na nekaterih posebnih področjih.
Drugič, podrobno krmiljenje položaja PLC
Krmiljenje položaja je pomemben del krmiljenja gibanja PLC, a tudi običajna napredna krmilna metoda na področju industrijskega nadzora. Uporablja se predvsem za nadzor mehanske opreme na določeni lokaciji natančne zaustavitve in pozicioniranja, da se izpolnijo zahteve glede natančnosti proizvodnega procesa.
1. Osnovni princip nadzora položaja
Osnovno načelo krmiljenja položaja je zaznavanje odstopanja med trenutnim položajem mehanske opreme in ciljnim položajem, prilagoditev izhoda aktuatorja v skladu s krmilnim algoritmom, tako da se mehanska oprema postopoma približuje ciljnemu položaju in na koncu doseže natančno pozicioniranje. Pri nadzoru položaja PLC pogosto uporabljeni aktuatorji vključujejo servo motorje in koračne motorje.
2. Vrste nadzora položaja
Glede na različne povratne mehanizme lahko krmiljenje položaja razdelimo na dve vrsti krmiljenja z odprto-zanko in krmiljenje z-zaprto zanko:
- Nadzor odprte{0}}zanke:Nanaša se na nadzorno metodo brez mehanizma povratne informacije o položaju. Na ta način PLC pošilja krmilne ukaze v skladu s prednastavljenimi parametri trajektorije, aktuator pa se premika v skladu z ukazi, vendar ne zazna in popravi dejanskega položaja. Odpr{2}}krmiljenje z zanko je primerno za priložnosti, ki ne zahtevajo visoke položajne natančnosti, kot je preprosto krmiljenje pozicijskega gibanja.
- Nadzor-zaprte zanke:se nanaša na metodo krmiljenja z mehanizmom povratne informacije o položaju. Na ta način PLC v realnem-času zazna dejanski položaj mehanske opreme prek senzorja položaja in ga primerja s ciljnim položajem, glede na odstopanje prilagodi krmilna navodila, tako da se mehanska oprema postopoma približuje ciljnemu položaju. Krmiljenje z zaprto{3}}zanko ima večjo natančnost in stabilnost položaja ter se pogosto uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo visoko{4}}natančno določanje položaja.
3. Primeri uporabe krmiljenja položaja
PLC krmiljenje položaja na področju industrijske avtomatizacije ima široko paleto primerov uporabe, kot so:
- Nadzor strojnega orodja:Pri visoko-natančnih obdelovalnih strojih (kot so obdelovalni centri, CNC obdelovalni stroji itd.) PLC s krmiljenjem servo motorjev doseže CNC stružnico na nožu in nadzor gibanja obdelovanca, da se zagotovi natančnost in učinkovitost obdelave.
- Nadzor robota:robot je običajna oprema za industrijsko avtomatizacijo, PLC lahko uresniči nadzor gibanja robota, vključno z nadzorom položaja, nadzorom hitrosti in nadzorom pospeška itd., tako da je lahko robot v skladu z vnaprej določeno trajektorijo, da natančno zgrabi in postavi obdelovanec.
- Nadzor strojev za pakiranje:v strojih za pakiranje, PLC s pomočjo nadzora hitrosti tekočega traku in natančnosti pozicioniranja, da se zagotovi, da lahko izdelek natančno in pravilno v pakirno postajo in dokonča postopek pakiranja.
Tretjič, prihodnji razvoj PLC nadzora gibanja in nadzora položaja
Z nenehnim razvojem industrijske avtomatizacije bo nadzor gibanja PLC in nadzor položaja bolj integriran, inteligenten in omrežen.
- Integracija:prihodnost PLC-ja bo dosegla večjo integracijo krmilnih funkcij, kot so krmiljenje gibanja, logično krmiljenje, krmiljenje zaporedja in druge funkcije v enem, da se izboljša učinkovitost krmiljenja in stabilnost sistema.
- Inteligentno:S pomočjo tehnologije umetne inteligence bo imel PLC sposobnost samo-učenja in samo{1}}prilagoditve glede na dejansko stanje v proizvodnem procesu za samodejno prilagajanje kontrolnih parametrov in strategij za izboljšanje natančnosti in stabilnosti krmiljenja.
- Omrežje:Z razvojem industrijskega interneta bo PLC uresničil funkcije nadzora in nadzora na daljavo, tako da bodo uporabniki lahko kadar koli in kjer koli razumeli stanje delovanja opreme ter nadzor in upravljanje na daljavo, da bi izboljšali prilagodljivost nadzora in realnem-času.
Če povzamemo, krmiljenje gibanja PLC in krmiljenje položaja kot ena od ključnih tehnologij na področju industrijske avtomatizacije, je njun pomen -očiten. Z nenehnimi tehnološkimi inovacijami in širitvijo aplikacij bo imel PLC pomembnejšo vlogo v prihodnjem razvoju industrijske avtomatizacije.