Czym są sterowniki ruchu i jaką dają nam przewagę nad zwykłym PLC?

PLC
Źródło: Multiprojekt

Różnica między sterownikami PLC a sterownikami ruchu nie jest dziś tak wyraźna jak jeszcze kilka lat temu. Pierwsze skupiają się na kontroli procesu i sterowaniu maszyną. Mają bogatsze możliwości rozbudowy o dodatkowe moduły komunikacyjne, wejść/wyjść cyfrowych i analogowych, dedykowane moduły specjalnie do obsługi czujników temperaturowych, potencjometrów, tensometrów itd. Drugie zaś skupiają się na ruchu – szeroko pojętą obsługą silników serwo, krokówek, silników liniowych, a nawet falowników. Czy zatem zwykły sterownik PLC nie nadaje się do sterowania ruchem?

Odpowiedź nie jest jednoznaczna, bo zależy to od danej aplikacji. Pytanie, jakie należałoby sobie postawić przy wyborze pomiędzy sterownikiem PLC a sterownikiem ruchu, powinno brzmieć: co zyskujemy wybierając sterownik ruchu? 

Sterownik ruchu jest “mózgiem” systemu sterowania pracującego w pętli zamkniętego sprzężenia zwrotnego. Pozwala na kontrolę wielu osi zależnych od siebie i generowanie dla nich trajektorii ruchu. Urządzenia tej klasy posiadają zaimplementowane funkcje pozwalające na stworzenie gotowych aplikacji przy wykorzystaniu zaledwie kilku linijek kodu (cięcie w locie, krzywki camowskie, czy chociażby ruch po sferze). Wyśmienitym przedstawicielem tej klasy sterowników są produkty marki Trio Motion. Ich najważniejsze funkcje zostały opisane poniżej.

 Programowanie w jednym, spójnym środowisku

Motion Perfect został stworzony do programowania sterowników ruchu obsługujących maszyny posiadające nawet do 64 osi, które mogą być ze sobą skoordynowane. Aplikacja została zaprojektowana w ten sposób, aby ustawienia, diagnostyka, uruchomienie i korzystanie z urządzeń było jak najprostsze. Istnieje możliwość programowania w językach IEC 61131-3 i TrioBASIC, dzięki czemu każdy może wybrać najbardziej przyjazny dla niego sposób pisania aplikacji. Motion Perfect zapewnia użytkownikowi łatwy do zrozumienia interfejs oparty na systemie Windows, umożliwiający szybkie tworzenie aplikacji, konfigurację kontrolera i monitorowanie jego procesów.

 Łatwe programowanie złożonych ruchów

Język programowania TrioBASIC posiada bogatą bibliotekę instrukcji oraz narzędzi opracowywanych i rozwijanych przez ostatnie 24 lata. Dzięki temu nawet programowanie zaawansowanych ruchów i złożonych aplikacji ruchu staje się proste. Możliwość używania podprogramów pozwala użytkownikom na tworzenie programów modułowych, idealnych do ponownego wykorzystania kodu w innych aplikacjach. Kod jest bardziej czytelny i przejrzysty, co z kolei pozwala zaoszczędzić czas przy wprowadzaniu zmian w programie.

Składnia języka jest podobna do innych strukturalnych języków BASIC. Funkcje obejmują:

→ interpolację liniowa, kołową, spiralną i sferyczną
→ zmienne profile prędkości / przyspieszenia
→ elektroniczną przekładnię
→ elektroniczne profile krzywek generujące ruch w oparciu o położenie innej osi lub w oparciu o czas
→ łączenie wielu ruchów / krzywek dla wygenerowania końcowego ruchu
→ szybką reakcję na zdarzenia (to idealna funkcja do dodawania ruchu w procesach ciągłych)
→ funkcje komunikacyjne umożliwiające połączenie sterownika z panelami HMI lub SCADĄ
→ bezpłatne oprogramowanie i narzędzia

Modułowa architektura oszczędza koszty

Bogaty asortyment sterowników ruchu z unikalną, modułową konstrukcją sprawia, że niezależnie od wybranego napędu, silnika i sprzężenia zwrotnego, będzie można go kontrolować za pomocą sprzętu zoptymalizowanego do danej aplikacji.

 Ochrona własności intelektualnej dzięki szyfrowaniu programu

Project Encryptor to narzędzie umożliwiające licencjonowanie własności intelektualnej w dowolnym sterowniku ruchu. Projekt jest rozwijany przy użyciu Motion Perfect, a po jego zakończeniu można go zaszyfrować. Po zaszyfrowaniu program jest bezpieczny od dalszej dystrybucji i może być załadowany do kontrolera tylko za pomocą poprawnego klucza. Klucz jest unikalny zarówno dla numeru seryjnego kontrolera, jak i projektu źródłowego. Licencjonując swoją własność intelektualną zapewnia się większe bezpieczeństwo maszynom – umożliwiając dostęp diagnostyczny w celu konserwacji i aktualizacji programu.

Możliwość wyboru protokołu do sterowania

Wybierz protokół komunikacyjny do obsługi swoich napędów. Dzięki prostocie wyboru i integracji, mamy zapewnioną maksymalną elastyczność. Przyszłością ruchu jest technologia sieciowa działająca w czasie rzeczywistym. Sterowniki wspierają następujące standardy komunikacyjne:

→ EtherCAT
→ Sercos
→ Control Techniques SLM & PLM
→ CANopen
→ Panasonic Real Time Express RTEX

Komunikacja z innymi systemami

Obsługa wielu protokołów komunikacyjnych zapewnia, że systemy automatyki mogą komunikować się z naszymi urządzeniami bez ograniczeń.

Dostępne są następujące protokoły komunikacyjne:

→ EtherCAT I/O
→ Ethernet IP
→ Modbus TCP/IP
→ CANopen Master
→ Device Net Slave
→ Trio I/O
→ CC-Link
→ Profibus
→ Profinet I/O
→ Modbus RTU

Wybór sposobu programowania

Język Trio Basic pozwala na proste programowanie wszystkich funkcji ruchu. Dla osób przyzwyczajonych do innego sposobu programowania dostępne są również G-Code i IEC 61131.

G-kod jest szeroko rozpowszechniony w systemach CAD/CAM dla maszyn CNC. Nasz system interpretuje standardowe kody G i M za pomocą interpretatora Trio BASIC. Daje to możliwość obsługi niestandardowych kodów G lub M. Wbudowany standard IEC 61131 jest łatwy w użyciu, pozwala programować sterownik ruchu jak zwykły sterownik PLC.

Zintegrowane w docelowym koordynatorze ruchu jądro środowiska wykonawczego umożliwia uruchamianie wielu zadań PLC posiadającego dostęp do wszystkich wejść / wyjść dostępnych na samym urządzeniu jak i rozproszonych. Program IEC 61131 ma dostęp do wszystkich poleceń ruchu Trio, parametrów osi, rejestrów VR i tabel.

Spraw, by Twoja maszyna działała szybciej

Lepsza kontrola ruchu prowadzi do krótszego czasu cyklu i optymalnej wydajności maszyny. Nasze sterowniki ruchu zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić wyższą wydajność maszyny. Zapewniają lepszą kontrolę pozycji, lepszą dokładność i większą prędkość.

Skróć czas dostawy maszyny

Skróć czas wymagany do zaprogramowania ruchu i zmniejsz koszty integracji i programowania. Używanie sterowników Trio Motion pomaga szybko dostarczać produkty końcowe dzięki wykorzystaniu protokołów komunikacyjnych typu plug & play zmniejszających liczbę kabli potrzebnych do obsługi danej osi. Dodatkowo użycie karty SD pozwala na przechowywanie lub przesyłanie receptur, zebranych danych, programów i danych konfiguracyjnych

Dedykowane rozwiązania

Przy większych zamówieniach, producent jest otwarty na zmiany i sugestie. Może stworzyć sterownik ruchu dostosowany pod konkretnego użytkownika. Warto porozmawiać z doradcami firmy Multiprojekt i przekazać im swoje sugestie i potrzeby. Doradcy pomogą wybrać optymalne rozwiązanie lub skontaktują się z producentem. 


Autor: Jarosław Pawełek, doradca techniczny, Multiprojekt