运动控制系统的关键部件

运动控制是一种自动化技术,需要以可控的方式移动机器部件。一个设计良好的系统可以极大地提高应用程序的总体性能,从而加快生产时间,更准确地分配负载,并增强工人的安全。系统设计是科学和艺术的混合体,将所有元素以正确的配置组合在一起,以实现应用程序的目标。

运动控制系统的关键部件

控制器根据编程指令或操作员的输入向伺服系统提供操作指令。它为设备生成运动路径,并对环境中的任何变化作出响应。该控制器可以从一个二进制开/关开关到一个高级的监视所有输入和输出的微处理器。

常见的控制器包括:

  • 微控制器:这些小型、廉价的计算机将它们的指令保存在机载存储器中。它们结合了传感器、开关和其他设备,将输入收集到反馈循环中,通常需要有经验的程序员。

  • 可编程序逻辑控制器:自20世纪60年代以来,plc一直是运动控制的备用工具。尽管比微控制器更贵,但它们提供了复杂的编程和与I/O模块的本机集成。

  • 运动控制器:这些专门制造的设备专门关注围绕运动控制应用的挑战。它们通常是基于pc的,具有图形用户界面,无需大量手动编程即可优化系统。

驱动器是系统电机和控制器之间的纽带。驱动器将来自控制器的低能量信号转换为电机本身的高功率信号。现代驱动器通常采用四象限结构,允许它们再生,并向任何方向驱动电机。驱动器处理所有反馈,如编码器、转速表和解析器。

执行器为负载的移动提供能量,是系统中最重要的部件之一。当选择执行器技术时,系统设计者必须平衡对功率、速度、精度的需求,当然还有成本效益。液压和气动执行器更传统,机电设备在今天的标准下是相当创新的。

在机电系统中,执行器是电机,可刷或无刷。电机的作用是把驱动器的电压和电流转换成必要的机械动作。旋转式和线性型均可。大约有八种常见的设计可供选择,电机的选择对系统的其余部分有重大影响。

运动控制系统有许多相似之处,但正确的设计方法可以产生重大的性能差异。一个优化的系统为任何应用程序带来了巨大的通用性和能力。

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