1、什么是運動控制

​ 運動控制，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。
也就是說，運動控制其實是基于電動機，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，又將運動控制進行劃分為兩個方向，一個是用于機械行業(yè)的運動控制，另一個是用于化工行業(yè)的過程控制。
​ 在上面提到，運動控制其實是基于電動機的，這里的電動機指的是伺服電機；
如果一套單機設(shè)備上只用了一臺伺服電機，這種情況下是更注重于對電機的一個控制，如位置、速度、轉(zhuǎn)矩的控制；這個例子，是想單臺電機控制只是運動控制的一個環(huán)節(jié)。
​ 而運動控制主要是針對產(chǎn)品，整體包含機械（電動機只是機械中的零配件）、電氣、軟件等，是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理，使其按照預(yù)定的控制方案轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕�的機械運動的控制。

2、運動控制應(yīng)用的場景

​ 運動控制系統(tǒng)是以機械運動的驅(qū)動設(shè)備——電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構(gòu)組成的。常見的如電動機、變頻裝置和控制器三部分組成傳動機構(gòu)。

​ 對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理，使其按照預(yù)度期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)進行運動。所以，生產(chǎn)機械、運輸機械等生產(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、泵類機械為了節(jié)能，要根據(jù)負(fù)載輕重進行調(diào)速；機床加工，要根據(jù)工件精度的不同要求進行調(diào)速；運輸機械為了提高生產(chǎn)率需要進行調(diào)速；電梯為了提高舒適度也需要進行調(diào)速。

2.2 伺服系統(tǒng)應(yīng)用

​ 基于電動機的控制，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。不同于單純的電機控制，運動控制關(guān)注點在于協(xié)調(diào)多個電機，完成指定的運動，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、運動控制系統(tǒng)的組成

運動控制器：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)行機構(gòu)：伺服電機；

減速機構(gòu)：減速器；

光柵：編碼器的一種；（一般用于車床加工）

人機界面：大家熟悉的觸摸屏。

執(zhí)行流程: 由運動控制器發(fā)出命令，給驅(qū)動機構(gòu)進行功率放大，將放大后的信號傳給執(zhí)行機構(gòu)（伺服電機），伺服電機自帶編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)**半閉環(huán)控制**；伺服電機由傳動機構(gòu)控制機械，在機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)場可通過人機界面去進行整個環(huán)節(jié)的**調(diào)試操作**。

4、三菱PLC開發(fā)運動控制需的環(huán)境

• 一個PLC或者運動板卡 （220V）

• 一個DC 24V開關(guān)電源 （步進電機使用單獨電源別和PLC用同一個）

• 一個步進驅(qū)動器
• 一個步進電機 (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 機械原點回歸

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

ld 常開觸點

out 輸出線圈

7.0 限位開發(fā)

7.1 原點回歸編寫

7.2 相對定位

7.3 絕對定位

8、上位機通訊與軟元件讀寫操作

• 點位數(shù)據(jù)表編寫與查詢
• 基于界面實現(xiàn)原點回歸
• 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、朝夕運動控制系統(tǒng)界面設(shè)計

10、運動控制系統(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)一個步進脈沖信號，步進電機就按照整步旋轉(zhuǎn)一個特定的角度。步進電機的參數(shù)，都會給出一個步距角的值。如110BYG250A型電機給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°），這是步進電機固有步距角。通過步進電機驅(qū)動器設(shè)置的細(xì)分狀態(tài)，步進電機將會按照細(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電機為例，列表說明：
電機固有步距角 運行拍數(shù) 細(xì)分?jǐn)?shù) 電機運行時的真正步距角
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