Giới thiệu
Gần đây, nhiều nhà phát triển PLC đã đặt câu hỏi về thẻ điều khiển chuyển động và bộ điều khiển chuyển động. Nhiều người không rõ ràng về sự khác biệt và mối liên hệ giữa chúng. Hôm nay, tôi muốn chia sẻ với các bạn sự khác biệt giữa PLC, thẻ điều khiển chuyển động và bộ điều khiển chuyển động, cũng như cách chọn loại phù hợp.
Lý lịch
Với sự tiến bộ của công nghệ công nghiệp, robot công nghiệp ngày càng được ứng dụng rộng rãi. PLC không còn đơn thuần là bộ điều khiển logic lập trình đơn giản nữa. Nhiều nhà sản xuất đã giới thiệu loại PLC điều khiển chuyển động-của riêng họ để đạt được các chức năng điều khiển chuyển động nhất định. Đồng thời, thẻ điều khiển chuyển động và bộ điều khiển chuyển động cũng đang phát triển nhanh chóng.
Đối với kỹ sư điện, nếu dự án của chúng tôi liên quan đến việc điều khiển-liên quan đến chuyển động thì trước tiên chúng tôi phải chọn động cơ thích hợp. Nếu cần độ chính xác cao, chúng tôi thường chọn động cơ servo; nếu không, chúng ta có thể sử dụng động cơ bước để điều khiển chuyển động. Tuy nhiên, cho dù đó là động cơ bước hay động cơ servo, nó thường được ghép nối với trình điều khiển tương ứng. Câu hỏi tiếp theo là: Làm thế nào chúng ta có thể điều khiển động cơ bước (servo) bằng trình điều khiển bước (servo)?
Giải pháp
Nói chung, chúng tôi có các tùy chọn sau:
1. Sử dụng PLC để điều khiển.Hầu hết các PLC trên thị trường đều hỗ trợ điều khiển chuyển động, hầu hết có khả năng mở rộng lên tới 32 trục. Tùy thuộc vào loại trình điều khiển, các phương pháp điều khiển có thể bao gồm điều khiển xung, điều khiển bus hoặc điều khiển analog.
2. Sử dụng thẻ điều khiển chuyển động để điều khiển.Thẻ điều khiển chuyển động là một bộ điều khiển chuyên dụng được thiết kế để điều khiển chuyển động, có khả năng điều khiển tới 256 trục. Thẻ điều khiển chuyển động yêu cầu lập trình PC.
3. Sử dụng bộ điều khiển chuyển động để điều khiển.Sự khác biệt chính giữa bộ điều khiển chuyển động và thẻ điều khiển chuyển động là bộ điều khiển chuyển động có thể hoạt động độc lập với PC. Sau khi lập trình, mã có thể được tải trực tiếp xuống bộ điều khiển để điều khiển biến tần.
Lựa chọn
Vậy chúng ta nên thực hiện việc lựa chọn như thế nào? Trước tiên chúng ta hãy nhìn vào sự khác biệt và kết nối của họ.
Đầu tiên, điều quan trọng là phải làm rõ rằng cho dù đó là PLC, bộ điều khiển chuyển động hay thẻ điều khiển chuyển động thì về cơ bản chúng đều là bộ điều khiển chịu trách nhiệm điều khiển các trục chuyển động trong hệ thống tự động hóa, đồng thời hỗ trợ điều khiển tín hiệu đầu vào/đầu ra. Sự khác biệt chính như sau:
1. PLC vượt trội về điều khiển I/O logic, giúp dễ dàng thực hiện điều khiển logic phức tạp. Đối với điều khiển chuyển động, PLC cấp thấp-thường sử dụng các điểm đầu ra tốc độ-cao để điều khiển xung, trong khi PLC cấp trung-đến-cao{6}}thường sử dụng điều khiển dựa trên bus-, với các bus phổ biến bao gồm Profinet, EtherCAT và CC-Link.
2. Thẻ điều khiển chuyển động được lắp vào máy chủ PC thông qua khe cắm PCI hoặc được kết nối với máy chủ PC qua Ethernet; quá trình phát triển được thực hiện bằng cách sử dụng các ngôn ngữ lập trình cấp cao-như C++, C#, VB, VB.NET và LabVIEW; trong quá trình lập trình, các chức năng giao diện API của thẻ điều khiển do nhà sản xuất thẻ điều khiển chuyển động cung cấp được sử dụng để truy cập tài nguyên thẻ điều khiển; thẻ điều khiển chuyển động được phân loại thành loại xung-và loại bus-, trong đó thẻ loại-bus thường đắt hơn một chút so với thẻ loại xung-.
3. PLC có những ưu điểm như vận hành đáng tin cậy và lập trình đơn giản nhưng chức năng điều khiển chuyển động của chúng tương đối cơ bản. Trong các ứng dụng PLC, giao diện chính là PLC + HMI nên khả năng hiển thị bị hạn chế. Do đó, các ứng dụng cấp cao-dựa trên PLC ngày càng trở nên phổ biến;
4. Thẻ điều khiển chuyển động có thể tận dụng các chức năng mạnh mẽ của PC, chẳng hạn như chức năng CAD, chức năng thị giác máy và lập trình phần mềm nâng cao; họ sử dụng chức năng chip FPGA+DSP/ARM+DSP để đạt được khả năng điều khiển chuyển động có độ chính xác-cao (nội suy tuyến tính và cung đa trục-, theo dõi chuyển động, điều khiển PID, v.v.).
5. Thuật toán của bộ điều khiển chuyển động và thẻ điều khiển chuyển động gần như giống hệt nhau. Sự khác biệt chính giữa chúng là thẻ điều khiển chuyển động dựa vào lập trình PC, trong khi bộ điều khiển chuyển động có thể trực tiếp viết và tải xuống chương trình, cho phép hoạt động ngoại tuyến.
6. Với ứng dụng rộng rãi của thị giác máy, điều khiển chuyển động và thị giác máy đã được tích hợp tốt. So với việc sử dụng thẻ điều khiển chuyển động trong các dự án tầm nhìn, phương pháp này có thể giảm đáng kể chi phí phần cứng.
Tóm lại, PLC tập trung nhiều hơn vào điều khiển logic và ít hơn vào điều khiển chuyển động, trong khi thẻ điều khiển chuyển động và bộ điều khiển chuyển động tập trung hơn vào điều khiển chuyển động và ít hơn vào điều khiển logic. Ngoài ra, thẻ điều khiển chuyển động và bộ điều khiển chuyển động có rào cản kỹ thuật tương đối cao hơn đối với các nhà phát triển. Vì vậy, người dùng nên lựa chọn giải pháp phù hợp dựa trên yêu cầu cụ thể của mình.