Onder “motion control” wordt over het algemeen verstaan het gebruik van servo- en/of steppersystemen als “spierkracht” om een bepaalde last te verplaatsen. Deze motion control-systemen zijn in staat tot uiterst nauwkeurige snelheids-, positie- en koppelregeling. Toepassingen waarbij een product moet worden gepositioneerd of waarbij een snelle start/stop-beweging is vereist, zijn perfecte situaties voor het gebruik van motion control.
PLC’s zijn zeer goed in staat om de signalen te leveren die nodig zijn om deze servomotoren op een kosteneffectieve en digitale (ruisvrije) manier aan te sturen.
Traditionele besturingsbronnen van motion control
In een typisch motion control-systeem zijn er drie basiscomponenten: de controller, de aandrijving (soms versterker genoemd), en de motor. De berekeningen van het traject worden uitgevoerd in de controller, die stuursignalen met lage spanning naar de aandrijving stuurt, die op zijn beurt de nodige spanning en stroom op de motor zet, wat de gewenste beweging oplevert.
Soms worden terugkoppelingsapparaten op de servo motoren of de belasting gebruikt om de aandrijving of de controller te voorzien van specifieke details over de werkelijke beweging van de motoras of de belasting. Deze feedbackgegevens worden gebruikt om de nauwkeurigheid van de beweging te vergroten, en kunnen worden gebruikt om te compenseren voor dynamische veranderingen die zich bij de belasting kunnen voordoen, zoals veranderingen in massa, wrijving of andere storingen.
Servosystemen werken in een gesloten-lus mode en variëren het uitgaande koppel om in de gevraagde positie te komen/blijven, terwijl de meeste steppersystemen typisch open-lus positieregeling bieden (een stepper zal op volle kracht rijden om in de gevraagde positie te komen of het niet proberen).
Keuze tussen open-loop en closed-loop: PLC’s kunnen voor beide gebruikt worden.
De keuze tussen open-loop versus closed-loop control hangt af van veel factoren en beide zijn nuttige methoden voor het regelen van beweging. PLC-gebaseerde controllers kunnen voor beide soorten systemen worden gebruikt. Toepassingen die kunnen worden gerealiseerd met een goedkope PLC en servo/stepper-componenten zijn onder meer op maat snijden, indexeertafels of transportbanden.
De ‘puls- en richtingssignalen’ die op grote schaal met PLC’s worden gebruikt, bieden een goedkope, ruisvrije (digitale) methode voor precisie motion control. Uitbreidingen of functieblokken van de PLC worden doorgaans gebruikt voor programmering en zijn voor het fabriekspersoneel gemakkelijk te begrijpen en te onderhouden.
Geen aparte motion controller nodig.
Hoewel PLC-controllers met puls- en richtingsfunctie doorgaans beperkt blijven tot een paar assen en de coördinatie tussen assen beperkt is, zijn ze uitstekend geschikt voor vele motion-toepassingen. Vaak worden goedkope PLC’s al gebruikt voor logische besturing op de machine en kunnen ze ook de motion-taken aan met de toevoeging van een pulsuitgangskaart en wat extra programmering.
Hierdoor kan de noodzaak vervallen om de logische controller te integreren met een aparte motion controller. Machinebouwers kunnen ook veel tijd besparen bij de implementatie van op PLC gebaseerde systemen, vooral als zij al vertrouwd zijn met de PLC en de bijbehorende programmeersoftware.
