铜川西门子代理商

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运动控制器，PLC，CNC的关系
      运动控制主要涉及步进电机、伺服电机的控制，控制结构模式一般是：控制装置+驱动器+（步进或伺服）电机。控制装置可以是PLC系统，也可以是**的自动化装置（如运动控制器、运动控制卡）。PLC系统作为控制装置时，虽具有PLC系统的灵活性、一定的通用性，但对于精度较高（如插补控制）、反应灵敏的要求时难以做到或编程非常困难，而且成本可能较高。随着技术进步和技术积累，运动控制器应运而生了，它把一些普遍性的、特殊的运动控制功能固化在其中（如插补指令），用户只需组态、调用这些功能块或指令，这样减轻了编程难度，性能、成本等方面也有优势。可以这样理解：PLC的使用不局限于CNC，只是一种普通的运动控制装置。运动控制器是一种特殊的PLC，专职用于运动控制。CNC是计算机数字控制机床(Computer numerical control，即数控机床)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。CNC的运动控制装置以前基本上是PLC，但高性能的CNC大多采用运动控制器。

CNC的数控装置已经内置了PLC 。 PLC是可编程控制器，不仅仅应用在数控机床上，在工业设备，生产线，自动化装置里都用得到。应用相当广泛。运动控制器　:　运动控制是自动化的一个分支，它使用称为伺服机构的一些设备如液压泵，线性执行机或者是电机来控制机器的位置和/或速度。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在**机器中的应用更复杂，因为后者运动形式更简单，通常被称为通用运动控制。运动控制被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。一个运动控制器的基本架构组成包括：　　一个运动控制器用以生成轨迹点（期望输出）和闭合位置的反馈环。许制器也可以在内部闭合一个速度环。 一个驱动或放大器用以将来自运动控制器的控制信号（通常是速度或扭矩信号）转换为更高功率的电流或电压信号。更为先进的智能化驱动可以自身闭合位置环和速度环，以获得更精确的控制。 一个执行器如液压泵、气缸、线性执行机或电机用以输出运动。 一个反馈传感器如光电编码器，旋转变压器或霍尔效应设备等用以反馈执行器的位置到位置控制器，以实现和位置控制环的闭合。 众多机械部件用以将执行器的运动形式转换为期望的运动形式，它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。 通常，一个运动控制器的功能包括：速度控制 点位控制（点到点）。有很多方法可以计算出一个运动轨迹，它们通常基于一个运动的速度曲线如三角速度曲线，梯形速度曲线或者S型速度曲线。 电子齿轮（或电子凸轮）。也就是从动轴的位置在机械上跟随一个主动轴的位置变化。一个简单的例子是，一个系统包含两个转盘，它们按照一个给定的相对角度关系转动。电子凸轮较之电子齿轮更复杂一些，它使得主动轴和从动轴之间的随动关系曲线是一个函数。这个曲线可以是非线性的，但必须是一个函数关系。运动控制器和控制卡的区别 :运动 控制器有独立的安装面板，有的是面板式的，有的是仪表型的，还有导轨安装型的。 控制卡，一般是PCI插槽的，或者是104板卡的，都必须安装在主机的主板上！这二个控制方式，虽然都是靠发脉冲来控制伺服或者步进，但是控制器的程序写入，大部分是在控制器上本身通过固有的编程方式，写程序，或者靠上位计算机传程序来执行下面的命令。控制卡比较广泛，只要给客户提供底层驱动和编程代码，客户可根据自己的软件开发能力做出各种适合的界面，和功能。
运动控制器：是控制位置、速度、扭矩的，通常不独立使用，可由PLC、CNC控制PLC：一般用在工控设备CNC：一般用在数控设备 。
CNC可以看做一种特殊的运动控制器，专门用在数控行业，而广义运动控制器主要是做多轴联动控制的一种概念，PLC是可编程控制器，主要做逻辑控制，CNC一般带一些PLC功能，PLC现在也带一些运控功能.

嵌入式软PLC技术是嵌入式系统与软PLC技术的**结合。嵌入式软PLC技术既拥有软PLC技术的优点，又继承了嵌入式系统的长处。它具有以下优点：

1.嵌入式软PLC系统具有较开放的硬件体系结构，用户可以根据子的需要自由选择合适的硬件平台来构建满足用户需求的控制系统。

2.嵌入式软PLC系统的指令集相比于传统PLC的指令集更加的丰富，大大方便了用户去编写工业控制程序。

3.由于嵌入式芯片技术的款速发展，嵌入式软PLC产品的性价比得到了飞速的发展。

4.嵌入式软PLC系统具有较为开放的架构与标准，产品可同时加入到PLC网络和标准的计算机网络中.这是现有计算机网络的很多研究的成果可以很容易的应用于PLC控制技术中。

5.嵌入式软PLC技术是基于IEC61131-3语言标准，所以程序开发较为方便，利于复用，能够缩短产品研发周期，调试与维护也比较方便

适用PLC系统使用的步进电机控制驱动器
    本文介绍了一种新型步进电机控制驱动器。该驱动器充分利用了单片机软件控制灵活和PLC的ΔC门控制方便的主要特点，将传统的PLC步进电机控制模块与驱动电源合二为一，是一种新型的运动控制产品。
传统上，在用PLC控制步进电机时，通常在PLC中附加一块**的步进电机控制智能模块，再与驱动电源相连接实现控制功能。在市场上，一片PLC的价格在2000元左右，而一块控制智能模块也值2000元，再加上驱动电源在1500到2500元左右，在一些小型控制中显得成本过高。本文介绍的一种控制驱动器产品，采用单片机内置式控制软件，接收PLC的OC门信息，将步进电机控制模块与驱动电源合二为一，省去了步进电机控制智能模块，使成本大为降低。该驱动器适用于各种二相、小于3A的步进电机。
一、系统硬件
本系统采用软件环分驱动，大量工作由软件完成。硬件电路十分简单。如图1所示。
二、系统工作原理
众所周知，普通的PLC可编程控制器，输入为OC门或继电器，很少有高速脉冲输出口，但一般有脉冲计数输入接口。我们利用这一特征点，通过以下配置可方便的完成机械运动的过程或位置控制。
在机械运动机构上安装过程控制使用的长光栅，并在运动机构一端设定限位开关为机械原点(可用光电、霍尔元件)，远离限位开关为步进电机运行的正方向。当步进电机通电后，首先向机械原点运行，当碰到限位开关时，PLC内部的计数器自动清零。如我们要进行机械运动的过程控制，通过光栅与步进电机带动的机械部件相连，确定步进电机与光栅的脉冲当量值之后，即可在PLC可编程控制器上编程实现高速的过程控制了。例如：步进电机的脉冲当量为01001mm，与之配合的光栅反馈脉冲也选配输出每个脉冲为01001mm，这样步进电机每走一步，光栅反馈一次信号到PLC内，计数器则加(或减)一。
由于该步进电机控制驱动器有7种速度可选，在不同的运动情况下选不同的速度，当运行到确定的位置后，停止步进电机即可。同时，控制驱动器内还自带升降频控制、整步/细分切换等功能，所以PLC的控制使用十分方便。
三、系统软件
该系统的核心是单片机软件部分。
软件由以下几个主要模块组成。如图3所示。
初始化模块：清理程序中所需的标志位，判断是否需要启动电机并复位电机。
输入模块：CPU接收来自INT1到INT4的电平信号。其中INT1到INT3的各种不同组合用以选择7种常用频率来驱动电机，参见表1。INT4决定运动方向(1表示正转，0表示反转)。
升降频模块：此模块包括升降频数据表和查询数据表并给计数器T0赋值两个子模块。它保证在两种频率之间切换时平稳圆滑过渡且不失步。程序在升降频过程中，涉及到“较优化升降频曲线”如图4所示，这条曲线的方程由电机参数决定。详细说明查阅其他资料。
在处理这条曲线时，由时间t每递增△t所对应的频率f构成一张表，并对应生成一页MCS-51汇编语言数据表(计时器T0的初值)，以查询数据表的方式来拟合这条曲线，实现优化升降频过程。
整步/细分切换模块：程序确定将七种常用频率以细分形式驱动电机，以满足电机处以不同工作状态时的不同需要；并将较高频率设置成以整步驱动电机，使电机能高速空走。本模块负责完成从整步到细分、从细分到整步的切换。
输出模块：此模块包括脉冲环分和环分脉冲输出(T0中断完成)两个子模块。本系统按二相二十拍编写程序。改变此模块可以广泛适用于二相各拍步进电机。
四、总结
同传统驱动器相比，该控制驱动器以软件代替硬件步进电机控制器和硬件脉冲环分电路，结构简单，成本节约。采用闭环控制，根据位置传感器的不同种类和精度，可广泛适用于坐标测量仪、比长仪等各种不同精度的精密仪器和机床设备