Una targeta de control de moviment és una unitat de control de-nivell superior basada en un PC o un PC industrial, dissenyada per a diversos escenaris de control de moviment (inclosos desplaçament, velocitat, acceleració, etc.). Es tracta d'una targeta de control de moviment de motor pas a pas/servo d'alt rendiment basada en el bus de PC, que utilitza microprocessadors d'alt rendiment (com ara DSP) i dispositius programables a gran-escala per aconseguir un control coordinat de diversos eixos-de diversos servomotors. Integra funcions com ara sortida de polsos, recompte de polsos, entrada digital, sortida digital i sortida D/A.
- Sortida de pols:Pot generar trens de polsos d'alta freqüència-continus. La velocitat del motor es controla canviant la freqüència del pols i la posició es controla ajustant el recompte de pols. Els modes de sortida inclouen pols/direcció i pols/pols.
- Recompte de polsos: S'utilitza per a la retroalimentació de la posició dels codificadors per proporcionar un posicionament precís de la màquina i corregir errors en la transmissió.
- E/S digital: Es connecta a interruptors de final de carrera, interruptors de casa, etc., per seguretat i posicionament.
- Funcions de la biblioteca: Inclou l'acceleració de corba S-/corba T-, interpolació lineal i circular, funcions de multi-eix (coordinació de multi-eix), etc.
Ampliament aplicat a l'automatització industrial, integra programari i maquinari de baix-nivell per al control de moviment, permetent funcions de control de velocitat i posició que es poden cridar fàcilment mitjançant un ordinador. Els principals fabricants inclouen GALIL i PMAC (EUA), Trio (Regne Unit), Delta i Advantech (Taiwan, Xina) i Yancheng, Leadshine, Googoltech (Xina continental).
Per què van sorgir les targetes de control de moviment?
- Per satisfer els requisits d'estandardització, flexibilitat i obertura per als nous sistemes CNC.
- Es necessita urgentment una plataforma de maquinari per a mòduls de control de moviment en la R+D i la transformació de sistemes de control d'automatització per a equips industrials (per exemple, màquines d'envasat/impressió), equips de defensa (per exemple, sistemes de seguiment) i dispositius mèdics intel·ligents.
- L'ús generalitzat dels ordinadors en camps industrials promou la necessitat de targetes de control compatibles per aprofitar les capacitats dels ordinadors.
Principi de funcionament: estructura mestre-esclau amb PC
- Funcions del PC: Gestiona la-interacció humana amb l'ordinador (teclat/ratolí, visualització d'estat), planifica trajectòries de moviment, envia ordres de control i supervisa els senyals externs.
- Funcions de la targeta de control: Gestiona els detalls del moviment, com ara la sortida del senyal de pols/direcció, el control automàtic de-rampa, la detecció de senyal de límit/inici, etc.
Interpolació: clau per al control del moviment
- Interpolació lineal: Aproxima una corba per petits segments lineals. Per exemple, si el contorn real és una corba, es divideix en petits segments de línia, cadascun controlat enviant polsos en direccions X/Y per moure l'eina en increments (equivalent a pols).
- Interpolació circular: Calcula grups de punts per aproximar un arc, controlant l'eina al llarg d'aquests punts.
- Mètodes avançats d'interpolació: Els CNC tradicionals només admeten la interpolació lineal i circular. Els nous mètodes (p. ex., B-spline, Bezier, interpolació de corbes PH) gestionen directament corbes complexes-de forma lliure per obtenir una major precisió i eficiència.
Resum
Les targetes de control de moviment connecten els sistemes de PC amb servomecanismes, permetent una automatització precisa en la fabricació, la robòtica i els equips intel·ligents. Les seves biblioteques de funcions obertes permeten als usuaris desenvolupar sistemes de control personalitzats sota DOS/Windows, impulsant la innovació en l'automatització industrial.