Contrôleur de mouvement
Les contrôleurs de mouvement sont des dispositifs spéciaux qui contrôlent les modes de fonctionnement du moteur. En d'autres termes, ils constituent le cerveau de tout système de contrôle de mouvement. En tant que tel, leur tâche consiste à indiquer au moteur ce qu'il doit faire en fonction du résultat de production souhaité. En fait, un contrôleur de mouvement contient les profils de mouvement et les positions cibles de l'application, et crée les trajectoires que le moteur doit effectuer pour satisfaire aux commandes. Le contrôle de mouvement est souvent un circuit fermé, de sorte que les contrôleurs surveillent le chemin réel et corrigent les erreurs de positionnement ou de vitesse.
Avantages du contrôleur de mouvement
Configuration simplifiée
L'un des principaux avantages des platines de commande de mouvement avec contrôleurs intégrés est le processus de configuration simplifié. Lorsque vous utilisez des contrôleurs externes, vous devez souvent gérer des câbles, des connecteurs et des alimentations supplémentaires. En revanche, les contrôleurs intégrés éliminent le besoin de ces composants supplémentaires, ce qui simplifie le processus d'installation. Cette simplicité permet non seulement de gagner du temps, mais également de réduire le risque d'encombrement de câbles et les complications associées.
Efficacité spatiale
L'utilisation efficace de l'espace est cruciale dans les laboratoires et les environnements industriels. Les contrôleurs externes peuvent occuper un espace de travail précieux, tandis que les platines de contrôle de mouvement avec contrôleurs intégrés sont conçues pour être compactes et peu encombrantes. Les contrôleurs intégrés minimisent l'empreinte de l'ensemble du système de contrôle de mouvement, permettant une utilisation plus efficace de la zone disponible.
Portabilité améliorée
Les contrôleurs intégrés rendent les platines de contrôle de mouvement plus portables et polyvalentes. Les contrôleurs externes peuvent nécessiter des sources d'alimentation supplémentaires et avoir leurs propres dimensions physiques, ce qui les rend moins adaptés aux applications qui impliquent de déplacer la platine d'un endroit à un autre. Les contrôleurs intégrés permettent aux utilisateurs de transporter la platine de contrôle de mouvement sans avoir à transporter des unités de contrôleur séparées, ce qui les rend idéaux pour les applications sur le terrain ou les situations où la mobilité est essentielle.
Précision et exactitude
La précision et l'exactitude sont primordiales dans les applications de contrôle de mouvement. Les contrôleurs intégrés sont optimisés pour l'étape spécifique qu'ils contrôlent, garantissant une coordination transparente et une précision améliorée. L'élimination des interférences de signal induites par les câbles et la communication simplifiée entre le contrôleur et l'étape permettent un positionnement et un contrôle de mouvement précis.
Pourquoi nous choisir
Equipe professionnelle
Nous nous spécialisons dans l'application de capteurs de suivi de soudure laser 3D comme cœur de métier, la société fournit à ses clients des capteurs 3D, des systèmes automatiques exempts de programmation, des robots de soudage et des solutions complètes pour le soudage de systèmes de machines spécialisées. En nous concentrant sur l'amélioration de nos propres capacités de R&D et d'innovation, nous possédons des idées uniques et innovantes dans les domaines de l'optique, du matériel électronique et des algorithmes, et nous aspirons à concevoir des solutions optimales pour les opérations de soudage complexes.
Équipement de pointe
Notre société a introduit des équipements de production avancés tant au niveau national qu'international, notamment des machines de débogage, des machines-outils de production, etc., qui peuvent compléter l'ensemble du processus de production, du traitement des matières premières à l'assemblage du produit.
Notre certificat
Un système de contrôle de qualité complet a été établi avec la certification ISO9001, la certification CE.
Marché de production
Nos produits sont livrés dans le monde entier et notre système logistique est complet. Nos clients sont donc partout dans le monde. Nos produits sont non seulement vendus au niveau national et international, mais également exportés vers plusieurs régions telles que l'Europe, l'Amérique, l'Afrique et l'Amérique du Sud, ce qui leur vaut une reconnaissance unanime des utilisateurs nationaux et étrangers.
Introduction aux méthodes de suivi de mouvement dans Motion Controller
Capteurs de mouvement inertiels
Les unités de mesure inertielle (IMU) sont utilisées pour détecter le taux de variation de rotation à l'aide de gyroscopes et le changement de vitesse à l'aide d'accéléromètres. Elles se trouvent souvent ensemble sur le même circuit intégré et peuvent être utilisées ensemble pour fournir un suivi à six degrés de liberté (6DOF).
Appareils photo
Les capteurs d'images sont utilisés en conjonction avec la vision par ordinateur et sont placés à des endroits tels que sur des appareils portables ou portés ou dans l'environnement pour détecter les emplacements relatifs d'autres appareils et de l'environnement, ou pour détecter les mouvements de tout ou partie du corps d'un utilisateur. Ils peuvent être utilisés en combinaison avec des émetteurs de lumière appariés qui sont suivis directement lorsqu'ils sont vus par la caméra, ou indirectement par des réflexions de lumière infrarouge.
Magnétomètre
Un capteur de champ magnétique dans un appareil peut être utilisé pour détecter la direction du champ magnétique terrestre ou la direction vers une station de base à proximité.
Mécanique
Les méthodes de détection mécanique utilisant des potentiomètres, des capteurs à effet Hall et des codeurs incrémentaux ont toujours été utilisées comme base pour le suivi de mouvement, mais elles ont depuis été principalement remplacées à cette fin par les MEMS et d'autres types de technologies de circuits intégrés. Ces capteurs sont utilisés pour suivre les connexions mécaniques entre un élément de commande et un objet statique tel qu'une borne d'arcade.
Les contrôleurs de mouvement basés sur PLC utilisent généralement un dispositif de sortie numérique, tel qu'un module de comptage, qui réside dans le système PLC pour générer des signaux de commande vers un entraînement de moteur. Ils sont généralement choisis lorsqu'un contrôle de mouvement simple et peu coûteux est requis, mais ils sont généralement limités à quelques axes et ont des capacités de coordination limitées.
Les contrôleurs de mouvement basés sur PC sont généralement constitués de matériel dédié exécuté par un système d'exploitation en temps réel. Ils utilisent des bus informatiques standard tels que PCI, Ethernet, série, USB et autres pour la communication entre le contrôleur de mouvement et le système hôte. Les contrôleurs basés sur PC génèrent une commande de tension de sortie analogique de ±10 V pour le contrôle des servomoteurs et des signaux de commande numériques, communément appelés pas et direction, pour le contrôle des moteurs pas à pas. Les contrôleurs de mouvement basés sur PC sont généralement utilisés lorsqu'un nombre élevé d'axes et/ou une coordination étroite sont nécessaires.
Un bus de terrain est un système de réseau informatique industriel utilisé pour le contrôle distribué en temps réel des machines industrielles. Les contrôleurs de bus de terrain programmables sont généralement utilisés pour connecter plusieurs appareils au sein d'une usine de fabrication. Les quatre réseaux de bus de terrain de base sont : les réseaux de bus de capteurs, les réseaux de bus d'appareils, les réseaux de bus de contrôle et les réseaux de bus d'entreprise. Les réseaux de bus de terrain permettent des topologies de réseau en guirlande, en étoile, en anneau, en branche et en arbre.
Une topologie de contrôleur de mouvement basée sur un bus de terrain se compose d'un dispositif d'interface de communication et d'un ou plusieurs variateurs intelligents. Le dispositif d'interface de communication réside généralement dans un système PLC ou PC et se connecte à un ou plusieurs variateurs intelligents. Les variateurs contiennent toutes les fonctionnalités du contrôleur de mouvement et fonctionnent comme un système à axe unique complet. Souvent, les variateurs peuvent être connectés en guirlande à d'autres variateurs intelligents sur le même bus de terrain. Les avantages comprennent une communication entièrement numérique, des diagnostics détaillés, un câblage réduit, un nombre élevé d'axes et une courte distance de câblage entre le variateur et le moteur.
Introduction au système de contrôle de mouvement du contrôleur de mouvement
Servomoteur
Dans les processus industriels, un système de contrôle de mouvement est utilisé pour déplacer une charge particulière de manière contrôlée. La technologie d'actionnement pneumatique, hydraulique ou électromécanique peut être utilisée dans ces systèmes. Le type d'actionneur, qui est un dispositif qui fournit l'énergie nécessaire pour déplacer la charge, est choisi en fonction de considérations de puissance, de vitesse, de précision et de coût. Dans un système électromécanique, un moteur est utilisé comme actionneur, qui produit de l'énergie en interagissant avec des champs électromagnétiques. Ces moteurs peuvent se déplacer dans une configuration rotative ou linéaire.
Boucle ouverte et boucle fermée
Les systèmes de contrôle de mouvement sont classés en deux types principaux, les systèmes en boucle ouverte et les systèmes en boucle fermée. Un système en boucle ouverte fonctionne sur des entrées dépendantes du temps et ne nécessite aucune rétroaction de la sortie. Ces systèmes sont simples, nécessitent peu d'entretien et sont rentables. Les machines à laver, les grille-pain, les sèche-mains, etc. en sont quelques exemples. Dans un système en boucle fermée, un dispositif de suivi de rétroaction, le plus souvent un codeur optique, est utilisé pour transmettre un signal au contrôleur afin de tenir compte des erreurs attendues. Le contrôleur évalue l'erreur entre l'entrée de commande (commande de référence) et la rétroaction réelle du mécanisme ou de l'arbre de commande et ajuste le comportement du système en conséquence.
Système en boucle fermée
La charge ou la pièce mobile finale est le point de départ lors de la conception d'un système de contrôle de mouvement. Avant de choisir des composants, il est essentiel de comprendre l'architecture de l'application, car elle détermine en grande partie les performances de la machine ou du système automatisé. Par exemple, il est essentiel de prédéterminer les propriétés de mouvement requises, telles que les à-coups, les accélérations, les décélérations, les vitesses et les positions pour choisir le bon moteur et le bon entraînement. Les perturbations et les instabilités du système dues aux pièces mécaniques en mouvement telles que les roulements, les boîtes de vitesses, les réducteurs de vitesse, les vis à billes et diverses liaisons, affecteront le choix d'un système de contrôle et les performances requises du contrôleur de mouvement. Des informations détaillées sur les exigences et les spécifications de l'application permettront d'obtenir un système de contrôle de mouvement efficace et rentable.
Dispositifs de rétroaction
Dans les systèmes de contrôle de mouvement, des dispositifs de rétroaction sont utilisés pour surveiller la position et la vitesse d'un moteur ou d'une charge. Une fois ces informations disponibles, le contrôleur de mouvement peut alors prendre en compte les erreurs du système et réagir en conséquence. Il existe deux principaux types de codeurs : absolus et incrémentaux, qui peuvent être utilisés dans les moteurs rotatifs et linéaires. Les codeurs absolus sont des dispositifs de rétroaction, qui peuvent stocker en interne les informations de position définitives. Ils génèrent des mots ou des bits uniques pour chaque position et permettent de conserver les informations de position lorsque l'alimentation du codeur est coupée. Les codeurs incrémentaux, contrairement aux codeurs absolus, utilisent des impulsions lumineuses pour indiquer les changements de position. Ils se composent généralement de deux canaux avec des phases décalées, ce qui permet de déterminer la direction du mouvement. Contrairement aux codeurs absolus, ils ne peuvent pas stocker d'informations de position après la mise hors tension ; par conséquent, ils sont généralement combinés avec un indicateur absolu tel qu'un interrupteur de fin de course ou une butée dure pour déterminer la position initiale.
Moteurs
Les moteurs sont des machines électriques qui convertissent le courant et la tension provenant du variateur en mouvement mécanique. Les moteurs peuvent être à balais ou sans balais, rotatifs ou linéaires. Les moteurs à courant continu peuvent généralement être divisés en deux catégories : les moteurs à balais monophasés et les moteurs sans balais triphasés. Les moteurs monophasés utilisent deux fils d'alimentation : chaud et neutre, tandis que les moteurs triphasés utilisent trois fils et sont alimentés par trois courants alternatifs de même fréquence.
En raison de la grande quantité de traitement de signal requise pour ces actions, les contrôleurs de mouvement utilisent généralement des processeurs de signal numérique (DSP) pour cette tâche. Les DSP sont spécifiquement conçus pour effectuer des opérations mathématiques rapidement et efficacement, et peuvent gérer le traitement algorithmique mieux que les microcontrôleurs standard, qui ne sont pas conçus pour gérer de grandes quantités de traitement mathématique.
Il existe un certain nombre de profils de mouvement courants, notamment les profils trapézoïdaux, en rampe, triangulaires et polynomiaux complexes. Chacun d'entre eux est utilisé dans certaines conditions et situations où ce type de mouvement est souhaité. Par exemple, un profil trapézoïdal est caractérisé par une vitesse et une accélération constantes et un graphique du profil de vitesse en fonction du temps a la forme d'un trapèze.
Les contrôleurs de mouvement utilisent également certaines des lois de contrôle de base pour mettre en œuvre le mouvement. La plus simple d'entre elles est appelée contrôle proportionnel (P), qui représente un gain entier constant. À partir des contrôleurs P, on peut ajouter soit un gain dérivé (appelé D), soit un gain intégral (ou I). La combinaison de ces trois, connue sous le nom de PID, représente l'un des types d'algorithmes de contrôle les plus courants et les plus puissants.
En pratique, les contrôleurs de mouvement sont disponibles dans une variété de tailles et de types. En général, les contrôleurs de mouvement appartiennent à l'une des trois catégories suivantes : autonomes, basés sur PC et microcontrôleurs individuels. Les contrôleurs autonomes sont des systèmes entiers généralement montés dans un boîtier physique qui comprend toute l'électronique nécessaire, l'alimentation électrique et les connexions externes. Ces types de contrôleurs peuvent être intégrés à une machine et sont dédiés à une application de contrôle de mouvement qui peut impliquer le contrôle d'un seul axe de mouvement ou de plusieurs axes.
Les contrôleurs basés sur PC sont montés sur la carte mère d'un PC de base ou d'un PC industriel. Ces types de contrôleurs sont principalement des cartes de traitement qui peuvent générer et exécuter des profils de mouvement. L'avantage des contrôleurs basés sur PC est qu'ils fournissent une interface utilisateur graphique prête à l'emploi qui facilite grandement la programmation et le réglage de la commande.
Enfin, il existe des microcontrôleurs individuels. Il s'agit de circuits intégrés individuels qui sont souvent conçus sur une carte de circuit imprimé avec des entrées et des sorties de rétroaction vers des pilotes pour contrôler un moteur. Ces contrôleurs sont relativement peu coûteux et présentent l'avantage de donner aux concepteurs un accès au niveau de la puce à leurs systèmes.
Description des produits
Moteur à courant continu sans balais
Contrairement aux moteurs à courant continu à balais, les moteurs à courant continu sans balais (BLDC), comme leur nom l'indique, n'utilisent pas de balais mécaniques pour établir le contact avec les bobines. Les bobines sont placées sur le stator et les aimants sont montés sur le rotor. Le nombre de phases correspond au nombre d'enroulements sur le stator. De cette façon, le courant est appliqué directement à la bobine et une commutation électronique courant-phase est nécessaire pour faire fonctionner efficacement le moteur. Les moteurs BL ont un rapport puissance/poids plus élevé, une meilleure dissipation de la chaleur et nécessitent moins d'entretien que les moteurs à balais.
Linéaire
Les moteurs linéaires, comme les moteurs rotatifs, sont dotés d'un stator et d'un rotor. Cependant, le stator et le rotor sont « déroulés », ce qui produit une force linéaire plutôt qu'un couple de rotation. Les moteurs linéaires sont utilisés dans les applications à entraînement direct où les spécifications de vitesse et de précision dépassent les capacités d'un moteur rotatif et d'une vis à billes. Prodrive Technologies développe et fabrique des moteurs linéaires pour de nombreuses applications, notamment les moteurs linéaires à noyau de fer, sans fer et à vide.
Servomoteur
Un servo-variateur, également appelé servo-amplificateur, est le lien entre le contrôleur et le moteur et est responsable de l'alimentation du servomoteur dans le système. Le servo-variateur est un élément essentiel pour évaluer les performances du système servo. Les servo-variateurs présentent plusieurs avantages par rapport aux amplificateurs de puissance simples pour les systèmes d'usinage automatique, notamment un positionnement, une vitesse et un contrôle de mouvement supérieurs. En substance, le servo-variateur est chargé de convertir les signaux de commande à faible puissance du contrôleur en tension et courant à haute puissance pour le moteur.
Contrôleur de mouvement
Les contrôleurs de mouvement sont des dispositifs qui sont responsables du contrôle d'un système de mouvement. En général, les contrôleurs de mouvement exécutent un logiciel pour commander les mouvements sur des machines automatisées. Ils sont généralement appelés le « cerveau » d'un système de contrôle de mouvement. Les contrôleurs de mouvement sont souvent basés sur PC, fournissant une interface utilisateur graphique pour une utilisation facile. Dans les systèmes de contrôle de mouvement, le contrôleur est également appelé périphérique maître, qui fournit les algorithmes de contrôle, les profils de mouvement, les positions cibles et traite les trajectoires de mouvement requises. Les contrôleurs de mouvement sont capables de gérer plusieurs périphériques esclaves sur le même réseau, tels que des périphériques d'E/S et des variateurs, et, par conséquent, de gérer des systèmes multi-axes complexes.
Choisir le bon contrôleur de mouvement
Il existe trois principales catégories de contrôleurs de mouvement : les contrôleurs individuels, les contrôleurs basés sur PC et les contrôleurs autonomes. Les contrôleurs autonomes représentent des systèmes complets montés dans un seul boîtier physique contenant tous les composants électroniques essentiels, les connexions externes et l'alimentation électrique. Les contrôleurs autonomes sont dédiés à un seul contrôleur de mouvement qui peut contrôler efficacement un ou plusieurs axes de mouvement.
Les contrôleurs basés sur PC sont montés sur la carte mère d'un PC car ce sont des cartes de traitement qui créent et implémentent des profils de mouvement. Ils sont courants dans les environnements industriels car ils offrent une interface utilisateur graphique prête à l'emploi qui simplifie le réglage et la programmation.
Les microcontrôleurs individuels sont conçus sur un circuit imprimé avec des entrées et des sorties de pilote qui contrôlent un moteur. Ils sont peu coûteux et offrent un accès au niveau de la puce aux systèmes. Cependant, ils nécessitent d'excellentes compétences en programmation pour être mis en œuvre et configurés correctement.
Pour choisir le contrôleur de mouvement idéal pour votre application, commencez par comprendre les différents types de contrôleurs de mouvement et les exigences spécifiques à votre application. La complexité de votre application est primordiale. Par exemple, une application moins complexe nécessite une vitesse relativement lente et un seul axe de mouvement, tandis qu'une application plus complexe nécessite plusieurs axes de mouvement qui doivent être parfaitement coordonnés.
Notre usine
Suzhou Full-v a été fondée en 2019 et a servi des milliers d'utilisateurs tant au niveau national qu'international, gagnant une reconnaissance unanime des utilisateurs. Le système de suivi intelligent des cordons de soudure laser 3D Full-v a atteint une couverture complète parmi les principaux fabricants de robots, tant au niveau national qu'international, et présente les caractéristiques de simplicité, de fiabilité et d'utilisation généralisée. L'entreprise s'engage à fournir des équipements de capteurs optoélectroniques ouverts et personnalisés et des services techniques, en donnant toujours la priorité à la qualité des produits et à l'expérience utilisateur. Avec un esprit d'amélioration continue en tant qu'artisan, nous fournissons aux clients des produits fiables et stables.
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FAQ
Q : Qu'est-ce qu'un contrôleur de mouvement ?
Q : Quelles fonctions de sécurité sont généralement intégrées aux contrôleurs de mouvement ?
Q : Comment un contrôleur de mouvement gère-t-il la synchronisation de plusieurs axes ?
Q : Un contrôleur de mouvement peut-il être utilisé pour des systèmes de contrôle en boucle fermée ?
Q : Un contrôleur de mouvement peut-il être programmé pour des profils de mouvement personnalisés ?
Q : Quelles sont les exigences de maintenance pour les contrôleurs de mouvement ?
Q : Comment un contrôleur de mouvement gère-t-il le retour de position des moteurs ?
Q : Comment un contrôleur de mouvement gère-t-il les changements dynamiques dans les exigences de mouvement ?
Q : Comment fonctionne un contrôleur de mouvement ?
Q : Quels sont les composants clés d’un contrôleur de mouvement ?
Q : Quels types de contrôleurs de mouvement sont disponibles ?
Q : Quels sont les avantages de l’utilisation d’un contrôleur de mouvement ?
Q : Comment un contrôleur de mouvement peut-il améliorer la productivité dans la fabrication ?
Q : Quels facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection d’un contrôleur de mouvement ?
Q : Un contrôleur de mouvement peut-il gérer plusieurs axes simultanément ?
Q : Comment un contrôleur de mouvement garantit-il la précision dans les applications de contrôle de mouvement ?
Q : Un contrôleur de mouvement peut-il être intégré à d’autres systèmes d’automatisation ?
Q : Quel rôle joue le logiciel dans les contrôleurs de mouvement ?
Q : Comment un contrôleur de mouvement gère-t-il des trajectoires de mouvement complexes ?
Q : Un contrôleur de mouvement peut-il être utilisé dans des applications nécessitant un mouvement à grande vitesse ?
Nous sommes reconnus comme l'une des principales entreprises de contrôleurs de mouvement en Chine. Si vous envisagez d'acheter ou de vendre en gros des produits personnalisés de haute qualité, n'hésitez pas à demander plus d'informations à notre usine.
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