Un controlador de movimiento es un dispositivo electrónico, generalmente utilizado junto con el software de control de movimiento, que se utiliza para controlar robots, máquinas herramientas CNC y otros equipos de automatización para mover o realizar varias tareas. Un controlador de movimiento consiste principalmente en una computadora y un hardware asociado, como un procesador de señal digital (DSP) y un convertidor analógico/digital (ADC), y se comunica con dispositivos como servomotores, unidades y sensores en un sistema de control de movimiento.
Los controladores de movimiento se usan ampliamente en muchos campos, especialmente en los sistemas de control de servo y múltiples eje de CA. Puede hacer uso completo de los recursos computacionales para ayudar a los usuarios a planificar trayectorias, ejecutar movimientos predeterminados y realizar un servo de alta precisión.
El desarrollo de la tecnología de control de movimiento es la melodía del desarrollo de la automatización de fabricación y la tecnología clave para promover la nueva revolución industrial. El control de movimiento generalmente se refiere a la conversión del sistema de control predefinido y las instrucciones de diseño en el movimiento mecánico deseado en condiciones complejas para una posición precisa, velocidad, aceleración, torque o control de fuerza.
Los controladores de movimiento son controladores especiales utilizados para controlar el modo de operación de un motor: por ejemplo, el motor es controlado por un contactor de CA a través de un interruptor de impacto, que lleva el motor a una posición especificada y luego lo deja caer o se usa un relé de tiempo para controlar la rotación de ida y vuelta del motor, o para detener el motor por un tiempo y luego nuevamente durante un tiempo. El control de movimiento es más sofisticado en la robótica y las máquinas de máquinas CNC que en las máquinas especializadas, que tienen formas de movimiento más simples y a menudo se denominan control de movimiento de uso general.
Dependiendo de la fuente de energía, el control de movimiento se puede clasificar principalmente en el control de movimiento eléctrico utilizando motores eléctricos como fuente de energía, control de gas-líquido usando gases y líquidos como fuente de energía, y control termo-motor usando combustibles (carbón, aceite, etc.) como fuente de energía. Según las estadísticas, más del 90% de la electricidad proviene de motores eléctricos. Los motores eléctricos juegan un papel muy importante en la producción moderna y la vida diaria, por lo que el control de movimiento eléctrico es el más utilizado de estos controladores de movimiento.
El control de movimiento eléctrico evolucionó del uso de motores eléctricos y el motor eléctrico es un término genérico para los sistemas de control para motores eléctricos. Existen muchos tipos de sistemas de control de movimiento, pero desde un punto de vista básico, el equipo típico de un sistema de control de movimiento moderno consiste principalmente en una supercomputadora, un controlador de movimiento, un controlador eléctrico, un motor, un actuador y un dispositivo de retroalimentación de controlador de movimiento. El controlador de movimiento es una unidad de control con una unidad de control centralizada en su núcleo, su sensor es un elemento de detección de señal y su unidad de motor o unidad de accionamiento y unidad de rendimiento son controladores.
Formulario de control del controlador de movimiento
Control de movimiento punto a punto:
Es decir, solo hay un requisito para realizar la posición sin tener en cuenta los procesos o trayectorias intermedias. Un controlador de movimiento apropiado debe localizar rápidamente la velocidad y aplicar varias estrategias de control de aceleración y desaceleración durante las fases de aceleración y desaceleración de la moción.
A las velocidades establecidas en el movimiento de aceleración rápida del sistema, es común aumentar el refuerzo y la aceleración del sistema, y aplicar ajustes de desaceleración de curvas S al final de la desaceleración. Para evitar la vibración después de instalar el sistema, el mérito del sistema está diseñado para reducirse en consecuencia. Por lo tanto, los controladores de movimiento de puntos generalmente tienen la capacidad de controlar los cambios de parámetros y los cambios de perfil de desaceleración en la red.
Control continuo de movimiento para el rodaje de papel:
Este tipo de control, también conocido como control de contorno, se usa principalmente para el control de contorno de movimiento en CNC convencionales y sistemas de corte. El controlador de movimiento correspondiente debe resolver el problema de cómo garantizar la precisión del sistema para modificar el contorno y cómo mantener constante la velocidad tangencial cuando la herramienta se mueve a lo largo del contorno a alta velocidad. Para el procesamiento de segmentos pequeños, el programa tiene varias funciones de preprocesamiento.
Control de movimiento sincronizado:
Se refiere al control de movimiento cooperativo de múltiples eje, que puede sincronizar múltiples ejes durante todo el proceso de movimiento o sincronizar las velocidades localmente durante el proceso de movimiento. Se utiliza principalmente para el control del sistema y requiere transmisión electrónica y funciones electrónicas de pico. Las industrias incluyen teñido, impresión, papel, rodamiento de acero y corte sincronizado. El control de potencia adaptativa generalmente se usa en el algoritmo de control del controlador de movimiento correspondiente. Al ajustar automáticamente la magnitud y la fase de las variables de ajuste, asegura que el aumento de la función de control de salida sea igual en magnitud a la perturbación pero opuesta en la fase, eliminando perturbaciones periódicas y garantizando el control sincronizado del sistema.
En otras palabras, los controladores de movimiento se usan ampliamente en muchos campos, especialmente en los sistemas de control de servo y múltiples eje. Puede utilizar completamente los recursos de la computadora para facilitar al usuario realizar la planificación de la ruta de movimiento, ejecutar acciones predeterminadas y realizar un servicio de servo de alta precisión. La combinación de tecnología de control de movimiento y tecnología de accionamiento de CA promueve el desarrollo continuo de la tecnología electromecánica en China.
Los controladores de movimiento tienen las siguientes ventajas:
Alta precisión: puede realizar un control de posición muy preciso, así como el control de la aceleración y la velocidad.
Alta flexibilidad: se puede programar libremente para adaptarse a diferentes entornos de automatización.
Alta confiabilidad: la fiabilidad de los controladores de movimiento puede garantizarse mejor mediante la monitorización y los bucles de control de retroalimentación.
Papel de controladores de movimiento
Los controladores de movimiento se pueden usar en una variedad de equipos de automatización, por ejemplo:
Robots industriales:Los controladores de movimiento pueden controlar los brazos robóticos para lograr una variedad de tareas, como mecanizado, ensamblaje y soldadura.
Máquinas CNC:Pueden controlar con precisión la posición y la velocidad de las máquinas herramientas para lograr procesos de mecanizado eficientes.
Equipo médico:Se puede aplicar a escáneres médicos, equipos de radioterapia, etc. para mejorar la precisión y estabilidad de los equipos médicos.
Líneas de producción automatizadas, etc.:Desde cintas transportadoras hasta estantes cargadas con el uso de controladores de movimiento para mover paquetes o productos sin problemas y rápidamente
Otros equipos de automatización:tales como drones, vehículos logísticos en la industria automotriz, sistemas de producción de semiconductores, etc.