Вернуться к электромеханическим актуаторам →

Управление движением и контроллеры

Компоненты и готовые решения для управления электромеханическими приводами.

Pnevmolux предлагает оборудование для простых перемещений между двумя крайними положениями, точного программируемого позиционирования и согласованного движения нескольких приводов.

Подобрать систему управления

Задача раздела

Показать заказчику полный путь от простой команды «выдвинуть/втянуть» до точного позиционирования, синхронизации нескольких приводов и управления многоосевой системой.

Назначение системы управления приводами

Электромеханический привод становится полноценной системой автоматизации только вместе с устройствами управления, силовой электроникой и средствами обратной связи. Контроллер формирует команды движения, драйвер или преобразователь управляет электродвигателем, а датчики позволяют контролировать фактическое положение и состояние исполнительного механизма.

Pnevmolux предлагает компоненты и готовые решения для управления линейными актуаторами, электроцилиндрами, линейными модулями, подъёмными колоннами, поворотными приводами и многоосевыми системами. Оборудование может использоваться как для простых перемещений между двумя крайними положениями, так и для точного программируемого позиционирования и согласованного движения нескольких приводов.

Логика раздела

Шесть функциональных групп помогают заказчику последовательно выбрать нужный уровень управления — от простого реверса двигателя до синхронизированной многоосевой системы. Механика привода при этом не смешивается с электроникой управления.

Основные группы оборудования

Для страницы «Управление движением и контроллеры» рекомендуется выделить шесть функциональных групп. Такая структура понятна заказчику и не смешивает механику привода с электроникой управления.

Контроллеры линейных актуаторов

Посмотреть контроллеры линейных актуаторов →

Контроллеры предназначены для управления штоковыми линейными актуаторами и другими приводами постоянного тока. Они изменяют направление вращения двигателя, обеспечивают выдвижение и втягивание штока, обрабатывают сигналы концевых выключателей и защищают привод от перегрузки.

Возможные функции:

управление движением вперёд и назад;
ручное управление с кнопочного поста или пульта;
автоматическое управление от ПЛК;
остановка в крайних положениях;
ограничение тока двигателя;
защита от короткого замыкания и перегрева;
регулирование скорости методом ШИМ;
дистанционное или радиоуправление;
управление одним или несколькими актуаторами.

Такие контроллеры применяются в подъёмных механизмах, регулируемых конструкциях, вентиляционном оборудовании, производственных машинах, люках, заслонках и мобильной технике.

Контроллеры позиционирования

Контроллеры позиционирования используются, когда актуатор должен останавливаться не только в крайних, но и в заданных промежуточных положениях.

Для определения текущей координаты могут применяться:

потенциометрические датчики;
импульсные датчики Холла;
инкрементальные энкодеры;
абсолютные энкодеры;
линейные датчики положения;
встроенные бесконтактные датчики.

Контроллер сравнивает заданную и фактическую координаты, после чего управляет двигателем до достижения требуемого положения. В зависимости от исполнения возможно сохранение нескольких позиций, программирование последовательности перемещений, регулирование скорости и плавное торможение перед точкой остановки.

Контроллеры позиционирования подходят для технологических упоров, дозирующих механизмов, регулируемых направляющих, переналадки оборудования, систем форматной настройки и автоматического позиционирования рабочих органов.

Драйверы двигателей и частотные преобразователи

Драйвер или преобразователь представляет собой силовое электронное устройство, непосредственно управляющее электродвигателем. Его исполнение должно соответствовать типу двигателя, напряжению питания, рабочему и пусковому току, а также требуемому способу регулирования.

Основные варианты:

драйверы коллекторных двигателей постоянного тока;
драйверы бесколлекторных двигателей BLDC;
драйверы шаговых двигателей;
частотные преобразователи для асинхронных и синхронных двигателей переменного тока;
реверсивные мостовые драйверы;
силовые модули управления электромагнитным тормозом;
драйверы с обратной связью по току, скорости или положению.

Команды могут поступать от кнопок, ПЛК, отдельного контроллера позиционирования или центрального контроллера движения.

Важно различать драйвер и контроллер: драйвер управляет током и работой двигателя, а контроллер рассчитывает, куда, с какой скоростью и по какому закону должен перемещаться привод. В компактных устройствах эти функции могут быть объединены в одном корпусе.

Серводрайверы и сервоконтроллеры

Сервопривод применяется в задачах, где необходимы высокая динамика, точность позиционирования и контролируемое движение по заданному профилю.

Серводрайвер обрабатывает сигналы энкодера и регулирует:

положение;
скорость;
ускорение и замедление;
крутящий момент;
удержание заданной координаты;
реакцию привода на изменение нагрузки.

Серводвигатели могут использоваться совместно с электроцилиндрами, линейными модулями, ремёнными осями, шарико-винтовыми передачами, поворотными столами и другими механическими исполнительными устройствами.

Сервосистемы востребованы в упаковочном оборудовании, металлообрабатывающих станках, сборочных линиях, дозирующих установках, робототехнике и системах точного перемещения.

Контроллеры движения Motion Control

Motion-контроллеры предназначены для программного управления одной или несколькими координатными осями. Они рассчитывают траекторию, скорость, ускорение и взаимное положение приводов в режиме реального времени.

Основные функции:

абсолютное и относительное позиционирование;
задание профилей скорости;
плавный разгон и торможение;
интерполяция движения нескольких осей;
электронный редуктор;
электронный кулачок;
выполнение последовательностей перемещения;
координация линейных и поворотных осей;
контроль ошибок положения;
взаимодействие с ПЛК, панелью оператора и системой верхнего уровня.

Motion-контроллеры применяются в системах XY, XZ и XYZ, портальных механизмах, декартовых роботах, автоматах загрузки и разгрузки, упаковочных линиях и технологических установках.

Примечание по структуре каталога. Многоосевая механическая система относится к группе «Специальные приводы», а контроллеры, драйверы и средства связи для её управления представлены на данной странице.

Контроллеры синхронизации приводов

Посмотреть контроллеры синхронизации приводов →

Контроллеры синхронизации обеспечивают согласованное движение двух и более актуаторов. Это необходимо, когда несколько приводов перемещают одну платформу, раму или другой общий элемент конструкции.

Контроллер постоянно сравнивает сигналы датчиков положения и корректирует скорость каждого актуатора. Это позволяет уменьшить перекос нагрузки и компенсировать различия в скорости приводов.

Возможные функции:

синхронизация двух, трёх, четырёх и более приводов;
автоматическое выравнивание положения;
контроль допустимого рассогласования;
остановка системы при блокировке одного из приводов;
регулирование скорости;
запоминание рабочих положений;
подключение кнопочного поста, ПЛК или панели оператора.

Такие контроллеры используются для подъёмных платформ, подъёмных колонн, регулируемых столов, сценических механизмов, крышек, крупногабаритных рам и производственного оборудования.

Уровни управления электромеханическим приводом

Подходящий уровень управления определяется задачей движения и требуемой точностью системы.

Задача

Рекомендуемое управление

Выдвинуть или втянуть актуатор

Реверсивный контроллер

Перемещать привод между крайними положениями

Контроллер с обработкой концевых выключателей

Остановить привод в заданной координате

Контроллер позиционирования

Регулировать скорость двигателя

Драйвер с ШИМ или замкнутым контуром скорости

Управлять скоростью двигателя переменного тока

Частотный преобразователь

Обеспечить высокую точность и динамику

Серводрайвер

Управлять траекторией одной или нескольких осей

Motion-контроллер

Перемещать одну конструкцию несколькими актуаторами

Контроллер синхронизации

Выполнять технологическую программу всей машины

ПЛК с функциями управления движением

Способы подачи команд

В зависимости от задачи оборудование может получать команды следующими способами:

кнопки и переключатели;
проводной или радиопульт;
дискретные сигналы от ПЛК;
аналоговые сигналы 0–10 В и 4–20 мА;
ШИМ-сигнал;
интерфейс Pulse/Direction;
последовательные интерфейсы RS-232 и RS-485;
Modbus RTU или Modbus TCP;
CANopen;
IO-Link;
EtherCAT;
PROFINET;
EtherNet/IP.

Выбор интерфейса зависит от требуемого времени реакции, количества осей, архитектуры системы управления и необходимости диагностики. IO-Link обычно используется для параметрирования, диагностики и несложных команд исполнительным устройствам; для жёстко синхронизированного многоосевого движения применяются специализированные сети реального времени и motion-контроллеры.

Обратная связь и контроль положения

Для управления движением могут использоваться:

механические и бесконтактные концевые выключатели;
потенциометры;
датчики Холла;
инкрементальные энкодеры;
абсолютные энкодеры;
датчики тока двигателя;
датчики усилия и момента;
внешние линейные датчики перемещения.

Концевые выключатели подходят для простого двухпозиционного движения. Потенциометр позволяет контролировать абсолютное положение штока, однако его точность и ресурс зависят от конструкции. Энкодер обеспечивает более точное измерение перемещения и подходит для позиционирования, синхронизации и управления скоростью.

Дополнительные компоненты и функции

блоки питания;
тормозные резисторы;
электромагнитные тормоза;
защитные реле и автоматы;
цепи аварийной остановки;
сертифицированная функция безопасного отключения момента STO — при её наличии в выбранном приводе;
панели оператора;
устройства ручного управления;
коммуникационные шлюзы;
соединительные кабели и разъёмы;
шкафы управления в промышленном исполнении.

Как выбрать контроллер

Для подбора оборудования необходимо определить:

Тип актуатора и электродвигателя.
Номинальное напряжение питания.
Рабочий и пусковой ток двигателя.
Количество управляемых приводов.
Требуемые положения и алгоритм движения.
Необходимую точность позиционирования.
Скорость, ускорение и рабочий цикл.
Тип датчика обратной связи.
Способ управления и промышленный интерфейс.
Требования к синхронизации.
Степень защиты и условия эксплуатации.
Требования к функциональной безопасности.

Контроллер должен соответствовать не только номинальному току двигателя, но и его пусковым нагрузкам. При выборе также учитываются электромагнитный тормоз, длина кабеля, частота включений, характер нагрузки и возможность возврата энергии в звено постоянного тока при торможении.

Готовые системы управления Pnevmolux

Pnevmolux может подобрать отдельный контроллер или разработать комплектную систему управления электромеханическими приводами.

В состав решения могут входить:

актуаторы или электромеханические оси;
двигатели и редукторы;
драйверы, частотные преобразователи и серводрайверы;
контроллер движения;
датчики положения;
кнопочный пост или панель оператора;
шкаф управления;
кабели и разъёмы;
программирование алгоритма движения;
настройка и проверка совместимости компонентов.

Данные для подбора

Для подбора оборудования направьте описание задачи, количество приводов, усилие, ход, скорость, точность позиционирования, рабочий цикл, напряжение питания и требуемый способ управления. При наличии желательно приложить чертёж оборудования или схему расположения приводов.

Отправить задачу на подбор

Узнать цену, заказать или получить консультацию

Пожалуйста заполните поля и нажмите кнопку "Отправить" внизу формы.

Вы получите, на указанный адрес емаил, подтверждение и номер Вашего обращения. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время.