Qu’est-ce qu’un contrôleur de mouvement ?
Un contrôleur de mouvement est un dispositif qui contrôle le mouvement d’un équipement entraîné par des servomoteurs et d’autres dispositifs.
L’utilisateur programme à l’avance le mouvement à réaliser et contrôle le mouvement de l’appareil en le faisant exécuter par le contrôleur de mouvement.
Utilisations des contrôleurs de mouvement
Les contrôleurs de mouvement sont utilisés pour commander des équipements entraînés par des servomoteurs ou des moteurs linéaires. Ils sont donc appliqués aux robots industriels et aux machines-outils. Les utilisations spécifiques sont les suivantes :
- Contrôle de robots coopératifs.
- Commande de machines d’emballage de produits de consommation courante.
- Commande de machines d’impression de labeur.
- Commande de presses à grande vitesse.
- Commande de robots d’assemblage automatique.
Principe des contrôleurs de mouvement
Le principe des contrôleurs de mouvement diffère selon la méthode de sortie. Les méthodes de sortie typiques sont les suivantes :
1. Méthode d’impulsion commune
La méthode d’impulsion commune commande le moteur à l’aide d’un signal de sens de rotation et d’une commande d’opération par impulsion. Le sens de rotation est contrôlé par le signal de sens de rotation et le moteur est actionné par le signal d’opération d’impulsion.
2. Système d’impulsion bidirectionnel
Le système d’impulsion bidirectionnel commande le moteur à l’aide de deux commandes : une commande de fonctionnement par impulsion de rotation avant et une commande de fonctionnement par impulsion de rotation arrière. Le moteur est entraîné en marche avant par une commande à impulsions FWD et en marche arrière par une commande à impulsions REV.
3. Méthode d’entrée par différence de phase
La méthode d’entrée par différence de phase détermine le sens de rotation à partir de la différence de phase entre deux signaux d’impulsion. La rotation avant est effectuée lorsque le signal d’impulsion de référence est en avance de 90° et la rotation arrière est effectuée lorsqu’il est en retard de 90°.
Comment choisir un contrôleur de mouvement
Le contrôle de l’interpolation est important lors de la sélection d’un contrôleur de mouvement. Le contrôle par interpolation est une méthode de contrôle synchronisé entre plusieurs axes. Il existe deux types de contrôleurs de mouvement : l’interpolation directe et l’interpolation circulaire.
1. Interpolation linéaire
L’interpolation linéaire est une méthode de contrôle dans laquelle deux moteurs sont commandés simultanément pour se déplacer linéairement jusqu’à la position souhaitée. L’unité centrale calcule et contrôle le mouvement de manière à ce qu’il se déplace en ligne droite dans une direction diagonale, plutôt que de se déplacer horizontalement puis verticalement. L’utilisation de l’interpolation linéaire permet de se déplacer en ligne droite dans la direction diagonale, réduisant ainsi le temps nécessaire au positionnement.
2. Interpolation circulaire
L’interpolation circulaire est une méthode de commande par laquelle l’unité centrale calcule le mouvement de deux moteurs en arc de cercle lorsqu’ils sont commandés simultanément. Comme la trajectoire du mouvement n’est pas linéaire, il faut plus de temps pour atteindre la position cible qu’avec l’interpolation linéaire. Toutefois, l’interpolation circulaire permet d’éviter les obstacles sur la route.
Autres informations sur les contrôleurs de mouvement
1. Caractéristiques des contrôleurs de mouvements et des automates programmables
Les contrôleurs de mouvement sont similaires aux automates programmables en ce sens qu’ils contrôlent automatiquement des équipements à l’aide de programmes personnalisés par l’utilisateur. Les contrôleurs de mouvement se caractérisent par leur aptitude à contrôler des systèmes asservis.
Les contrôleurs de mouvement sont souvent utilisés pour le contrôle des mouvements à la place des automates programmables. L’un des avantages des contrôleurs de mouvement est qu’ils conviennent au contrôle d’un grand nombre total d’axes, comme le contrôle et la synchronisation multi-axes.
Les automates programmables ont un nombre limité d’axes qui peuvent être contrôlés par un seul automate. Les contrôleurs de mouvement peuvent contrôler beaucoup plus d’axes que cela. C’est pourquoi les contrôleurs de mouvement sont utilisés dans les machines-outils industrielles et les robots qui nécessitent un contrôle précis et multi-axes.
2. Programmation des contrôleurs de mouvement et des API
Le principe des API et des contrôleurs de mouvement diffère dans la méthode de traitement dans l’unité centrale : un API est un système de contrôle multitâche qui lit toutes les lignes du programme à chaque fois qu’il est exécuté et exécute toutes les lignes à la fois. Par conséquent, le temps nécessaire pour lire toutes les lignes du programme est le facteur limitant : il n’y a pas assez de temps de calcul pour effectuer un contrôle complexe.
En revanche, les contrôleurs de mouvement se distinguent des API par le fait que le programme est lu et exécuté une ligne à la fois. Par rapport aux automates, cela signifie que le traitement arithmétique requis pour une tâche est plus court et plus rapide qu’avec les automates.
De plus, le temps de traitement d’une ligne d’un contrôleur de mouvement n’est pas affecté par une augmentation de la capacité du programme. Par conséquent, les contrôleurs de mouvement permettent de traiter plus rapidement des systèmes complexes tels que les servomoteurs.