I. مقدمه
در زمینه اتوماسیون صنعتی، سیستم های موقعیت یابی سروو به دلیل دقت بالا، سرعت بالا و قابلیت اطمینان بالا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان یک جزء کلیدی در کنترل اتوماسیون صنعتی، PLC های میتسوبیشی (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی) عملکرد فوق العاده ای را در کنترل موقعیت یابی سروو نشان می دهند. این مقاله مقدمهای مفصل برای کنترل موقعیتیابی سروو با استفاده از PLCهای Mitsubishi ارائه میکند، که اصول اولیه، روشهای پیادهسازی، تنظیمات پارامترها و مثالهای کاربردی را پوشش میدهد، با هدف خدمت به عنوان مرجع برای پرسنل فنی مربوطه.
II. اصول اولیه کنترل موقعیت یابی سروو
کنترل موقعیت سروو روشی است که یک محرک را از طریق یک موتور سروو برای دستیابی به حرکت دقیق در طول یک مسیر از پیش تعیین شده و با سرعت از پیش تعیین شده به حرکت در می آورد. PLC های میتسوبیشی با ارسال سیگنال های پالس یا سیگنال های آنالوگ به درایو سروو موتورهای سروو را کنترل می کنند. در کنترل موقعیت یابی سروو، PLC های میتسوبیشی در درجه اول وظایف زیر را انجام می دهند:
خروجی پالس: PLC سیگنال های پالس را از طریق یک مولد پالس داخلی یا یک ماژول ورودی پالس خارجی به سروو درایو ارسال می کند تا زاویه چرخش و سرعت سروو موتور را کنترل کند.
کنترل جهت: PLC جهت چرخش سروو موتور را با کنترل قطبیت سیگنال های پالس کنترل می کند.
بازخورد موقعیت: سروو درایو از یک رمزگذار موقعیت برای به دست آوردن اطلاعات موقعیت واقعی سروو موتور استفاده می کند و این اطلاعات را به PLC برمی گرداند و یک سیستم کنترل حلقه بسته تشکیل می دهد تا اطمینان حاصل شود که سروو موتور دقیقاً در امتداد یک مسیر از پیش تعیین شده و با سرعت از پیش تعیین شده حرکت می کند.
III. روشهای پیادهسازی کنترل موقعیتیابی سروو
کنترل موقعیت سروو در PLC های میتسوبیشی عمدتاً از طریق روش های زیر اجرا می شود:
کنترل موقعیت یابی پالس
کنترل موقعیت پالس شامل ارسال سیگنال های پالس به درایو سروو برای کنترل زاویه چرخش و سرعت سروو موتور است. در PLCهای میتسوبیشی، کنترل موقعیتیابی پالس را میتوان با استفاده از دستورالعملهای موقعیتیابی داخلی یا ماژولهای موقعیتیابی اختصاصی پیادهسازی کرد. دستورالعملهای موقعیتیابی به پیکربندی راحت پارامترهایی مانند موقعیت هدف، سرعت حرکت، و زمانهای شتاب/کاهش سرعت اجازه میدهند و امکان کنترل دقیق موقعیتیابی را فراهم میکنند.
کنترل موقعیت آنالوگ
کنترل موقعیت آنالوگ شامل ارسال سیگنال های آنالوگ به درایو سروو برای کنترل سرعت و جهت موتور سروو است. PLC میتسوبیشی سیگنال های کنترل را از طریق ماژول های خروجی آنالوگ به سیگنال های آنالوگ تبدیل کرده و به درایو سروو ارسال می کند. در کنترل موقعیت آنالوگ، محدوده خروجی آنالوگ باید مطابق با الزامات درایو سروو تنظیم شود تا اطمینان حاصل شود که سروو موتور با سرعت از پیش تعیین شده و در جهت صحیح کار می کند.
کنترل موقعیتیابی مبتنی بر ارتباطات
با پیشرفت مداوم فناوری اتوماسیون صنعتی، تعداد فزاینده ای از درایوهای سروو از رابط های ارتباطی (مانند EtherCAT، Profinet و غیره) پشتیبانی می کنند. PLC های میتسوبیشی می توانند با درایوهای سروو از طریق این رابط های ارتباطی برای دستیابی به عملکردهای کنترل موقعیت یابی پیشرفته تر ارتباط برقرار کنند. کنترل موقعیتیابی مبتنی بر ارتباطات، مسیرهای حرکتی پیچیدهتر و دقت موقعیتیابی بالاتر را امکانپذیر میکند و آن را برای برنامههای خودکارسازی پیشرفته- مناسب میسازد.
IV. تنظیمات پارامتر کنترل موقعیت یابی سروو
در کنترل موقعیت یابی سروو، پارامترهای مناسب باید بر اساس نیازهای کاربردی واقعی تنظیم شوند. در زیر برخی از تنظیمات رایج پارامتر آمده است:
موقعیت هدف: موقعیت هدفی را تنظیم کنید که موتور سروو باید به آن برسد.
سرعت حرکت: سرعت حرکت سروو موتور را تنظیم کنید. زمان های مختلف شتاب و کاهش سرعت را می توان برای فازهای شتاب و کاهش سرعت تنظیم کرد.
حالت خروجی پالس: حالت خروجی پالس را انتخاب کنید (مثلاً جمعآوری باز، درایو خطی دیفرانسیل و غیره).
حالت بازخورد: حالت بازخورد موقعیت را انتخاب کنید (به عنوان مثال، نزدیکی سگ، مجموعه داده، شمارش، و غیره).
پارامترهای تقویتکننده سرو: پارامترهای تقویتکننده سرو مربوطه، مانند سیستم موقعیت مطلق، سیستم موقعیت نسبی و تنظیم خودکار- را پیکربندی کنید.
V. مورد درخواست
در زیر یک مورد کاربردی با استفاده از PLC میتسوبیشی برای کنترل موقعیت سروو ارائه شده است:
در یک خط تولید خودکار خاص، یک موتور سروو برای حرکت اسلاید برای مکان یابی دقیق مورد نیاز است. اسلاید باید حرکت رفت و برگشتی را در طول یک مسیر از پیش تعیین شده و با سرعت مشخص انجام دهد و دقت موقعیت یابی بالا برای هر حرکت لازم باشد. برای دستیابی به این، یک PLC میتسوبیشی برای کنترل موقعیت یابی سروو استفاده شد. ابتدا موقعیت هدف و سرعت حرکت میز اسلاید با استفاده از کنترل موقعیت یابی پالس تنظیم شد. سپس، موقعیت واقعی جدول اسلاید از طریق یک رمزگذار موقعیت به دست آمد و به PLC بازگردانده شد. در نهایت، یک سیستم کنترل حلقه بسته به طور پیوسته مسیر و سرعت سروو موتور را تنظیم کرد تا اطمینان حاصل شود که میز اسلاید دقیقاً در مسیر از پیش تعیین شده و با سرعت مشخص حرکت می کند. در کاربرد عملی، این راه حل عملکرد و ثبات عالی را نشان داد و به طور کامل نیازهای خط تولید را برآورده کرد.
VI. خلاصه و چشم انداز
این مقاله مقدمه ای مفصل برای کنترل موقعیت یابی سروو با استفاده از PLC های میتسوبیشی ارائه می دهد. کنترل دقیق سروو موتورها را می توان از طریق روش های مختلفی از جمله کنترل موقعیت یابی پالس، کنترل موقعیت یابی آنالوگ و کنترل موقعیت یابی مبتنی بر ارتباطات-به دست آورد. در کاربردهای عملی، انتخاب روش کنترل مناسب و پیکربندی پارامترهای مناسب بر اساس نیازهای واقعی ضروری است. با پیشرفت مداوم فناوری اتوماسیون صنعتی، کنترل موقعیت یابی سروو در حال یافتن کاربرد و توسعه در تعداد فزاینده ای از زمینه ها است. در آینده، میتوانیم ظهور فناوریهای کنترل موقعیتیابی سروو پیشرفتهتر و روشهای تولید خودکار کارآمدتر را پیشبینی کنیم.