Kartu kendali gerak adalah perangkat keras komputer yang dirancang khusus untuk mencapai gerakan presisi tinggi, biasanya dipasang di komputer pribadi (PC) atau komputer industri (IPC). Kartu kendali ini mengelola dan mengarahkan pergerakan mesin dengan menjalankan algoritme kompleks dan memproses sinyal berkecepatan tinggi. Jenis unit kendali ini penting dalam teknologi otomasi, robotika, mesin kendali numerik (CNC), mesin pengemasan, mesin cetak, dan bidang lain yang memerlukan kendali gerak presisi.
Komposisi inti dan karakteristik teknis
Komponen inti dari kartu kendali gerak meliputi:
Mikroprosesor berkinerja tinggi: bertanggung jawab atas komputasi dan pemrosesan data berkecepatan tinggi untuk memastikan instruksi kontrol yang akurat dan waktu nyata.
Perangkat logika yang dapat diprogram secara masif: seperti FPGA (Field Programmable Gate Arrays) atau CPLD (Complex Programmable Logic Devices) untuk fungsi logika khusus dan operasi IO berkecepatan tinggi.
DAC (Digital-to-Analog Converter)/ADC (Analog-to-Digital Converter): Digunakan untuk mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog dan sebaliknya untuk berinteraksi dengan sensor atau aktuator.
Antarmuka encoder: Digunakan untuk membaca informasi posisi dan kecepatan motor untuk kontrol loop tertutup.
Keluaran PWM (Pulse Width Modulation): digunakan untuk mengendalikan penggerak servo atau konverter frekuensi.
Antarmuka komunikasi: seperti RS-232, CAN, EtherCAT, dll., digunakan untuk berkomunikasi dengan perangkat atau jaringan lain.
Fitur teknisnya meliputi:
Kontrol terkoordinasi multi-sumbu: Beberapa motor atau sumbu gerak dapat dikontrol pada saat yang sama untuk mencapai lintasan gerak yang kompleks.
Keluaran pulsa berkecepatan tinggi: Kirim sinyal pulsa frekuensi tinggi ke motor servo atau motor stepper untuk mengendalikan pergerakannya yang presisi.
Algoritma interpolasi: Mendukung fungsi kontrol gerak tingkat lanjut seperti interpolasi linear dan interpolasi melingkar.
Mode kontrol posisi: menyediakan pemosisian titik-ke-titik, kontrol kecepatan, perlengkapan elektronik, cam elektronik, dan fungsi lainnya.
Fungsi PLC lunak: Beberapa kartu kendali gerak mengintegrasikan fungsi pengontrol logika yang dapat diprogram, yang dapat mewujudkan kendali logika dan kendali urutan.
Skenario aplikasi
Kartu kendali gerak digunakan dalam berbagai aplikasi, dan berikut adalah beberapa kasus penggunaan umumnya:
Mesin CNC: Pada mesin CNC, kartu kendali gerak bertanggung jawab untuk memandu jalur pergerakan alat secara tepat, sehingga mencapai pemesinan presisi.
Robot: Robot industri mengandalkan kartu kendali gerak untuk melakukan tindakan dan tugas yang rumit, seperti pengelasan, perakitan, penanganan, dll.
Manufaktur semikonduktor: Dalam pemotongan wafer, pengemasan chip, dan lainnya, kartu kendali gerak memastikan presisi dan pengulangan yang ekstrem.
Mesin tekstil: Mengendalikan pergerakan benang lungsin dan pakan di alat tenun untuk menghasilkan tekstil berkualitas tinggi.
Pengemasan makanan: Pada jalur pengemasan otomatis, kartu kendali gerak mengoordinasikan tindakan setiap manipulator untuk menyelesaikan penyortiran, pengemasan, penyegelan, dan proses makanan lainnya.
Peralatan medis: seperti robot bedah, peralatan diagnostik, dll., kartu kendali gerak menyediakan kontrol gerak yang tepat untuk memastikan keakuratan dan keamanan pengoperasian.