1、什么是運(yùn)動控制

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

2、運(yùn)動控制應(yīng)用的場景

​ 運(yùn)動控制系統(tǒng)是以機(jī)械運(yùn)動的驅(qū)動設(shè)備——電動機(jī)為控制對象，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。常見的如電動機(jī)、變頻裝置和控制器三部分組成傳動機(jī)構(gòu)。

​ 對機(jī)械運(yùn)動部件的位置、速度等進(jìn)行實時的控制管理，使其按照預(yù)度期的運(yùn)動軌跡和規(guī)定的運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動。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

​ 基于電動機(jī)的控制，以實現(xiàn)物體對角位移、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)動控制關(guān)注點(diǎn)在于協(xié)調(diào)多個電機(jī)，完成指定的運(yùn)動，尤其用于精確定位的場合。

2.3 智能倉庫

1、菜鳥無人倉庫

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2、京東無人倉配智能分揀系統(tǒng)

=3、運(yùn)動控制系統(tǒng)的組成

運(yùn)動控制器：常見的就是plc啦；

驅(qū)動器：工控人對驅(qū)動器應(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)動控制器發(fā)出命令，給驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率放大，將放大后的信號傳給執(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），實現(xiàn)**全閉環(huán)控制**。操作人員在現(xiàn)場可通過人機(jī)界面去進(jìn)行整個環(huán)節(jié)的**調(diào)試操作**。

4、三菱PLC開發(fā)運(yùn)動控制需的環(huán)境

• 一個PLC或者運(yùn)動板卡 （220V）

• 一個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）

• 一個步進(jìn)驅(qū)動器
• 一個步進(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 相對定位

6.2.3 絕對定位

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 相對定位

7.3 絕對定位

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
• 基于界面實現(xiàn)原點(diǎn)回歸
• 實現(xiàn)相對定位和正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)
• 實現(xiàn)絕對定位
• 實現(xiàn)急停功能
• 實現(xiàn)定位控制功能
• 實現(xiàn)速度控制

9、朝夕運(yùn)動控制系統(tǒng)界面設(shè)計

10、運(yùn)動控制系統(tǒng)與三菱PLC對接完成數(shù)據(jù)同步

什么是驅(qū)動器的細(xì)分？運(yùn)行拍數(shù)與步距角是什么關(guān)系？
“細(xì)分”是針對“步距角”而言的。沒有細(xì)分狀態(tài)，控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進(jìn)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就按照整步旋轉(zhuǎn)一個特定的角度。步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)，都會給出一個步距角的值。如110BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為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)動器設(shè)置的細(xì)分狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)將會按照細(xì)分的步距角旋轉(zhuǎn)位移角度，從而實現(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)動控制系統(tǒng)其他功能完善與調(diào)試

1600個脈沖 4mm

1mm = 400個脈沖

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cm和像素變化，它們都是線性的變化量

y=kx+b

x: 小車實際位置，單位cm

y: 小車在軟件上的位置坐標(biāo)，單位px