Басқарушы үйлестірілген қозғалыс: Көп осьті серво жүйелерді синхрондау

Өнеркәсіптік автоматтандыру әлемінде бір моторды қозғау оңай. Алайда, үш немесе одан да көп осьтерді біртұтас жүйе ретінде үйлестіру үшін жетілдірілген басқару әдістері қажет. Арнайы конструкцияланған портал немесе буындалған робот құрып жатсаңыз да, үйлестірілген қозғалыс күрделі кеңістіктік есептеулерді жеңілдетеді. Бұл технология бірнеше буынның бір уақытта мақсатқа жетуін қамтамасыз етіп, машинаның жолын тегіс әрі болжамды етеді.

Буындық және Декарттық координаталық жүйелерді түсіну

Өнеркәсіптік роботтар әдетте айналмалы буындарға сүйенеді. Әр мотор белгілі бір бұрыштық мәнге қозғалады. Құралдың соңғы орны (X, Y, Z) анықталу үшін басқару құрылғысы «алға кинематика» әдісін қолданады. Кері бағытта, «кері кинематика» кеңістіктегі нақты нүктеге жету үшін қажетті буын бұрыштарын есептейді.

Studio 5000 сияқты ортада бағдарламалау кезінде координаталық жүйені таңдау керек. Сызықтық Декарт жүйелері (X, Y, Z) бастаушыларға жеңілірек болады. Олар PLC логикасында күрделі тригонометриялық түрлендірулерді қажет етпейді.

Көп осьті үйлестірілген жүйені орнату

Үйлестірілген жүйені баптау стандартты беріліс немесе каммалы синхрондаудан күрделірек. Алдымен серволарды қозғалыс тобы ішінде «Үйлестірілген жүйеге» біріктіру керек. Бұл бағдарламалық объект барлық қатысты осьтерді қамтитын контейнер қызметін атқарады.

Үйлестірілген жүйе шебері негізгі параметрлерді анықтауға мүмкіндік береді. Осьтер санын, жүйе геометриясын және механикалық ығысуын көрсетуге болады. Сонымен қатар, бүкіл топ үшін максималды жылдамдық пен үдеу шектерін орнату қажет. Бұл ең баяу осьтің жалпы қозғалыс уақытын белгілеп, механикалық жүктемені болдырмайды.

Үйлестірілген қозғалысқа қажетті PLC логикасы

Бұл жүйелерді басқару үшін инженерлер арнайы Қозғалысты Үйлестіру (MC) нұсқауларын пайдаланады. Стандартты Қозғалыс Осьін Қозғалыс (MAM) блоктарынан айырмашылығы, бұл нұсқаулар жүйені біртұтас бірлік ретінде қарастырады.

• MCLM (Сызықтық қозғалыс): Құралдың орталық нүктесін екі координат арасында түзу сызық бойымен жылжытады.

• MCCM (Шеңберлік қозғалыс): Белгіленген радиус немесе орталық нүкте бойынша дәл 2D немесе 3D доғаларды жасайды.

• MCPM (Жол қозғалысы): SCARA немесе Дельта роботтарының геометриясына сәйкес күрделі траекторияларды басқарады.

Жүйені тоқтату қажет болса, Қозғалысты Үйлестіру Тоқтату (MCS) қолданылады. Бұл нұсқау барлық осьтердің бір уақытта баяулауын қамтамасыз етіп, тоқтау кезінде де жолдың тұтастығын сақтайды.

Үйлестірілген және синхрондалған қозғалысты салыстыру

Көптеген инженерлер «беріліс» пен «үйлестірілген қозғалысты» шатастырады. Электрондық берілісте бір ось екіншісін тұрақты қатынаста қуады. Ал үйлестірілген қозғалыста осьтер қатты бекітілмеген. Әр осьті жеке қозғалыс блогы арқылы басқаруға болады, бұл басқа осьтерге әсер етпейді.

Үйлестірілген қозғалыстың кереметі уақыт бойынша синхрондауда. Басқару құрылғысы әр мотордың жылдамдығын автоматты түрде реттейді. Нәтижесінде, барлық осьтер бір мезгілде басталып, аяқталады, олардың әрқайсысы өтуі тиіс қашықтыққа қарамастан.

Автордың көзқарасы: Неліктен үйлестіру маңызды

Менің тәжірибемде үйлестірілген қозғалысқа көшу DIY робототехникасы мен арнайы зауыттық автоматтандыру үшін төңкеріс болды. Бұрын тегіс жолдар үшін арнайы робот басқарғыш қажет еді. Қазіргі таңда заманауи PLC-лер бұл есептеулерді ішкі деңгейде орындайды. PLC мен робот басқаруының бұл бірігуі жабдық шығындарын азайтып, зауыттағы байланыс құрылымын жеңілдетеді.