机电一体化和运动控制

机电一体化是工程设计或工程学科中机械工程和电子工程的结合。运动控制是对移动设备的计划、协调或管理的指导,在自动化机器或独立自动化中,这些设备可以是电机、泵或风扇的旋转运动,也可以是线性运动或多轴运动。在工业应用中,通过软件程序的计算机化运动控制可以发生在驱动器或其他逻辑设备中,如计算机数控、工业pc、可编程逻辑控制器(plc)、可编程自动化控制器(pac)或板级设备中。电机和驱动器可以集成在一个单元中。

机械电子和运动控制产品

产品建议:智能机电平台提供新的处理解决方案

据一家拥有控制工程工程师选择奖产品的公司称,智能机电一体化组件,如线性运动产品、控制器、伺服驱动器和具有易于使用的配置工具的操作软件,是构建完整、高性能机电一体化解决方案所必需的。

学习目标

  • 探索即插即用的智能机电一体化。
  • 了解机电一体化如何更智能,操作控制更简单。
  • 了解智能机电一体化如何应用于各种应用。

许多制造商正在实施创新的智能机电平台,以构建紧凑型装配工具和搬运系统等生产系统。这些解决方案结合了模块化组件、用户友好的控制和在线工程/调试工具,使机电一体化更容易指定、订购和部署,提高了它们对原始设备制造商(oem)和最终用户的价值。

通过将线性元件和电子电机、控制器和传感器进行智能、精心设计的集成,智能机电一体化提供了完整的解决方案,使机器制造商更容易构建复杂的制造系统。

智能机电一体化概念提供了一种更新、更快的方法来创建像笛卡尔机器人这样的机器人处理系统。由线性轴组合起来的搬运机器人是工厂自动化的基本组成部分。它们在价值流中无处不在:从到货、生产和组装到包装应用。它们被集成到单独的机器中,作为拣放单元,并在半自动化或全自动生产线上工作。

智能机电一体化提供了一种新的方法来创建处理系统,该系统集成了先进的传感器和操作员友好的控制器平台等新功能,可为系统性能和制造质量提供实时数据。

即插即用的机电一体化技术的出现

智能机电一体化解决方案能够提供的最佳优势之一是更快、更简单的系统设计和调试。工程师们希望简化他们指定、购买和调试机电组件的流程,使用在线工具交付即插即用的系统,以便在很少或不需要机器编程的情况下“开箱即用”。

开拓智能机电一体化解决方案的公司正在部署新一代在线配置工具,以应对这些挑战。这些工具旨在使对线性运动和控制需求有基本了解的工程师更容易创建完整的解决方案。

这使得从一家供应商那里获得完整的智能机电一体化解决方案成为可能,该供应商可以提供所有的机电一体化解决方案——线性模块、控制器、电动驱动器和智能传感器——作为一个集成系统,附带预编程的运动序列,以便即插即用。

机电一体化:更智能,更简单的操作控制

下一级的机电一体化处理系统现在能够支持透明的生产过程,具有实时状态监测和预测性维护的功能。

这些系统都预装了操作软件和伺服驱动器的自动参数化,因此不需要运动控制编程知识就可以使其上线。它具有拖放图形用户界面,让操作员直观地构建生产序列。

设置处理流程,用户通过网络软件从库中选择合适的功能模块,通过拖拽将它们移动到序列中正确的位置,完成参数设置。一切都是可视化的,不需要编程知识。软件检查输入的信息,就像它在配置过程中所做的那样,以避免无效输入。

此外,数据还可以通过系统接口导出到工厂范围内或基于云的制造分析系统,使智能机电系统成为公司i4.0平台的重要组成部分。

博世力士乐智能搬运功能套件使用在线配置工具来确定和指定完整搬运系统所需的所有线性模块、执行器和末端执行器、电缆、传感器、电动驱动器和控制器,交付并随时可操作。提供:博世力士乐

智能机电一体化应用的行动

智能机电一体化展示了先进的技术如何以更简单的方式解决复杂的工程问题。与机电一体化供应商合作非常重要,这些供应商的产品组合和工程专业知识涵盖了全系列的组件——线性运动产品、控制器、伺服驱动器和操作软件——这是构建完整、高性能机电一体化解决方案所必需的。评估配置工具的质量和易用性也很重要。机电一体化配置工具可以确保智能机电一体化机芯交付所承诺的易用性。

理查德•汉森作者是博世力士乐公司的高级自动化工程师,内容经理Mark T. Hoske。控制工程CFE媒体和技术mhoske@cfemedia.com

关键词:机电一体化建议,工程师选择奖

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机电一体化和运动控制FAQ

  • 运动控制的意义是什么?

    运动控制是指用于控制机械系统运动和位置的技术和方法。这包括控制速度、速度、加速度和系统随时间的位置。它可以广泛应用于机器人、自动化、运输和制造等领域。

    运动控制系统使用各种技术,如伺服电机、步进电机和执行器,将电信号转换为精确的机械运动。他们还使用反馈设备,如编码器或传感器,以提供关于系统的位置和运动的信息,然后用于控制和调整运动。

    有不同类型的运动控制系统,如开环系统和闭环系统。开环系统不使用反馈,依靠控制信号来驱动系统,而闭环系统使用反馈来调整控制信号,确保系统遵循预期的轨迹。

    运动控制系统可广泛应用于汽车、机器人、生产线以及医疗和航空航天系统等行业。

  • 机电一体化中的运动控制是什么?

    机电一体化中的运动控制是利用控制系统和技术来控制机电系统的运动和位置。这包括对机器人、自动化机械和其他需要精确运动或定位的系统的控制。运动控制系统使用传感器、执行器和控制算法来监测和控制机械系统的运动,确保它以预期的方式移动到预期的位置。

  • 运动控制系统的主要目的是什么?

    运动控制系统的主要目的是精确地控制机械系统的运动和位置。这包括控制机器人、自动化机械和其他需要精确移动或定位的设备的速度、加速度和位置。运动控制系统还有助于确保这些系统以安全有效的方式移动,降低机械受伤或损坏的风险。此外,运动控制系统可用于提高生产过程的生产力和质量,确保机械在最佳性能水平上运行。

  • PLC和运动控制器有什么区别?

    可编程逻辑控制器(PLC)和运动控制器是控制机械系统运行的两种控制系统,但它们有一些关键的区别。

    PLC是一种用于控制工业过程和机械的工业计算机。它是一种通用控制器,可编程,可用于控制广泛的工业过程,如温度,压力和流量的控制。plc通常用于需要简单控制逻辑和基本运动控制的应用。

    另一方面,运动控制器是一种专门设计用于控制机电系统运动的特殊类型的控制器。它通常使用先进的算法来控制系统的运动,并且可以同时控制多个运动轴。运动控制器通常用于需要精确和高性能运动控制的应用,如机器人、机床和自动化制造系统。

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