با کتابخانه ها، ابزارها و رابط های متعدد برای دستیابی به کنترل موتور و حرکت با استفاده از LabVIEW آشنا شویم.
یکی از مزیت های اصلی پلت فرم نرم افزار LabVIEW در دسترس بودن تعداد زیادی کتابخانه و افزونه هایی است که توسط National Instruments، فروشندگان شخص ثالث و کاربران به طور یکسان در طول سال ها منتشر شده اند.
به لطف طول عمر پلتفرم، این افزونه‌ها بهبود یافته‌اند و اکوسیستمی از عملکردها را تولید می‌کنند که LabVIEW را قادر می‌سازد تا وظایف پیچیده را انجام دهد. برخی از این ابزارها مخصوصاً برای امکان‌پذیر کردن موتور و کنترل حرکت در LabVIEW ایجاد شده‌اند. این ابزارها می توانند این کار را هم در یک محیط شبیه سازی و هم در یک سیستم حرکت فیزیکی واقعی انجام دهند. این مقاله برخی از رایج ترین ابزارهای مورد استفاده برای کنترل حرکت در هر دو محیط را مورد بحث قرار می دهد.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
شبیه سازی کنترل موتور
LabVIEW چندین راه برای شبیه سازی یک سیستم کنترل موتور DC ارائه می دهد. یکی از راه‌هایی که می‌توانید از شبیه‌سازی در LabVIEW استفاده کنید، استفاده از جعبه ابزار شبیه‌سازی موتور الکتریکی NI است. این جعبه ابزار NI Veristand و LabVIEW را بهبود می بخشد. NI Veristand ابزار دیگری است که چارچوب لازم برای اجرای کنترل تقریباً بلادرنگ از جمله کنترل حرکت را فراهم می کند. علاوه بر این، این امکان را برای اجرای تجزیه و تحلیل المان محدود بر روی شبیه سازی موتور الکتریکی فراهم می کند.
با ابزار شبیه‌سازی موتور الکتریکی، شبیه‌سازی موتور DC جدید VI در LabVIEW در دسترس قرار گرفته است. همچنین پروژه های نمونه گنجانده شده است که می تواند برای مرجع استفاده شود. یکی از اشکالات این است که از نسخه سازگار با LabVIEW 2016 نسخه جدیدی از Toolkit وجود نداشته است.
نمونه ای از یک کنترل موتور DC VI که با استفاده از جعبه ابزار شبیه سازی موتور الکتریکی ایجاد شده است.
روش دیگر شبیه سازی کنترل موتور DC در LabVIEW با مدل سازی یک سیستم کنترل حلقه بسته است. این سیستمی است که در آن خروجی در یک مسیر فیدبک به کنترلر استفاده می شود و همراه با ورودی، بر تکرار بعدی خروجی کنترلر با هدف ایجاد نتیجه دلخواه تأثیر می گذارد. کنترل موتور DC یک نمونه کلاسیک از این نوع سیستم است.
با استفاده از ماژول طراحی و شبیه‌سازی کنترل LabVIEW به همراه ماژول MathScript LabVIEW، کاربران می‌توانند یک سیستم کنترل DC را طراحی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی کنند.
در حلقه کنترل، موتور کارخانه است و یک مدل ریاضی (یا تابع انتقال) که رفتار آن را توصیف می کند باید با استفاده از MathScript مدل شود. ماژول شبیه‌سازی عناصر جدیدی را به LabVIEW اضافه می‌کند که ایجاد کنترل‌کننده در VI را با استفاده از بلوک‌های تابع سیستم‌های خطی پیوسته ممکن می‌سازد.
کنار هم قرار دادن مدل MathScript با بلوک دیاگرام LabVIEW VI شامل یک سیستم حلقه بسته کاملاً کاربردی است. با این کار می توان تنظیمات و ورودی های مختلف سیستم را آزمایش کرد و در صورت نیاز، اعتبارسنجی نتایج مدل کنترلر انجام می شود.
یک سیستم کنترل موتور DC حلقه بسته با استفاده از MathScript و توابع بلاک دیاگرام.
LabVIEW و SolidWorks
شکل دیگری از شبیه سازی حرکت در LabVIEW به لطف نرم افزار NI Motion امکان پذیر است. با استفاده از آن، کاربران می توانند مدل های سه بعدی CAD ایجاد شده در SolidWorks را به صفحه اول LabVIEW وارد کنند و در همان زمان، توابع کد را در نمودار بلاکی وارد کنند. این ویژگی در مرحله طراحی ماشین آلات و سیستم های خودکار بسیار مفید است.
بسیاری از OEM ها در حال حاضر مدل های سه بعدی ماشین ها و سیستم ها را قبل از ساخته شدن ایجاد می کنند. اکنون، با LabVIEW، این مدل‌ها را می‌توان تحت چندین چرخه شبیه‌سازی قرار داد که به درک پاسخ‌های سیستم در شرایط دنیای واقعی کمک می‌کند، الزامات عملکرد را تأیید می‌کند و به‌طور پیش‌گیرانه برخوردها را بررسی می‌کند. یک ویژگی پی ال سی شبیه سازی ورودی ها و خروجی ها از یک پی ال سی فیزیکی واقعی را امکان پذیر می کند.
سیستم های حرکتی
LabVIEW که همراه با سایر برنامه های National Instruments استفاده می شود، امکان ایجاد سیستم های کنترل حرکت با تمام اجزای لازم را فراهم می کند.
مدیریت ورودی/خروجی
با استفاده از رابط کاربری برنامه NI SoftMotion، بسیاری از اجزای سیستم حرکت را می توان به عنوان ماژول در LabVIEW اضافه کرد، از جمله طراحی حلقه کنترل.
رابط کاربری
معادل پنل HMI سیستم را می توان در صفحه اول LabVIEW اجرا کرد.
تولید مسیر و کنترل نظارتی
با موتور NI SoftMotion، کنترل بیدرنگ I/O امکان پذیر است. موتور پیکربندی محور و همچنین یک ماژول شبیه سازی را برای آزمایش طراحی قبل از اتصال I/O فیزیکی مدیریت می کند.
حلقه های درون یابی و کنترل
ماژول دیگر LabVIEW FPGA (Field-Programmable Gate Array) است که کتابخانه های VI را برای ساده سازی کدگذاری در بلاک داده ارتقا می دهد.
ماژول FPGA پیکربندی و آزمایش حلقه کنترل و پروتکل های ارتباطی را آسان تر می کند. FPGA همراه با ماژول LabVIEW Real-Time کار می کند، که به کامپایل برنامه ای که می تواند در یک جزء سخت افزاری تعبیه شده اجرا شود کمک می کند.
ماژول های مختلف NI و LabVIEW برای ایجاد یک سیستم کنترل حرکت کاملاً کاربردی مورد نیاز هستند.
فراتر از کاربردهای کنترل تک محوری، این ماژول ها را می توان در سیستم های کنترل چند محوره پیچیده نیز اعمال کرد. برای سیستم‌های غیرمتمرکز، محیط کنترل حرکت LabVIEW برای ادغام آسان‌تر با دستگاه‌هایی که با استفاده از پروتکل EtherCAT که مبتنی بر اترنت است، ارتباط برقرار می‌کند، ایجاد شده است. طیف گسترده ای از این دستگاه ها وجود دارد که می توان آنها را از یکی از کتابخانه های LabVIEW پیکربندی کرد. این روش ها چندین راه هستند که می توانید از LabVIEW برای کنترل موتور و حرکت استفاده کنید.
برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.
منبع:
