{"id":6113,"date":"2019-03-08T17:07:00","date_gmt":"2019-03-08T17:07:00","guid":{"rendered":"https:\/\/servotecnica.com\/che-cose-un-motion-controller-sintesi-tecnica-sulla-trasmissione-del-moto\/"},"modified":"2023-04-20T16:23:42","modified_gmt":"2023-04-20T16:23:42","slug":"che-cose-un-motion-controller-sintesi-tecnica-sulla-trasmissione-del-moto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/servotecnica.com\/it\/che-cose-un-motion-controller-sintesi-tecnica-sulla-trasmissione-del-moto\/","title":{"rendered":"Che cos\u2019\u00e8 un motion controller? Sintesi tecnica sulla trasmissione del moto"},"content":{"rendered":"\n

Il Motion Controller<\/h2>\n\n

Il controllore di moto \u00e8 la \u201cmente\u201d di ogni sistema di controllo del movimento. Nei sistemi a feedback invia un comando verso l\u2019azionamento, lo confronta con il segnale di feedback del motore e introduce l\u2019azione correttiva necessaria per allineare il segnale di output (posizione desiderata) a quello di input (posizione attuale), idealmente con minimo errore. Il motion controller definisce inoltre le traiettorie che il motore deve seguire per realizzare i comandi immessi. \u00c8 noto anche come profilo del moto, ove con profilo s\u2019intende una sequenza di comandi di posizione in funzione del tempo, che indica al motore dove posizionare il carico e con quale velocit\u00e0. Il motion controller utilizza le traiettorie create per generare adeguati comandi di coppia, o di velocit\u00e0, che vengono quindi trasmessi al drive che aziona il motore. In considerazione dell\u2019elevato volume di dati da elaborare, il motion controller si serve per questa funzione di un processore di segnale digitale (o digital signal processor, da cui la sigla DSP). I DSP sono appositamente concepiti per eseguire operazioni matematiche in maniera rapida ed efficiente, e sono in grado di gestire meglio l\u2019elaborazione algoritmica. Numerosi sono i profili comuni del moto, tra cui profili trapezoidali, a rampa, triangolari e polinomiali complessi. Ciascuno di essi viene impiegato in determinate condizioni e situazioni in cui \u00e8 richiesto quel tipo di movimento. Per esempio, un profilo trapezoidale \u00e8 caratterizzato da accelerazione, velocit\u00e0 e decelerazione costanti, il grafico della velocit\u00e0 in funzione del tempo presenta una forma trapezoidale. I motion controller sfruttano il segnale di errore, tra posizione attuale e posizione comandata, per compiere le opportune correzioni del segnale inviato al driver. La pi\u00f9 semplice \u00e8 nota come controllo proporzionale (P), che esprime un guadagno proporzionale all\u2019errore. Normalmente viene aggiunta un\u2019azione derivativa (nota come D) o un\u2019azione integrale (I). La combinazione cos\u00ec ottenuta, nota come\u00a0PID<\/a>, costituisce uno degli algoritmi di controllo pi\u00f9 comuni ed efficienti.<\/p>\n\n

Dal punto di vista pratico, sono disponibili motion controller di svariate dimensioni e tipologie. Si suddividono generalmente in tre categorie: controller stand-alone, PC-based e microcontroller singoli. Nel primo caso si tratta di sistemi autonomi montati in un cabinet comprendente tutti i componenti elettronici necessari, alimentazione e connessioni esterne. Questo tipo di controller, che pu\u00f2 essere integrato in una macchina, \u00e8 dedicato a un\u2019applicazione di motion control a uno o pi\u00f9 assi.<\/p>\n\n

I controller basati su PC sono installati nella scheda madre di un PC normale o industriale. Si tratta essenzialmente di schede di elaborazione in grado di generare ed eseguire profili di moto. Il vantaggio dei controller PC-based \u00e8 costituito dall\u2019interfaccia utente grafica pronta all\u2019uso, che semplifica enormemente la programmazione e regolazione.<\/p>\n\n

Infine vi sono i microcontroller, con input di feedback dal motore e output verso al driver. Se da un lato questo tipo di controller \u00e8 relativamente economico, e offre ai progettisti l\u2019accesso al sistema a livello di firmware, dall\u2019altro pu\u00f2 richiedere buone capacit\u00e0 di programmazione per la configurazione e implementazione.<\/p>\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n

PLC<\/h2>\n\n

I PLC (in inglese\u00a0programmable logic controller<\/em>) sono controller programmabili altamente specializzati basati su microprocessore impiegati per gestire un\u2019applicazione specifica su una macchina o un processo. Vengono utilizzati nell\u2019ambito dell\u2019automazione e della produzione per controllare le linee di montaggio e i macchinari di fabbrica e molti altri tipi di attrezzature meccaniche, elettriche ed elettroniche degli impianti. I componenti fondamentali del PLC comprendono il processore, moduli I\/O per l\u2019elaborazione dei segnali di input al controller e di output ai dispositivi controllati e un qualsiasi tipo di interfaccia utente, che pu\u00f2 essere semplicemente costituita da una tastiera, un touch screen o un link di programmazione tramite PC. Il processore del PLC \u00e8 programmabile mediante l\u2019interfaccia utente. I moduli I\/O vengono utilizzati per trasmettere i segnali d\u2019ingresso alla CPU del PLC e i segnali in uscita ai dispositivi controllati che possono essere costituiti, tra gli altri, da motori, valvole, sensori e attuatori. Una nota finale: un aspetto importante di ogni PLC \u00e8 il tempo di scansione, ossia il tempo impiegato dal PLC per eseguire il programma ricevendo dati in ingresso e aggiornando i dati in uscita. Generalmente non supera pochi millisecondi, ma pu\u00f2 durare anche molto pi\u00f9 a lungo in base alla lunghezza del programma e alla velocit\u00e0 del processore. Tempi di scansione prolungati possono gestire processi con richieste in tempo reale superiori a quelle di applicazioni tradizionali pi\u00f9 lente, in cui la velocit\u00e0 di scansione non \u00e8 un fattore critico.<\/p>\n

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