1、什么是運(yùn)動(dòng)控制

​ 運(yùn)動(dòng)控制，也可叫做電力拖動(dòng)控制；它是自動(dòng)化的一個(gè)分支，其動(dòng)力源大部分都基于電動(dòng)機(jī)。
也就是說，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)物體對(duì)于角位移、速度、轉(zhuǎn)矩等物理量改變的控制。
這里面，又將運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行劃分為兩個(gè)方向，一個(gè)是用于機(jī)械行業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制，另一個(gè)是用于化工行業(yè)的過程控制。
​ 在上面提到，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)的，這里的電動(dòng)機(jī)指的是伺服電機(jī)；
如果一套單機(jī)設(shè)備上只用了一臺(tái)伺服電機(jī)，這種情況下是更注重于對(duì)電機(jī)的一個(gè)控制，如位置、速度、轉(zhuǎn)矩的控制；這個(gè)例子，是想單臺(tái)電機(jī)控制只是運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)環(huán)節(jié)。
​ 而運(yùn)動(dòng)控制主要是針對(duì)產(chǎn)品，整體包含機(jī)械（電動(dòng)機(jī)只是機(jī)械中的零配件）、電氣、軟件等，是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其按照預(yù)定的控制方案轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕�的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制。

2、運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的場(chǎng)景

​ 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是以機(jī)械運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備——電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。常見的如電動(dòng)機(jī)、變頻裝置和控制器三部分組成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

​ 對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其按照預(yù)度期的運(yùn)動(dòng)軌跡和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。所以，生產(chǎn)機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械等生產(chǎn)領(lǐng)域均有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

2.1 調(diào)速應(yīng)用

​ 風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械為了節(jié)能，要根據(jù)負(fù)載輕重進(jìn)行調(diào)速；機(jī)床加工，要根據(jù)工件精度的不同要求進(jìn)行調(diào)速；運(yùn)輸機(jī)械為了提高生產(chǎn)率需要進(jìn)行調(diào)速；電梯為了提高舒適度也需要進(jìn)行調(diào)速。

2.2 伺服系統(tǒng)應(yīng)用

​ 基于電動(dòng)機(jī)的控制，以實(shí)現(xiàn)物體對(duì)角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等物理量改變的控制。不同于單純的電機(jī)控制，運(yùn)動(dòng)控制關(guān)注點(diǎn)在于協(xié)調(diào)多個(gè)電機(jī)，完成指定的運(yùn)動(dòng)，尤其用于精確定位的場(chǎng)合。

2.3 智能倉庫

1、菜鳥無人倉庫

兩分鐘看懂菜鳥智能倉庫流程 www.bilibili.com/video/BV1sK4y1k7h1/

2、京東無人倉配智能分揀系統(tǒng)

=3、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

運(yùn)動(dòng)控制器：常見的就是plc啦；

驅(qū)動(dòng)器：工控人對(duì)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該再熟悉不過了；

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：伺服電機(jī)；

減速機(jī)構(gòu)：減速器；

光柵：編碼器的一種；（一般用于車床加工）

人機(jī)界面：大家熟悉的觸摸屏。

執(zhí)行流程: 由運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出命令，給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率放大，將放大后的信號(hào)傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（伺服電機(jī)），伺服電機(jī)自帶編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)**半閉環(huán)控制**；伺服電機(jī)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制機(jī)械，在機(jī)械裝置上安裝了光柵尺（也是編碼器），實(shí)現(xiàn)**全閉環(huán)控制**。操作人員在現(xiàn)場(chǎng)可通過人機(jī)界面去進(jìn)行整個(gè)環(huán)節(jié)的**調(diào)試操作**。

4、三菱PLC開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制需的環(huán)境

• 一個(gè)PLC或者運(yùn)動(dòng)板卡 （220V）

• 一個(gè)DC 24V開關(guān)電源 （步進(jìn)電機(jī)使用單獨(dú)電源別和PLC用同一個(gè)）

• 一個(gè)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器
• 一個(gè)步進(jìn)電機(jī) (1.8°)
• 絲桿螺距4mm距離

把脈沖轉(zhuǎn)換為距離

5、GXWork3工具使用

5.1 配置網(wǎng)絡(luò)

5.2 測(cè)試是否能正常通信

PLCData.PLC = new Mitsubishi.McProtocolTcp("192.168.9.200", 6000, Mitsubishi.McFrame.MC3E);
await PLCData.PLC.Open();
PLCData<int> ints = new PLCData<int>(Mitsubishi.PlcDeviceType.X, 0, 1);
await Task.Run(async () => 
               {
                   while(true)
                   {
                       await ints.ReadData();
                       Console.WriteLine($"ints[0]={ints[0]}");
                       Thread.Sleep(2000);
                   }
               });
Console.ReadKey();

5.3 配置三菱高速IO

6、三菱PLC運(yùn)動(dòng)控制文檔查閱

6.1 文檔下載

6.2 定位篇內(nèi)容介紹

6.2.1 機(jī)械原點(diǎn)回歸

6.2.2 相對(duì)定位

6.2.3 絕對(duì)定位

6.2.4 三菱特殊繼電器表格

7、編寫梯形圖

梯形圖常用快捷指令

ldi 常閉觸點(diǎn)

ld 常開觸點(diǎn)

out 輸出線圈

7.0 限位開發(fā)

7.1 原點(diǎn)回歸編寫

7.2 相對(duì)定位

7.3 絕對(duì)定位

8、上位機(jī)通訊與軟元件讀寫操作

• 點(diǎn)位數(shù)據(jù)表編寫與查詢
• 基于界面實(shí)現(xiàn)原點(diǎn)回歸
• 實(shí)現(xiàn)相對(duì)定位和正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)
• 實(shí)現(xiàn)絕對(duì)定位
• 實(shí)現(xiàn)急停功能
• 實(shí)現(xiàn)定位控制功能
• 實(shí)現(xiàn)速度控制

9、朝夕運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

10、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與三菱PLC對(duì)接完成數(shù)據(jù)同步

什么是驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分？運(yùn)行拍數(shù)與步距角是什么關(guān)系？
“細(xì)分”是針對(duì)“步距角”而言的。沒有細(xì)分狀態(tài)，控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就按照整步旋轉(zhuǎn)一個(gè)特定的角度。步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)，都會(huì)給出一個(gè)步距角的值。如110BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°），這是步進(jìn)電機(jī)固有步距角。通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的細(xì)分狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)按照細(xì)分的步距角旋轉(zhuǎn)位移角度，從而實(shí)現(xiàn)更為精密的定位。以110BYG250A電機(jī)為例，列表說明：
電機(jī)固有步距角 運(yùn)行拍數(shù) 細(xì)分?jǐn)?shù) 電機(jī)運(yùn)行時(shí)的真正步距角
0.9°/1.8° 8 2細(xì)分，即半步狀態(tài) 0.9°
0.9°/1.8° 20 5細(xì)分狀態(tài) 0.36°
0.9°/1.8° 40 10細(xì)分狀態(tài) 0.18°
0.9°/1.8° 80 20細(xì)分狀態(tài) 0.09°
0.9°/1.8° 160 40細(xì)分狀態(tài) 0.045°

11、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)其他功能完善與調(diào)試

1600個(gè)脈沖 4mm

1mm = 400個(gè)脈沖

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cm和像素變化，它們都是線性的變化量

y=kx+b

x: 小車實(shí)際位置，單位cm

y: 小車在軟件上的位置坐標(biāo)，單位px