امروزه حوزه فعالیت کنترل حرکت[1] بسیار وسیع تر از گذشته شده است زیرا ظهور سیستم های کنترل نوین این امکان را ایجاد می کنند که بتوانیم هر نوع فرآیندی را در هر صنعتی تحت کنترل خود در آوریم. استفاده از سروو موتورهای AC یا DC، موتورهای خطی، موتورهای پله ای [2] و همچنین بهره گیری از مدارات تحریک (درایو سروو موتورها و درایو استپر موتورها) و کنترلرها باعث راحتی کنترل فرآیندهای صنعتی شده است.
در ادامه دو مفهوم اساسی کنترل حرکت را تشریح می نماییم.
- سیستم کنترل حرکت حلقه بسته[3]
- حلقه باز[4]
یک سیستم کنترل حرکت استاندارد شامل موارد زیر می باشد: 1-موتور: موتور می تواند از نوع استپر (روتاری یا خطی)، DC جاروبک دار و بی جاروبکو یا سروو موتور AC باشد. استپر موتورها به دلیل سرعت پایین و حرکت پله ای که بسیار دقیق می باشد، نیازی به استفاده از سیستم فیدبک (انکودر یا رزولور) ندارند.
شکل 1 بیانگر یک سیستم کنترل حرکت استاندارد است. در شکل 2، یک سیستم کنترل حرکت حلقه بسته را مشاهد می نمایید.
شکل 1.png
شکل 1 : اجزای یک سیستم کنترل حرکت استاندارد
شکل 2.png
شکل 2 : یک سیستم کنترل حرکت سروو با فیدبک سرعت
2- درایو: درایو یک تقویت کننده الکترونیکی توان است که توان را برای کارکرد موترو و پاسخدهی به سیگنالهای کنترلی سطح پایین[5]، تنظیم و کنترل می کند. به عبارتی استپر درایو ، سروو درایو یا درایو موتورهای جریان متناوب (اینورتر) مجموعه ای از مدارات الکترونیک قدرت هستند که فرکانس و جریان را برای کارکرد مناسب مورد نظر ما تنظیم می کنند و دارای طراحی های پیچیده و انحصاری می باشند. امروزه در این نوع مدارات از قطعات IGBT برای عملکرد کلیدزنی استفاده می شود. 3-سیستم کنترل: وظیفه اصلی یک موتور با حضور کنترلر تکمیل می شود؛ مواردی که در آن ها کنترلر نقش اساسی دارد عبارتند از: کنترل سرعت، فاصله، جهت و نرخ شتاب. هنگامیکه از یک کنترلر به همراه یک سیستم سروو یا استپر استفاده می شود، عملکرد کنترلر به صورت MASTER و SLAVE می باشد؛ یعنی نسبت به سروو درایو یا استپر درایو در حالت MASTER قرار می گیرد و سیستم سروو یا استپر از کنترلر (یک کنترلر CNC یا یک PLC) فرمان می گیرد . در این حالت سیستم سروو یا استپر نسبت به کنترلر به صورت SLAVE می باشند. یک کنترلر می تواند به تعداد زیادی از درایوها و موتورها در یک سیستم چند محور، متصل شود. به عنوان مثال یک کنترلر MEDES-607ML ساخت شرکت پارس اتوماسیون، می تواند چهار محور یک ماشین CNC فرز را همزمان کنترل کند. البته این کنترلر دارای خروجی های دیجیتال پالس و دایرکشن با سطح ولتاژ صفر و 24 ولت می باشد و قاعدتاً باشد از استپر موتور یا سروو موتور برای حرکت محورها استفاده کرد. یا کنترلرMEDES-607ML کاملاً مشابه کنترلر MEDES-607ML می باشد با این تفاوت که مخصوص ماشین های CNC دو محور می باشد. یا کنترلر MEDES-607ML را می توان نام برد که ارتقاع یافته MEDES-607ML با برخی OPTION های بهینه شده می باشد. ضمناً تمام این کنترلرها امکان ارتباط با یکدیگر از طریق شبکه CAN را نیز دارند.