I. مقدمه
در زمینه اتوماسیون صنعتی مدرن، کنترلکنندههای حرکت و کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی (PLC) هر دو نقش مهمی دارند. با این حال، اگرچه هر دو عملکردهای کنترلی را در سیستم های اتوماسیون صنعتی انجام می دهند، اما تفاوت های قابل توجهی بین آنها از نظر سناریوهای کاربردی، ویژگی های عملکردی، اشیاء کنترلی و روش های برنامه ریزی وجود دارد. این مقاله تجزیه و تحلیل دقیق و توضیحی در مورد تفاوتهای بین کنترلکنندههای حرکت و PLC ارائه میکند، با هدف ارائه درک واضح و بینش عمیق-به خوانندگان.
II. تعاریف و بررسی اجمالی
کنترل کننده حرکت
کنترل کننده حرکت وسیله ای تخصصی است که برای کنترل عملکرد موتورهای الکتریکی طراحی شده است. این طرح های کنترل از پیش تعیین شده و دستورالعمل های برنامه ریزی را به حرکت مکانیکی مورد نظر تبدیل می کند و به کنترل دقیق روی موقعیت، سرعت، شتاب، گشتاور و نیرو دست می یابد. کنترلکنندههای حرکتی بهطور گسترده در سیستمهای کنترل حرکت-با دقت بالا، سرعت بالا-و بسیار پیچیده استفاده میشوند، مانند مواردی که در روباتها و ماشینابزارهای CNC یافت میشوند.
PLC
PLC یک سیستم الکترونیکی دیجیتال مبتنی بر ریزپردازنده{0}}است که به طور خاص برای کاربردهای صنعتی طراحی شده است. از یک حافظه قابل برنامه ریزی برای ذخیره دستورالعمل های عملیاتی برای انجام عملیات منطقی، کنترل متوالی، زمان بندی، شمارش و عملیات حسابی استفاده می کند و انواع مختلف ماشین آلات یا فرآیندهای تولید را از طریق ورودی ها و خروجی های دیجیتال و آنالوگ کنترل می کند. PLC ها با قابلیت اطمینان بالا، تطبیق پذیری قوی، برنامه نویسی راحت و سهولت نگهداری مشخص می شوند و به طور گسترده در سیستم های اتوماسیون صنعتی مختلف استفاده می شوند.
III. تفاوت های کلیدی
سناریوهای کاربردی
کنترلکنندههای حرکت عمدتاً در برنامههایی استفاده میشوند که به دقت، سرعت بالا- و کنترل حرکت بسیار پیچیده نیاز دارند، مانند روباتها و ماشینابزارهای CNC. آنها بر روی دستیابی به کنترل دقیق مسیرهای حرکتی پیچیده و حرکت هماهنگ چند محور تمرکز می کنند.
از طرف دیگر PLC ها به طور گسترده در سیستم های اتوماسیون صنعتی مختلف از جمله خطوط تولید، ماشین آلات بسته بندی و ماشین آلات نساجی استفاده می شوند. آنها عمدتاً برای اجرای عملکردهایی مانند کنترل منطقی، کنترل متوالی، و کنترل زمان، و همچنین تعاملات واسط انسان{1}}ماشین استفاده می شوند.
کنترل اشیاء
کنترلکنندههای حرکت اصولاً اجزای متحرک مانند موتورهای الکتریکی را برای دستیابی به کنترل دقیق موقعیت، سرعت، شتاب و سایر پارامترها کنترل میکنند. آنها می توانند مستقیماً به درایورهای موتور متصل شوند و عملکرد موتور را با ارسال سیگنال های پالس یا سیگنال های جهت کنترل کنند.
از سوی دیگر، PLCها عمدتاً مدارهای منطقی و واسطهای{0}ماشین انسانی (HMI) را کنترل میکنند. آنها از طریق ماژول های ورودی/خروجی به دستگاه های خارجی متصل می شوند و سیگنال های این دستگاه ها را دریافت می کنند و سیگنال های کنترلی را برای هدایت عملیات خود ارسال می کنند.
روش های کنترل
کنترلکنندههای حرکت معمولاً از روشهای کنترلی مانند خروجی پالس یا خروجی جهت استفاده میکنند. بر اساس مسیرهای حرکتی از پیش تعیین شده و طرحهای کنترلی، آنها سیگنالهای کنترلی را در زمان واقعی به راننده موتور برای دستیابی به کنترل دقیق حرکت محاسبه و ارسال میکنند.
از طرف دیگر PLC ها معمولا از ورودی و خروجی دیجیتال برای کنترل استفاده می کنند. آنها عملیات منطقی مربوطه و کنترل متوالی را بر اساس وضعیت سیگنال های ورودی انجام می دهند و دستگاه های خارجی را از طریق سیگنال های خروجی هدایت می کنند.
زبان های برنامه نویسی
کنترلکنندههای حرکت معمولاً با استفاده از-زبانهای سطح بالا مانند C یا C{1}} برنامهریزی میشوند.
از طرف دیگر، PLC ها معمولاً با استفاده از زبان های برنامه نویسی گرافیکی مانند نمودارهای نردبانی و نمودارهای بلوک تابعی برنامه ریزی می شوند. این زبانها بصری، آسان برای درک و{1}}کاربر پسند هستند و برای مهندسان و تکنسینها برای انجام توسعه سریع و اشکالزدایی مناسب هستند.
معماری سیستم
یک سیستم کنترل حرکت معمولاً از یک کامپیوتر میزبان، یک کنترلکننده حرکت، یک واحد درایو قدرت، یک موتور، محرکها و دستگاههای تشخیص بازخورد حسگر تشکیل شده است. کنترل کننده حرکت به عنوان واحد کنترل مرکزی، مسئول دریافت دستورات از کامپیوتر میزبان و کنترل حرکت محرک ها مانند موتورها عمل می کند.
از سوی دیگر، یک سیستم PLC از ماژول های ورودی/خروجی، یک واحد پردازش مرکزی (CPU) و حافظه تشکیل شده است. PLC از طریق ماژول های ورودی/خروجی، دریافت سیگنال های ورودی و ارسال سیگنال های خروجی برای کنترل این دستگاه های خارجی به دستگاه های خارجی متصل می شود.
IV. خلاصه
به طور خلاصه، کنترلکنندههای حرکت و PLCها از نظر سناریوهای کاربردی، اشیاء کنترلی، روشهای کنترل، زبانهای برنامهنویسی و معماری سیستم تفاوت قابلتوجهی دارند. کنترلکنندههای حرکت بر روی دستیابی به کنترل دقیق مسیرهای حرکتی پیچیده تمرکز میکنند و برای سیستمهای کنترل حرکت با دقت بالا، سرعت بالا-و بسیار پیچیده مناسب هستند. در حالی که PLC ها به طور گسترده در سیستم های مختلف اتوماسیون صنعتی، عمدتا برای اجرای عملکردهایی مانند کنترل منطقی و کنترل ترتیبی استفاده می شوند. در کاربردهای عملی، کنترل کننده مناسب باید بر اساس الزامات و سناریوهای خاص برای دستیابی به عملکرد کنترلی کارآمد، پایدار و قابل اعتماد انتخاب شود.