O que é Motion Control?

O controle de movimento, ou Motion Control, é um campo da automação industrial que engloba os sistemas e subsistemas responsáveis pela movimentação de partes de máquinas com alto grau de precisão. Os sistemas Motion Control são amplamente utilizados em uma variada gama de segmentos, sendo os mais comuns os aplicados no controle de máquinas, como as fabricadas por nossos clientes do segmento de OEM. Hoje, vamos falar sobre essa importante área da robótica que tem ganho cada vez mais destaque no cenário da indústria mundial.

Como montar um sistema Motion Control?

Para criar um sistema Motion Control é preciso ao menos três componentes básicos: um controlador programável com capacidade de controle preciso de movimento, um inversor de frequência e um ou mais servo drivers e servo motores. Em uma arquitetura típica, o CLP é responsável por calcular a trajetória e enviar comandos para o drive que, por sua vez, aplica a tensão e a corrente necessárias para mover o motor da maneira desejada.

Veja um exemplo de como nossos CLPs atuam no controle de inversores de frequência no caso de sucesso das Máquinas Novo Horizonte, nosso cliente do mercado de Fabricante de Máqunias.

Por vezes, um dispositivo de medição pode ser adicionado ao sistema (geralmente próximo ao movimento final) para dar um feedback ao driver ou ao controlador com detalhes específicos sobre o movimento real do eixo do motor ou da carga. Esses dados são utilizados para aumentar a precisão do movimento e compensar mudanças dinâmicas que podem ocorrer na carga. 

Os sistemas que utilizam servo drivers operam em malha fechada e variam o torque de saída para entrar ou permanecer na posição comandada, enquanto a maioria dos sistemas que utilizam motores de passo operam em malha aberta, com o motor de passo acionando com força total para chegar à posição comandada ou falhando na tentativa.

Entenda a diferença entre uma malha abertas e  uma malha fechada no vídeo do nosso parceiro FM4 Automation & Energy.

A escolha por um controle de malha aberta ou controle de malha fechada depende de muitos fatores e ambos são métodos úteis para um sistema de controle de movimento. As aplicações típicas onde um CLP pode ser aplicado como solução de Motion Control em conjunto com servo drivers e motores de passo incluem máquinas embaladoras e linhas de montagem de materiais.

A evolução do Motion Control com o controle elétrico

O Motion Control engloba todas as tecnologias relacionadas ao movimento de objetos, desde sistemas de tamanho micro, como atuadores de micro indução do tipo silício, até sistemas micro simples, como uma plataforma espacial. Porém, o foco do controle de movimento é a tecnologia de controle especial de sistemas de movimento com atuadores elétricos, como servo motores. O controle de manipuladores robóticos também está incluído no campo de controle de movimento, já que a maioria dos manipuladores robóticos são acionados por servo motores elétricos e o objetivo principal é o controle do movimento.

Os sistemas de controle de movimento elétrico surgiram como alternativas aos sistemas de movimento hidráulico. Com a maioria dos sistemas elétricos variando em tamanho de alguns watts até a faixa do quilowatt, o controle de movimento elétrico tornou-se predominante nesses tamanhos menores. Os primeiros sistemas servo elétricos eram geralmente operados em modo de velocidade ou torque, aceitavam sinais de comando analógicos e eram bastante bem-sucedidos, apesar dos problemas com ruído elétrico e desvio. Os primeiros controladores baseados em CLP usavam cartões de saída analógica para fornecer os sinais de comando de velocidade ou torque.

Embora os sinais de controle analógicos ainda sejam usados em alguns sistemas, a maioria dos sistemas de movimento modernos migraram para alguma forma de controle digital. O advento do servo drive digital, com a capacidade de fechar o loop de posição, foi outro grande avanço. Novos tipos de sinais entre o controlador e o drive agora são necessários para enviar comandos de posição para os servos drives digitais, como exemplo temos os protocolos de comunicação.

Conheça o CLP XP350 o CLP Motion Control da linha Nexto Xpress

Projetada para entregar desempenho e alta conectividade aos mais variados processos da indústria, a família Nexto Xpress conta com diferentes opções de controladores programáveis multifuncionais preparados para conectar seu negócio ao Universo IIoT. Agora, para aumentar ainda mais sua versatilidade, a linha ganha um novo integrante desenvolvido para atender às demandas de máquinas embaladoras e linhas de montagem de materiais. Conheça o novo XP350, o primeiro CLP Motion Control da linha Nexto Xpress.

Clique aqui para acessar a página oficial de lançamento e conhecer mais detalhes sobre o novo CLP da Altus.

O CLP IoT-ready projetado para as demandas de Motion Control

Compacto e com alta velocidade de processamento, marca registrada dos controladores Nexto Xpress, o novo CLP IoT-ready XP350 também conta com alta densidade de E/S`s, entradas e saídas rápidas embarcadas, interfaces Ethernet e USB, porta serial RS-485 e Mestre CANopen. Assim como os demais produtos da linha, a nova unidade Xpress possui montagem em trilho DIN, Relógio de Tempo Real (RTC), bloco de funções do tipo Data Logger, conformal coating e suporte aos principais protocolos de comunicação do mercado.

Com software baseado na plataforma tecnológica CODESYS, o produto tem capacidade de interagir com diferentes brokers a fim de comunicar com plataformas de web service, como Node-Red, conexão com os principais serviços de hospedagem na nuvem e de escrever diretamente em bancos de dados do tipo SQL.

Solução completa para controle preciso de movimento

Criado para agregar segurança e flexibilidade a máquinas e processos que demandam controle preciso de movimento, o novo integrante da família Xpress tem capacidade para operar em malhas com até 4 eixos de motion control (X, Y, Z e A). Utilizado em conjunto com os novos servos drivers de resposta rápida e alta performance da Altus, o CLP XP350 compõe uma solução completa de motion contol para aplicações em onde potência, eficiência e precisão de movimento são essenciais.

Para atender esta demanda de alta precisão em máquinas e processos, o novo controlador da Altus, assim como os servos drivers, conta com suporte a EtherCAT Master e CANopen, dois dos principais protocolos de comunicação utilizados no segmento. Além disso, possui suporte a blocos de função PLCopen Motion Control Part 1 para comando de eixo único, sincronização de multi eixos, engrenagem eletrônica (CAME), editor especial para planejar movimentos (CAM), entre outros.

Quer saber mais sobre o novo CLP da solução Nexto Xpress? Clique no banner abaixo para acessar a página oficial de lançamento do produto, faça o download da documentação técnica e receba um contato da nossa equipe comercial.