← Terug naar categorie Bewegingscontrole

De flexibiliteit van Motion Control Chips

Motion control chips

Off-the-shelf motion control chips of geïntegreerde schakelingen (IC's) zijn zeer flexibel en kunnen in feite gebruikt worden om veel andere soorten systemen te beheersen, zoals Gerard Bush van INMOCO hier illustreert.

Motion control systemen vertrouwen op het veranderen van de snelheid van een of meer motoren om een ​​bepaald resultaat te bereiken. Bijvoorbeeld, lijmvorming en profielvolgorde gebruiken gewoonlijk twee motor aangedreven lineaire actuatoren die loodrecht op elkaar zijn geplaatst.

Als u slechts één motor met constante snelheid activeert, is het resultaat een rechte lijnbeweging in één richting. Activeer beide motoren met dezelfde snelheid en u krijgt een diagonale rechte lijn. Activeer ze beide maar houd hun relatieve snelheid aan en krijg een bochtlijn die nodig kan zijn om lijm om de omtrek van een grote vinylletter te leggen voordat u op een bord plaatst om een ​​bord te maken.

De lijmcurve is analoog, dat wil zeggen dat het steeds verschilt, in plaats van van een discreet punt of 'waarde' naar de volgende te gaan. De meeste moderne bewegingsbeheersystemen zijn echter gebaseerd op digitale controllers, niet analoge en bij benaderende curven, door in kleine stappen tussen setpointwaarden te verplaatsen. Deze regeling werkt goed, en is inderdaad de basis van de meeste curve die vandaag de dag gebruik maken van de bewegingsbeheersystemen.

Hetzelfde principe van de kromme volgt, met behulp van een reeks kleine discrete stappen, toegepast op veel andere analoge systemen, waaronder druk- en temperatuurregeling. Om te begrijpen hoe dit kan werken kunnen we kijken naar een voorbeeld waarin een standaard IC wordt gebruikt om de druk van een reactiekamer te regelen.

Hoge nauwkeurigheidsdrukregeling is een veelvoorkomende vereiste voor veel fysieke processen in de biochemische, halfgeleider- en procesbeheersector. OEM-ontwerpers hebben een off-the-shelf en kosteneffectieve oplossing nodig voor zowel single- als multiple chamber-schepen die accurate PID (proportionele, integrale, afgeleide) controle en flexibele drukregelprofielen bieden. Dit kan worden bereikt met behulp van een Magellan® PID controller IC, zoals beschikbaar in het Verenigd Koninkrijk via INMOCO.

De Magellan®-familie van IC's is het meest bekend voor het leveren van high-performance chip-based motion control. Ze zijn verkrijgbaar in 1-, 2-, 3- en 4-assige versies en kunnen worden gebruikt met verschillende typen motoren (instelbare door de software van de gebruiker), inclusief geborsteld, borstelloos DC en stepper, en in systemen die zo uiteenlopend zijn als profiel, Pick en place, robotarms, laboratorium- en medische apparatuur. Ze zijn ontworpen voor veeleisende en nauwkeurige toepassingen en zijn even thuis bij niet-bewegende toepassingen, zoals drukventilatie en temperatuurbewaking.

Het basisprincipe voor drukregeling van een reactiekamer is gebaseerd op een lineaire druksensor die een analoge spanning, signaalconditionering, analoge naar digitale conversie (A / D) schakeling, een Magellan® PID-controller IC, uitgangssignaal conditionering En een spanningsgestuurde stromingsventiel. Een host-pc of microprocessor is ook nodig om te communiceren met de PID-controller IC en de algemene sequencing en controle van de reactiekamer of kamers te verschaffen. De IC, in plaats van de gebruikelijke plicht van de motorbesturing, zorgt voor de drukregeling van het profiel en de PID-drukregeling.

In een drukbesturingssysteem ontvangt de IC een parallel-woord invoer van de analoge spanning nadat deze is omgezet in een digitaal signaal. De uitgangsmodus wordt gebruikt om een ​​commandospanning aan de klep te creëren met behulp van een SPI-ingangsschijf. (SPI of Serial Peripheral Interface bus is een synchrone seriële communicatie interface die wordt gebruikt voor korte afstandscommunicatie, voornamelijk in embedded systemen.)

Het is mogelijk om verschillende soorten klepbesturingssignalen te gebruiken, zoals 4-20mA en +/- 10V DC signalen, waarvan de keuze de SPI drive chip zal gebruiken die wordt gebruikt.

De flexibele architectuur van Magellan® IC kan worden gebruikt om een ​​gewenste druk in te stellen, drukprofielen te creëren met lineaire of parabolische hellingen en / of breekpuntvoorwaarden in te stellen, zoals 'automatisch overschakelen naar een nieuw doelprofiel nadat een gespecificeerd drukinstelpunt is bereikt'.

De PID-sample / uitgangsniveau is verstelbaar en moet worden afgesteld om aan de behoeften van de afzonderlijke systemen te voldoen. Voor typische drukregelaars betekent dit dat de PID-lusemonstratietijd tussen 10msec en 1sec wordt ingesteld.

Het Magellan® IC kan ook worden gebruikt om de temperatuur te regelen. In feite is het gebruikelijk om zowel druk als temperatuur in een enkele reactiekamer te regelen. Dit zou twee 'bewegingsassen' van de Magellan®-besturings IC in beslag nemen. Het principe van controle is hetzelfde; de ingangssensor biedt een real-time temperatuurmeting en de uitgang van de PID stuurt een verwarming / koeler aan. Verder is bij reactievaten met meerdere kamers 'twee assen' in elke kamer nodig om temperatuur en druk voor het volledige systeem te verschaffen.

Het Magellan® assortiment van IC's biedt oplossingen voor veel verschillende eisen. Bijvoorbeeld, de MC58113 is een enkele as IC met een integrale digitale stroomlus en versterker schakelaar signaalgeneratie. Het kan positionering, snelheid en koppelregeling van motoren bieden, maar is even thuis bij andere taken zoals druk- en temperatuurregeling.

Zo hebben we gezien dat bewegingscontrole IC's in feite zeer flexibel zijn en kunnen worden gebruikt in een breed scala aan andere controle toepassingen. De analoge ingangssignalen die normaal gesproken verband houden met de veranderingen van versnelling en vertraging van de snelheid kunnen in werkelijkheid representatief zijn voor veel andere procesparameters. Deze flexibiliteit van het gebruik heeft vele voordelen, zoals verminderde onderdelen en ontwerpers kunnen chips gebruiken waarmee ze al bekend zijn.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.