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智能运动控制的多样化中

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

智能运动控制的多样化(中)

附加的安全保障和维护

“IndraDrive以闭合的位置和速度回路替代了主控制系统,同时采用它的内部指令维护电机,”Bosch Rexroth公司的产品经理Rick Rey 描述道,公司将集成的安全技术和预防维护系统视为智能控制架构的一部分。分布式控制将智能分配到每一个驱动器,使安全监控、维护和其他功能可以在本地执行。“增加的(另一台)驱动器可以增加更多的智能胜于共享固定安装的集中控制系统。” Rey 继续讲道。

“安全功能用来实现对人员的保护,它符合欧洲EN954标准的第三章——在不增加硬件成本或间接控制方案的原则”他说。如果有操作人员进入设备的工作区域,系统的传感器立即与设备通信同时适当的降低(或暂停)这个轴的运动速度,然后在工作区域清理干净后由设备自动恢复正常运转而不必增加停工期。

预防维护系统可以监测某个轴的摩擦、硬度和机械系统的后坐力等情况。一个智能的驱动器能够像主控制器发出警告(或操作员界面),来指示即将发生的故障,在问题变得更加严重或者对设备造成破坏前预警,Rey补充。

Baldor电气对于智能运动控制的观点是:通过编程适合众多运动控制应用的需要为中心。通过提供开放式的编程界面,设计者可以自由的根据他们的实际需要设计软件,处理不同的输入条件和动作控制,Baldor公司的伺服产品经理John MazurKiewicz说。“根据设备需要自主设计软件允许设计者克服绑缚在身上的预定义的约束。”智能运动控制也给了设备设计者自由的更改设备以适应众多的产品和条件的权利,例如,应用在某些产品的外形频繁发生改变的场合,减少了由于需要改变机械结构而带来的停工期。

多种多样的Baldor驱动器产品迎合了不同应用的需要。据报道,预编程顺序定位功能可以很容易的通过 Flex+Drive 中的参数表来实现;产品外形变量由MiniDrive直接控制,通过HMI面板编程输入;Baldor独立运动控制器既可以用为单轴也可以用于多轴的设备。

智能运动控制已经被应用到了Baldor公司的产品Mint(Motion INTelligence)中——一种全面的基本的适用于运动控制、I/O设置和HMI任务的编程语言。

Mint的适应机制允许根据不同的设备情况进行编程。软件的阵列处理能力被称作简易编程方法。“Mint支持不同的运动类型,例如,刻度指示盘、飞梭、软件变速箱和凸轮。它提供给设计工程师更加灵活的通过定义运动轨迹来优化设备的产出能力,”Mazurkiewicz强调,“Mint的模块编程功能允许创建客户自定义的可管理的应用模块。

软件定义

“智能运动控制从软件角度定义是指运动控制器的每个方面和在基于客户的硬件选择上具有可进行开发的能力。”NI公司的工业控制部门的产品经理Rahul Kulkarni讲。NI公司提供集成了SoftMotion和可重组I/O技术的LabView平台来帮助客户创建自定义的运动控制器,不论是在实时操作系统中还是在现场可编程阵列(FPGA)中——根据特殊的性价比的应用需要。

致力于高速应用的机器制造商会选择FPGA这条途径,这是由于它的200kHz的速度性能和相对于标准运动控制器近乎10倍的速比,Kulkarni指出。FPGA同时也增强了系统的稳定性。它允许在需要的时候改变设备的控制策略,例如,在运算中插入紧急事件的处理等,他进一步解释。

除了定义监测、控制,轨迹生成和样条差值之外,NI的LabView的SoftMotion开发模块允许用户将先进的的计算方法和模式自适应控制相结合应用于位置和速度控制中。Kulkarni给出了一个例子。Cybosoft (NI的一个合作伙伴) 应用SoftMotion来调理多轴系统,但是用其自主的模式自适应控制算法增加PID位置和速度控制来进行高精度和速度应用于纳米科技和半导体芯片制造。

西门子公司Simotion产品经理 Josef Hammer指出,过去,控制产品总是为适应某一特定任务而进行专门优化——也就是说,PLC仅用于逻辑控制,运动控制器仅用于运动控制,诸如此类。为了使设备达到全时运转,不是如此简单的,联合应用不同的底层控制理论,控制界面和工程工具是很必要的。

设备将智能运动控制视为一种优化的综合解决方法,它必须超越运动控制的简单特性本身和将其他所有必要的控制能力相结合,使整个设备达到完全的自动化,Hammer解释道。他又进一步将“智能运动控制”描述为提供一种开放式系统而非简单的硬件平台,对于用户需求的自适应性和向用户提供最新的技术,如OPC和TCP/IP通讯协议,将商务和网络系统集成其中。

“Simotion着眼于这种智能运动控制方式,”Hammer说,“它是一种优化的系统解决方案,将运动控制、逻辑控制和先进功能集成和结合在一个非常高效和有用的系统中”。Simotion有三种硬件版本(PC、控制器、基于驱动器的平台)来适应用户特殊的应用。而且在不对先前的应用软件进行修改的情况下也可以对该平台进行改动。

Hammer的话涉及了所有智能运动控制在降低成本,缩短开发周期,使系统更加紧凑,更好的得到世界范围的技术支持的优点。

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