مقدمة
في الآونة الأخيرة، طرح العديد من مطوري PLC أسئلة حول بطاقات التحكم في الحركة وأجهزة التحكم في الحركة. كثير من الناس غير واضحين بشأن الاختلافات والصلات بينهم. اليوم، أود أن أشارككم الاختلافات بين PLCs، وبطاقات التحكم في الحركة، وأجهزة التحكم في الحركة، بالإضافة إلى كيفية اختيار البطاقة المناسبة.
خلفية
مع تقدم التكنولوجيا الصناعية، يتم تطبيق الروبوتات الصناعية على نطاق أوسع. لم تعد PLCs مجرد وحدات تحكم منطقية بسيطة قابلة للبرمجة. قدمت العديد من الشركات المصنعة أجهزة PLC من النوع - الخاصة بها للتحكم في الحركة لتحقيق وظائف معينة للتحكم في الحركة. وفي الوقت نفسه، تتطور أيضًا بطاقات التحكم في الحركة وأجهزة التحكم في الحركة بسرعة.
بالنسبة للمهندس الكهربائي، إذا كان مشروعنا يتضمن تحكمًا متعلقًا بالحركة-، فيجب علينا أولاً تحديد المحرك المناسب. إذا كانت الدقة العالية مطلوبة، فإننا نختار بشكل عام محركًا مؤازرًا؛ خلاف ذلك، يمكننا استخدام محرك السائر للتحكم في الحركة. ومع ذلك، سواء كان محركًا متدرجًا أو محركًا مؤازرًا، فإنه عادةً ما يتم إقرانه مع المحرك المقابل له. السؤال التالي هو: كيف يمكننا التحكم في محركات السائر (المؤازرة) باستخدام محركات السائر (المؤازرة)؟
الحلول
بشكل عام، لدينا الخيارات التالية:
1. استخدم PLC للتحكم.تدعم معظم أجهزة PLC الموجودة في السوق التحكم في الحركة، ومعظمها قادر على التوسع حتى 32 محورًا. اعتمادًا على نوع السائق، يمكن أن تتضمن طرق التحكم التحكم في النبض، أو التحكم في الناقل، أو التحكم التناظري.
2. استخدم بطاقة التحكم في الحركة للتحكم.بطاقة التحكم في الحركة هي وحدة تحكم متخصصة مصممة للتحكم في الحركة، قادرة على التحكم في ما يصل إلى 256 محورًا. تتطلب بطاقات التحكم في الحركة برمجة الكمبيوتر.
3. استخدم وحدة تحكم الحركة للتحكم.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين وحدة التحكم في الحركة وبطاقة التحكم في الحركة في أن وحدة التحكم في الحركة يمكن أن تعمل بشكل مستقل عن جهاز الكمبيوتر. بعد البرمجة، يمكن تنزيل الكود مباشرة إلى وحدة التحكم للتحكم في محرك الأقراص.
اختيار
إذًا، كيف يجب أن نقوم بالاختيار؟ دعونا نلقي نظرة أولاً على اختلافاتهم وعلاقاتهم.
أولاً، من المهم توضيح أنه سواء كان PLC، أو وحدة تحكم في الحركة، أو بطاقة التحكم في الحركة، فهي جميعها وحدات تحكم مسؤولة بشكل أساسي عن التحكم في محاور الحركة في نظام التشغيل الآلي، مع دعم التحكم في إشارة الإدخال / الإخراج أيضًا. الاختلافات الرئيسية هي كما يلي:
1. تتفوق PLCs في التحكم المنطقي في الإدخال/الإخراج، مما يجعل من السهل تنفيذ التحكم المنطقي المعقد. بالنسبة للتحكم في الحركة، تستخدم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ذات النهاية المنخفضة عادةً-نقاط إخراج عالية السرعة للتحكم في النبض، بينما تستخدم وحدات PLC المتوسطة-إلى-النهاية العالية- بشكل عام التحكم المستند إلى الناقل-، مع الناقلات الشائعة بما في ذلك Profinet وEtherCAT وCC-Link.
2. يتم تثبيت بطاقات التحكم في الحركة في مضيف الكمبيوتر عبر فتحة PCI، أو توصيلها بمضيف الكمبيوتر عبر Ethernet؛ يتم تنفيذ التطوير باستخدام لغات برمجة عالية المستوى- مثل C++ وC# وVB وVB.NET وLabVIEW؛ أثناء البرمجة، يتم استخدام وظائف واجهة API لبطاقة التحكم التي توفرها الشركة المصنعة لبطاقة التحكم في الحركة للوصول إلى موارد بطاقة التحكم؛ يتم تصنيف بطاقات التحكم في الحركة إلى النوع -النبضي والنوع الناقل-، حيث تكون بطاقات النوع الناقل-بشكل عام أكثر تكلفة قليلًا من بطاقات النوع النبضي-.
3. تتمتع أجهزة PLC بمزايا مثل التشغيل الموثوق والبرمجة البسيطة، ولكن وظائف التحكم في الحركة الخاصة بها أساسية نسبيًا. في تطبيقات PLC، الواجهة الرئيسية هي PLC + HMI، مما يحد من قدرات التصور. ولذلك، أصبحت تطبيقات المستوى الأعلى-المعتمدة على PLCs منتشرة بشكل متزايد؛
4. يمكن لبطاقات التحكم في الحركة الاستفادة من الوظائف القوية لأجهزة الكمبيوتر، مثل وظيفة CAD، ووظيفة رؤية الآلة، وبرمجة البرامج المتقدمة؛ إنهم يستخدمون وظيفة شريحة FPGA+DSP/ARM+DSP لتحقيق -تحكم عالي الدقة في الحركة (استيفاء خطي وقوسي متعدد-محاور، وتتبع الحركة، والتحكم في PWM، وما إلى ذلك).
5. خوارزميات وحدات التحكم في الحركة وبطاقات التحكم في الحركة متطابقة تقريبًا. والفرق الرئيسي بينهما هو أن بطاقات التحكم في الحركة تعتمد على برمجة الكمبيوتر، بينما يمكن لوحدات التحكم في الحركة كتابة البرامج وتنزيلها مباشرة، مما يتيح التشغيل دون اتصال بالإنترنت.
6. مع التطبيق الواسع النطاق للرؤية الآلية، تم دمج التحكم في الحركة ورؤية الآلة بشكل جيد. بالمقارنة مع استخدام بطاقات التحكم في الحركة في مشاريع الرؤية، يمكن لهذا الأسلوب أن يقلل بشكل كبير من تكاليف الأجهزة.
باختصار، تركز PLCs بشكل أكبر على التحكم المنطقي وأقل على التحكم في الحركة، في حين تركز بطاقات التحكم في الحركة وأجهزة التحكم في الحركة بشكل أكبر على التحكم في الحركة وأقل على التحكم المنطقي. بالإضافة إلى ذلك، فإن بطاقات التحكم في الحركة وأجهزة التحكم في الحركة لديها حواجز تقنية أعلى نسبيًا للمطورين. لذلك، يجب على المستخدمين تحديد الحل المناسب بناءً على متطلباتهم المحددة.