การแนะนำ
เมื่อเร็วๆ นี้ นักพัฒนา PLC จำนวนมากได้ถามคำถามเกี่ยวกับการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวและตัวควบคุมการเคลื่อนไหว หลายคนไม่มีความชัดเจนเกี่ยวกับความแตกต่างและความเชื่อมโยงระหว่างพวกเขา วันนี้ ฉันอยากจะแบ่งปันให้คุณทราบถึงความแตกต่างระหว่าง PLC การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหว และตัวควบคุมการเคลื่อนไหว รวมถึงวิธีเลือกสิ่งที่ถูกต้อง
พื้นหลัง
ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอุตสาหกรรม หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางมากขึ้น PLC ไม่ได้เป็นเพียงตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ธรรมดาอีกต่อไป ผู้ผลิตหลายรายได้แนะนำ PLC ประเภทควบคุมการเคลื่อนไหว-ของตนเองเพื่อให้ได้ฟังก์ชันการควบคุมการเคลื่อนไหวบางอย่าง ในขณะเดียวกัน การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวและตัวควบคุมการเคลื่อนไหวก็กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน
สำหรับวิศวกรไฟฟ้า หากโครงการของเราเกี่ยวข้องกับการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว- เราจะต้องเลือกมอเตอร์ที่เหมาะสมก่อน หากต้องการความแม่นยำสูง โดยทั่วไปเราจะเลือกเซอร์โวมอเตอร์ ไม่เช่นนั้นเราสามารถใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวได้ อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นสเต็ปเปอร์มอเตอร์หรือเซอร์โวมอเตอร์ ก็มักจะจับคู่กับไดรเวอร์ที่เกี่ยวข้อง คำถามต่อมาคือ เราจะควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ (เซอร์โว) โดยใช้ไดรเวอร์สเต็ปเปอร์ (เซอร์โว) ได้อย่างไร
โซลูชั่น
โดยทั่วไป เรามีตัวเลือกดังต่อไปนี้:
1. ใช้ PLC ในการควบคุมPLC ส่วนใหญ่ในตลาดรองรับการควบคุมการเคลื่อนไหว โดยส่วนใหญ่สามารถขยายได้สูงสุด 32 แกน วิธีการควบคุมอาจรวมถึงการควบคุมพัลส์ การควบคุมบัส หรือการควบคุมแบบอะนาล็อก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของไดรเวอร์
2. ใช้การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวเพื่อควบคุมการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นตัวควบคุมพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว ซึ่งสามารถควบคุมได้สูงสุด 256 แกน การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวจำเป็นต้องมีการตั้งโปรแกรม PC
3. ใช้ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวในการควบคุมข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวควบคุมการเคลื่อนไหวและการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวก็คือ ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถทำงานได้อย่างอิสระจากพีซี หลังจากตั้งโปรแกรมแล้ว สามารถดาวน์โหลดโค้ดไปยังคอนโทรลเลอร์ได้โดยตรงเพื่อควบคุมไดรฟ์
การคัดเลือก
แล้วเราควรเลือกอย่างไรดี? ก่อนอื่นเรามาดูความแตกต่างและความเชื่อมโยงกันก่อน
ประการแรก สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่า ไม่ว่าจะเป็น PLC, ตัวควบคุมการเคลื่อนไหว หรือการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหว ล้วนเป็นตัวควบคุมหลักที่รับผิดชอบในการควบคุมแกนการเคลื่อนที่ในระบบอัตโนมัติ ขณะเดียวกันก็รองรับการควบคุมสัญญาณอินพุต/เอาท์พุตด้วย ความแตกต่างที่สำคัญมีดังนี้:
1. PLC เป็นเลิศในด้านการควบคุมลอจิก I/O ทำให้ง่ายต่อการใช้การควบคุมลอจิกที่ซับซ้อน สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว โดยทั่วไป-PLC ระดับล่างจะใช้จุดเอาต์พุต-ความเร็วสูงสำหรับการควบคุมพัลส์ ในขณะที่ PLC ระดับกลาง-ถึง-สูง-โดยทั่วไปจะใช้การควบคุมแบบบัส- โดยมีบัสทั่วไปรวมถึง Profinet, EtherCAT และ CC-Link
2. การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวได้รับการติดตั้งในโฮสต์ของพีซีผ่านสล็อต PCI หรือเชื่อมต่อกับโฮสต์พีซีผ่านทางอีเธอร์เน็ต การพัฒนาดำเนินการโดยใช้ภาษาการเขียนโปรแกรมระดับสูง- เช่น C++, C#, VB, VB.NET และ LabVIEW ในระหว่างการเขียนโปรแกรม ฟังก์ชันอินเทอร์เฟซ API ของการ์ดควบคุมที่ผู้ผลิตการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวมอบให้จะถูกนำมาใช้เพื่อเข้าถึงทรัพยากรของการ์ดควบคุม การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวแบ่งออกเป็นประเภทพัลส์-และประเภทบัส- โดยการ์ดประเภทบัส-โดยทั่วไปจะมีราคาแพงกว่าการ์ดประเภทพัลส์-เล็กน้อย
3. PLC มีข้อดี เช่น การทำงานที่เชื่อถือได้และการตั้งโปรแกรมง่ายๆ แต่ฟังก์ชันควบคุมการเคลื่อนไหวนั้นค่อนข้างพื้นฐาน ในแอปพลิเคชัน PLC อินเทอร์เฟซหลักคือ PLC + HMI ซึ่งจำกัดความสามารถในการแสดงภาพ ดังนั้น-แอปพลิเคชันระดับบนที่ใช้ PLC จึงแพร่หลายมากขึ้น
4. การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถใช้ประโยชน์จากฟังก์ชันอันทรงพลังของพีซี เช่น ฟังก์ชัน CAD ฟังก์ชันวิชันซิสเต็ม และการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ขั้นสูง พวกเขาใช้ฟังก์ชันการทำงานของชิป FPGA+DSP/ARM+DSP เพื่อให้บรรลุการควบคุมการเคลื่อนไหวที่มีความแม่นยำสูง- (การประมาณค่าเชิงเส้นและส่วนโค้งหลายแกนแบบหลาย- การติดตามการเคลื่อนไหว การควบคุม PWM ฯลฯ)
5. อัลกอริธึมของตัวควบคุมการเคลื่อนไหวและการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวเกือบจะเหมือนกัน ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวนั้นอาศัยการเขียนโปรแกรมพีซี ในขณะที่ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถเขียนและดาวน์โหลดโปรแกรมได้โดยตรง ทำให้สามารถทำงานแบบออฟไลน์ได้
6. ด้วยการใช้วิชันซิสเต็มอย่างกว้างขวาง การควบคุมการเคลื่อนไหวและวิชันซิสเต็มจึงได้รับการบูรณาการอย่างดี เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวในโครงการวิชันซิสเต็ม วิธีการนี้สามารถลดต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์ได้อย่างมาก
โดยสรุป PLC มุ่งเน้นไปที่การควบคุมลอจิกมากกว่าและควบคุมการเคลื่อนไหวน้อยลง ในขณะที่การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวและตัวควบคุมการเคลื่อนไหวจะเน้นไปที่การควบคุมการเคลื่อนไหวมากกว่าและควบคุมลอจิกน้อยลง นอกจากนี้ การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวและตัวควบคุมการเคลื่อนไหวยังมีอุปสรรคทางเทคนิคที่ค่อนข้างสูงกว่าสำหรับนักพัฒนา ดังนั้นผู้ใช้ควรเลือกโซลูชันที่เหมาะสมตามความต้องการเฉพาะของตน