1.4 运动控制器是工业自动化领域新的潮流和支柱
运动控制技术是推动新的技术革命和新的产业革命的关键技术,运动控制技术能够快速发展有两大主因:其一是因为计算机、数字信号处理器、自动控制和网络技术的发展。其二是有庞大的市场需求。基于网络的开放式结构和嵌入式结构的通用运动控制器逐步成为自动化控制领域里的主导产品之一。作为现代化设备的核心控制部件,运动控制器的开放性、可靠性是衡量其是否能快速发展的关键。高速、高精度始终是运动控制技术追求的目标。充分利用DSP的计算能力,进行复杂的运动规划、高速实时多轴插补、误差补偿及更复杂的运动学、动力学计算,使得运动控制精度更高,速度更快,运动更加平稳。充分利用网络技术、FPGA技术等,使系统的结构更加合理和开放,通过网络连接方式减少系统的连线,提高系统的实用性和可靠性。运动控制器产品今后的发展基本上沿着上述两个方向走,但是专业化、个性化的运动控制器将是一个新的发展方向。
运动控制器的发展趋势向多轴化、网络化、开放式、智能化、可重构型等方向发展。
1)多轴化运动控制器。其内部存在PLC模块与MC(运动控制器)模块,可以实现高精度的工作,同时多轴化可以使其控制的内容更加丰富。多轴化运动控制系统,已广泛应用于包装、印刷、切割、数控机床、自动化仓库等领域。
2)网络化运动控制器。运动控制器的网络化体现在两个方面,一是运动控制器通过以太网技术与工控机或其他设备进行网络连接,实现网络互连。另外,运动控制器通过网络通信技术与驱动器或现场设备之间进行交互数据和通信。
3)开放式运动控制器。开放式运动控制器是新一代工业控制器,它可以应用于更广泛的领域,根据行业特点进行上位机的开发,实现上位机与控制器之间的互连,同时可以把不同厂家的部件集成在同一个平台上实现无缝集成,从而降低开发成本。
4)智能化运动控制器。这种类型的控制器具备自适应控制功能,例如根据载荷变化自动调整控制参数、自动选择控制模型、自整定、自动检测设备故障、自动修复等智能化功能。
5)可重构型运动控制器。这种类型的运动控制器可根据用户对控制器功能的实际需求分别从硬件和软件方面进行快速重构。运动控制器的硬件可重构,根据用户的实际需求对控制器的硬件结构进行动态调整;运动控制器的软件可重构,根据用户对控制器的功能模块的实际需求采用模块化方式进行增加、裁剪、修改和重构。