← Назад к Категория управления движением

Гибкость чипов управления движением

чипы управления движением

Готовые микросхемы управления движением или интегральные схемы (ИС) очень гибки и могут фактически использоваться для управления многими другими типами систем, как показывает здесь Джерард Буш из INMOCO.

Системы управления движением полагаются на изменение скорости одного или нескольких двигателей для достижения заданного результата. Например, для укладки клея и отслеживания профиля обычно используются два линейных привода с приводом от двигателя, установленные перпендикулярно друг другу.

Если вы активируете только один двигатель с постоянной скоростью, результатом будет прямолинейное движение в одном направлении. Активируйте оба двигателя с одинаковой скоростью, и вы получите диагональную прямую линию. Активируйте их обоих, но продолжайте изменять их относительную скорость, и вы получите изогнутую линию, которая может потребоваться для нанесения клея по периферии большой виниловой буквы перед установкой на доске для создания знака.

The glue laying curve is analog, that is to say it varies steadily rather than stepping from one discrete point or ‘value’ to the next. However, most modern motion control systems are based on digital controllers not analogue ones and approximate curves by moving in small steps between set point values. This arrangement works well, and indeed is the foundation of most curve following motion control systems in use today.

Тот же принцип следования кривой, используя серию небольших дискретных шагов, может быть применен ко многим другим аналоговым системам, включая контроль давления и температуры. Чтобы понять, как это может работать, мы можем взглянуть на пример, в котором стандартная ИС используется для контроля давления в реакционной камере.

High accuracy pressure control is a common requirement for many physical processes in biochemical, semiconductor and process control industries. OEM machine designers need an off-the-shelf and cost-effective solution for both single and multiple chamber vessels that provides accurate PID (proportional, integral, derivative) control and flexible pressure control profiles. This can be achieved using a Magellan® PID controller IC, as available in the UK through INMOCO.

The Magellan® family of ICs is best known for providing high performance chip-based motion control. They are available in 1, 2, 3, and 4-axis versions and can be used with different types of motors (settable by the user’s software), including brushed, brushless DC, and stepper, and in systems as diverse as profile following, pick and place, robotic arms, laboratory and medical equipment. They are designed for demanding and precise applications and are equally at home on non-motion applications such pressure valve control and temperature monitoring.

The basic principle for pressure control of a reaction chamber is based on a linear pressure sensor that outputs an analogue voltage, signal conditioning, an analogue-to-digital conversion (A/D) circuit, a Magellan® PID controller IC, output signal conditioning and a voltage-controlled flow valve. A host PC or microprocessor is also needed to communicate to the PID controller IC and provide overall sequencing and control of the reaction chamber or chambers. The IC, rather than its usual duty of motor control, provides the pressure control profile generation and PID pressure control.

В системе контроля давления IC получает параллельное слово от аналогового напряжения после его преобразования в цифровой сигнал. Его режим вывода используется для создания управляющего напряжения на клапане с использованием микросхемы привода SPI. (Шина SPI или Serial Peripheral Interface - это синхронный интерфейс последовательной связи, используемый для связи на короткие расстояния, в основном во встроенных системах.)

Можно использовать несколько различных типов сигналов управления клапанами, таких как сигналы постоянного тока 4-20mA и +/- 10V, выбор которых будет определять использование микросхемы привода SPI.

The Magellan® IC's flexible architecture can be used to set a desired pressure, create pressure profiles with linear or parabolic ramps and/or set breakpoint conditions such as ‘automatically change to a new target profile after a specified pressure set point is reached'.

Частота дискретизации / выхода ПИД-регулятора регулируется и должна быть настроена в соответствии с потребностями отдельных систем. Для типичных регуляторов давления это означает установку времени выборки контура ПИД-регулятора между 10msec и 1sec.

The Magellan® IC can also be used to control temperature. In fact, it is common to control both pressure and temperature in a single reaction chamber. This would take up two ‘motion axes' of the Magellan® control IC. The principle of control is the same; the input sensor provides a real-time temperature reading and the output from the PID drives a heater/cooler. Further, in multi-chamber reaction vessels, ‘two axis’ control in each chamber is needed to provide temperature and pressure for the full system.

The Magellan® range of ICs offers solutions to many different requirements. For instance, the MC58113 is a single axis IC with an integral digital current loop and amplifier switch signal generation. It can provide positioning, velocity, and torque control of motors but is equally at home on other duties such as pressure and temperature control.

Таким образом, мы видели, что ИС управления движением на самом деле очень гибкие и могут использоваться в широком спектре других приложений управления. Аналоговые входные сигналы, обычно относящиеся к изменениям скорости ускорения и замедления, в действительности могут представлять многие другие параметры процесса. Такая гибкость использования имеет много преимуществ, таких как уменьшенное количество деталей и возможность использования микросхем, с которыми они уже знакомы.

Индустрия технологической промышленности

новости по теме

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.