Karta řízení pohybu je řídicí jednotka vyšší{0}}úrovně založená na počítači nebo průmyslovém počítači, která je navržena pro různé scénáře řízení pohybu (včetně přemístění, rychlosti, zrychlení atd.). Jedná se o vysoce-výkonnou kartu pro řízení pohybu krokového/servomotoru založenou na sběrnici PC, která využívá-výkonné mikroprocesory (jako je DSP) a velká{5}}programovatelná zařízení k dosažení více-koordinovaného řízení více servomotorů. Integruje funkce jako pulzní výstup, počítání pulzů, digitální vstup, digitální výstup a D/A výstup.
- Pulzní výstup:Umí generovat nepřetržité-frekvence pulsů. Rychlost motoru je řízena změnou frekvence pulsů a poloha je řízena úpravou počtu pulsů. Výstupní režimy zahrnují pulzní/směrový a pulzní/pulzní.
- Počítání pulsů: Používá se pro zpětnou vazbu polohy z kodérů k zajištění přesného polohování stroje a opravě chyb v přenosu.
- Digitální I/O:Připojuje se ke koncovým spínačům, domovním spínačům atd. pro bezpečnost a polohování.
- Funkce knihovny:Zahrnuje zrychlení S-křivky/T{1}}křivky, lineární a kruhovou interpolaci, více-osové (více-koordinační funkce) atd.
Široce se používá v průmyslové automatizaci a integruje-software a hardware nízké úrovně pro řízení pohybu a umožňuje funkce řízení rychlosti a polohy, které lze snadno vyvolat prostřednictvím počítače. Mezi hlavní výrobce patří GALIL a PMAC (USA), Trio (Velká Británie), Delta a Advantech (Tchaj-wan, Čína) a Yancheng, Leadshine, Googoltech (pevninská Čína).
Proč se objevily karty řízení pohybu?
- Splňovat požadavky standardizace, flexibility a otevřenosti pro nové CNC systémy.
- Hardwarová platforma pro moduly řízení pohybu je naléhavě potřeba ve výzkumu a vývoji a transformaci automatizačních řídicích systémů pro průmyslová zařízení (např. balicí/tiskařské stroje), obranná zařízení (např. sledovací systémy) a inteligentní lékařská zařízení.
- Široké používání počítačů v průmyslových oblastech podporuje potřebu kompatibilních řídicích karet pro využití možností počítačů.
Princip fungování: Hlavní-podřízená struktura s počítačem
- Funkce PC:Spravuje interakci člověka- s počítačem (klávesnice/myš, stavový displej), plánuje trajektorie pohybu, odesílá řídicí příkazy a monitoruje externí signály.
- Funkce řídicí karty:Zvládá detaily pohybu, včetně pulzního/směrového výstupu signálu, automatického{0}}ovládání rampy, detekce domovského/limitního signálu atd.
Interpolace: Klíč k ovládání pohybu
- Lineární interpolace:Aproximuje křivku pomocí malých lineárních segmentů. Pokud je například skutečný obrys křivka, je rozdělena na malé čárové segmenty, z nichž každý je řízen vysíláním pulzů ve směrech X/Y, aby se nástroj pohyboval v krocích (impulzní ekvivalent).
- Kruhová interpolace:Vypočítá skupiny bodů pro aproximaci oblouku a řídí nástroj podél těchto bodů.
- Pokročilé metody interpolace:Tradiční CNC podporují pouze lineární a kruhovou interpolaci. Nové metody (např. B-spline, Bezier, interpolace PH křivky) přímo zpracovávají složité volné-křivky pro vyšší přesnost a efektivitu.
Shrnutí
Karty řízení pohybu spojují PC systémy se servo mechanismy, což umožňuje přesnou automatizaci ve výrobě, robotice a inteligentních zařízeních. Jejich otevřené knihovny funkcí umožňují uživatelům vyvíjet vlastní řídicí systémy pod DOS/Windows, což je hnacím motorem inovací v průmyslové automatizaci.