← Terug naar categorie Bewegingscontrole

De flexibiliteit van Motion Control Chips

Motion control chips

Kant-en-klare motion control-chips of geïntegreerde circuits (IC's) zijn zeer flexibel en kunnen in feite worden gebruikt om veel andere soorten systemen te besturen, 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 lijmleggende curve is analoog, dat wil zeggen dat deze constant varieert in plaats van van een discreet punt of 'waarde' naar de volgende. De meeste moderne bewegingscontrolesystemen zijn echter gebaseerd op digitale regelaars die niet analoog zijn en benaderende bochten door in kleine stapjes tussen instelpunten te bewegen. Deze opstelling werkt goed, en vormt inderdaad de basis van de meeste curve-volgende bewegingscontrolesystemen die tegenwoordig in gebruik zijn.

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.

Hoognauwkeurige drukregeling is een algemene vereiste voor veel fysische processen in de biochemische, halfgeleider- en procesbesturingsindustrie. OEM-machinebouwers hebben behoefte aan een standaard en kosteneffectieve oplossing voor zowel één- als meerkamervaten die nauwkeurige PID (proportionele, integrale, afgeleide) regeling 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 best bekend voor het leveren van hoogwaardige op chips gebaseerde bewegingsbesturing. Ze zijn beschikbaar in 1-, 2-, 3- en 4-asversies en kunnen worden gebruikt met verschillende soorten motoren (instelbaar door de software van de gebruiker), inclusief geborsteld, borstelloos DC en stepper, en in systemen die uiteenlopen van het volgen van profielen, kiezen en plaatsen, robotarmen, laboratoriumapparatuur en medische apparatuur. Ze zijn ontworpen voor veeleisende en precieze toepassingen en zijn net zo thuis op niet-bewegende toepassingen zoals drukklepregeling en temperatuurbewaking.

Het basisprincipe voor drukregeling van een reactiekamer is gebaseerd op een lineaire druksensor die een analoge spanning, signaalconditionering, een analoog-naar-digitaal conversie (A / D) -circuit, een Magellan® PID-controller IC, uitgangssignaalconditionering uitvoert en een spanningsgestuurde stroomafsluiter. Een gastheer PC of microprocessor is ook nodig om te communiceren met de PID-controller IC en algemene algehele sequentiebepaling en regeling van de reactiekamer of -kamers te verschaffen. Het IC, in plaats van zijn gebruikelijke taak van motorbesturing, zorgt voor de generatie van drukregelprofiel en 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 gespecificeerde 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.

De 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 invoersensor biedt een real-time temperatuurmeting en de uitvoer van de PID stuurt een verwarming / koeler aan. Verder is in reactievaten met meerdere kamers 'twee assen' in elke kamer nodig om temperatuur en druk voor het volledige systeem te verschaffen.

Het Magellan® IC-assortiment biedt oplossingen voor veel verschillende vereisten. De MC58113 is bijvoorbeeld een IC met een enkele as met een geïntegreerde digitale stroomlus- en versterkerschakelsignaalgeneratie. Het biedt positionering, snelheid en koppelregeling van motoren, maar is ook thuis op andere taken zoals druk- en temperatuurregeling.

We hebben dus gezien dat Motion Control IC's in feite erg flexibel zijn en kunnen worden gebruikt in een breed scala van andere besturingstoepassingen. De analoge ingangssignalen die normaal gesproken verband houden met versnellings- en vertragingssnelheidsveranderingen kunnen in werkelijkheid representatief zijn voor vele andere procesparameters. Deze gebruiksflexibiliteit heeft vele voordelen, zoals het vasthouden van onderdelen en ontwerpers die chips kunnen gebruiken waarmee ze al vertrouwd 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.